CN2846705Y - 复式金刚石层切削齿 - Google Patents

复式金刚石层切削齿 Download PDF

Info

Publication number
CN2846705Y
CN2846705Y CN 200520032021 CN200520032021U CN2846705Y CN 2846705 Y CN2846705 Y CN 2846705Y CN 200520032021 CN200520032021 CN 200520032021 CN 200520032021 U CN200520032021 U CN 200520032021U CN 2846705 Y CN2846705 Y CN 2846705Y
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
diamond
wear
type diamond
shock resistance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CN 200520032021
Other languages
English (en)
Inventor
江晓乐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZHENGZHOU NEW ASIA SUPERHARD MATERIAL COMPOSITE CO Ltd
Original Assignee
ZHENGZHOU NEW ASIA SUPERHARD MATERIAL COMPOSITE CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZHENGZHOU NEW ASIA SUPERHARD MATERIAL COMPOSITE CO Ltd filed Critical ZHENGZHOU NEW ASIA SUPERHARD MATERIAL COMPOSITE CO Ltd
Priority to CN 200520032021 priority Critical patent/CN2846705Y/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN2846705Y publication Critical patent/CN2846705Y/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Abstract

一种复式金刚石层切削齿，它包括硬质合金基材层(4)和附着在硬质合金基材层(4)上的金刚石材料工作层(5)，所述金刚石材料工作层(5)包括附着在硬质合金基材层(4)上的抗冲击型金刚石烧结体层(3)和附着在抗冲击型金刚石烧结体层(3)上的耐磨型金刚石烧结体层(2)。本实用新型与现有技术相比具有以下特性：位于中间层的抗冲击型金刚石烧结体层的设置可使整个金刚石材料工作层的抗冲击性能得以大幅度提高，而位于最上层的切削齿的上工作部分——即耐磨型金刚石烧结体层的设置又可使整个金刚石材料工作层具有了超强耐磨蚀的能力，使得金刚石材料工作层同时兼备抗冲击和超强耐磨蚀的能力，在不降低抗冲击性能的情况下，能使切削齿的耐磨蚀性能得以提高。

Description

复式金刚石层切削齿
技术领域
本实用新型涉及一种用于石油、地质钻头的切削齿，具体说是涉及一种复式金刚石层切削齿。
背景技术
金刚石切削齿是在超高压高温条件下由金刚石烧结体层与硬质合金基材层(硬质合金衬底)烧结而成，兼有金刚石和硬质合金的优异性能，被广泛用于石油、天然气钻头。工作时，金刚石切削齿暴露在钻头的最外部，在地表以下数十米至数千米的深层工作，直接作用于岩层，对岩层进行破碎，工作条件十分恶劣，不仅要承受巨大的冲击力，同时还会受到强烈的磨蚀作用。巨大的冲击力可使坚硬无比的金刚石切削齿大片脱落，甚至使得金刚石和与其结合的硬质合金基材层部分或全部分离，使整个金刚石钻头快速失效。另外，因地层中无数的碎砾石对金刚石切削齿的工作表面有着强烈的磨蚀作用，即使是非常耐磨的金刚石烧结体也会被迅速地磨损，使金刚石切削齿失去应有的锋利性，不仅会导致钻进速度的降低同时也会影响钻头的使用寿命。
为改进金刚石烧结体——硬质合金钻齿的结构，中国专利号为ZL02290359.3的实用新型专利公开了一种非平面结合结构的金刚石复合片，该专利技术通过改进硬质合金结合面的几何形状，虽使金刚石切削齿的抗冲击性有所提高，但仍不能满足既要抗冲击，又要适应强烈磨蚀的恶劣工况下的使用要求。
上述实用新型专利技术所制造的金刚石切削齿如图1所示，其工作层为单一结构的金刚石烧结体，如果要提升其抗冲击性能，则耐磨蚀性能将会下降；若想提高其耐磨蚀性能，则会造成抗冲击性能有所减弱，难以做到两全其美。
发明内容
本实用新型的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种兼备抗冲击性能和超耐磨蚀性能为一体的复式金刚石层切削齿。
本实用新型的目的可通过下述技术措施来实现：
本实用新型的复式金刚石层切削齿包括硬质合金基材层和附着在硬质合金基材层(硬质合金衬底)上的金刚石材料工作层，其中所述金刚石材料工作层包括附着在硬质合金基材层上的抗冲击型金刚石烧结体层和附着在抗冲击型金刚石烧结体层上的耐磨型金刚石烧结体层。
本实用新型中所述耐磨型金刚石烧结体层与抗冲击型金刚石烧结体层之间的结合面为平面结构；所述抗冲击型金刚石烧结体层与硬质合金基材层之间的结合面为平面结构或凹凸相间的结构面。
本实用新型中所述耐磨型金刚石烧结体层的厚度为0.3～0.8mm，抗冲击型金刚石烧结体层的厚度为0.7～2mm。
本实用新型中所述的抗冲击型金刚石烧结体层和耐磨型金刚石烧结体层均为现有技术的产品，其中：抗冲击型金刚石烧结体层是由88-94wt％的金刚石粉末和金属Ni或Fe或Co在超高温高压下烧结而成；耐磨型金刚石烧结体层由86-92wt％的金刚石粉末和金属Ni或Fe或Co或W在超高温高压下烧结而成。
本实用新型中所述的硬质合金基材层、抗冲击型金刚石烧结体层和耐磨型金刚石烧结体层共同在超高温高压下烧结而成。
本实用新型与现有技术相比具有以下特性：位于中间层的抗冲击型金刚石烧结体层的设置可使整个金刚石材料工作层的抗冲击性能得以大幅度提高，而位于最上层的切削齿的上工作部分——即耐磨型金刚石烧结体层的设置又可使整个金刚石材料工作层具有了超强耐磨蚀的能力，使得金刚石材料工作层同时兼备抗冲击和超强耐磨蚀的能力，在不降低抗冲击性能的情况下，能使切削齿的耐磨蚀性能得以提高。
附图说明
图1为现有技术的结构图。
图中1′是金刚石材料层顶面，2′是金刚石材料工作层，3′是硬质合金基材层。
图2是本实用新型的第一种实施方式的结构示意图。
图3是本实用新型的第二种实施方式的结构示意图。
图中1是金刚石材料工作层顶面，2是耐磨型金刚石烧结体层，3是抗冲击型金刚石烧结体层，4是硬质合金基材层，5是耐磨型金刚石烧结体层和抗冲击型金刚石烧结体层共同构成的金刚石材料工作层。
具体实施方式
本实用新型以下将结合实施例(附图)做进一步描述：
实施例1：
如图2所示，本实施例的复式金刚石层切削齿包括通过在超高压高温条件下以烧结的方式附着在硬质合金基材层4(硬质合金衬底)上的金刚石材料工作层5，所述金刚石材料工作层5包括附着在硬质合金基材层4上的抗冲击型金刚石烧结体层3和附着在抗冲击型金刚石烧结体层3上的耐磨型金刚石烧结体层2；所述抗冲击型金刚石烧结体层3是由88-94wt％的金刚石粉末和金属Ni或Fe或Co在超高温高压下烧结而成；耐磨型金刚石烧结体层2由86-92wt％的金刚石粉末和金属Ni或Fe或Co或W在超高温高压下与抗冲击型金刚石烧结体层一同烧结而成；所述耐磨型金刚石烧结体层2的厚度为0.3～0.8mm，抗冲击型金刚石烧结体层3的厚度为0.7～2mm；且所述耐磨型金刚石烧结体层2与抗冲击型金刚石烧结体层3之间、抗冲击型金刚石烧结体层3与硬质合金基材层4之间的结合面均为平面结构。
实施例2：
如图3所示，本实施例的复式金刚石层切削齿与实施例1的不同之处在于所述抗冲击型金刚石烧结体层3与硬质合金基材层4之间的结合面为凹凸相间的结构面。

Claims (5)

1、一种复式金刚石层切削齿，它包括硬质合金基材层(4)和附着在硬质合金基材层(4)上的金刚石材料工作层(5)，其特征在于：所述金刚石材料工作层(5)包括附着在硬质合金基材层(4)上的抗冲击型金刚石烧结体层(3)和附着在抗冲击型金刚石烧结体层(3)上的耐磨型金刚石烧结体层(2)。
2、根据权利要求1所述的复式金刚石层切削齿，其特征在于：所述耐磨型金刚石烧结体层(2)与抗冲击型金刚石烧结体层(3)之间的结合面为平面结构。
3、根据权利要求1所述的复式金刚石层切削齿，其特征在于：所述抗冲击型金刚石烧结体层(3)与硬质合金基材层(4)之间的结合面为平面结构。
4、根据权利要求1所述的复式金刚石层切削齿，其特征在于：所述抗冲击型金刚石烧结体层(3)与硬质合金基材层(4)之间的结合面为凹凸相间的结构面。
5、根据权利要求1或2所述的复式金刚石层切削齿，其特征在于：所述耐磨型金刚石烧结体层(2)的厚度为0.3～0.8mm，抗冲击型金刚石烧结体层(3)的厚度为0.7～2mm。
CN 200520032021 2005-09-29 2005-09-29 复式金刚石层切削齿 Expired - Lifetime CN2846705Y (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200520032021 CN2846705Y (zh) 2005-09-29 2005-09-29 复式金刚石层切削齿

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200520032021 CN2846705Y (zh) 2005-09-29 2005-09-29 复式金刚石层切削齿

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN2846705Y true CN2846705Y (zh) 2006-12-13

Family

ID=37512126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 200520032021 Expired - Lifetime CN2846705Y (zh) 2005-09-29 2005-09-29 复式金刚石层切削齿

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN2846705Y (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102019426A (zh) * 2010-12-31 2011-04-20 柳州市大荣非金属材料有限公司 金刚石复合片的制备方法
CN102459802A (zh) * 2009-05-20 2012-05-16 史密斯国际股份有限公司 切削元件、用于制造这种切削元件的方法和包含这种切削元件的工具
CN103154419A (zh) * 2010-07-21 2013-06-12 第六元素研磨剂股份有限公司 超硬结构
CN106392084A (zh) * 2016-09-26 2017-02-15 深圳市海明润超硬材料股份有限公司 一种聚晶金刚石复合片及其制备方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102459802A (zh) * 2009-05-20 2012-05-16 史密斯国际股份有限公司 切削元件、用于制造这种切削元件的方法和包含这种切削元件的工具
CN102459802B (zh) * 2009-05-20 2014-12-17 史密斯国际股份有限公司 切削元件、用于制造这种切削元件的方法和包含这种切削元件的工具
US10119340B2 (en) 2009-05-20 2018-11-06 Smith International, Inc. Cutting elements, methods for manufacturing such cutting elements, and tools incorporating such cutting elements
US10480252B2 (en) 2009-05-20 2019-11-19 Smith International, Inc. Cutting elements, methods for manufacturing such cutting elements, and tools incorporating such cutting elements
CN103154419A (zh) * 2010-07-21 2013-06-12 第六元素研磨剂股份有限公司 超硬结构
CN103154419B (zh) * 2010-07-21 2016-08-03 第六元素研磨剂股份有限公司 超硬结构
CN102019426A (zh) * 2010-12-31 2011-04-20 柳州市大荣非金属材料有限公司 金刚石复合片的制备方法
CN106392084A (zh) * 2016-09-26 2017-02-15 深圳市海明润超硬材料股份有限公司 一种聚晶金刚石复合片及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN207453880U (zh) 一种用于油气钻探的多功能非平面聚晶金刚石复合片
CN201024900Y (zh) 齿面金刚石复合片
CN207673290U (zh) 复杂硬质岩层钻探用高抗冲击型非平面聚晶金刚石复合片
CN2846705Y (zh) 复式金刚石层切削齿
CN202417313U (zh) 一种有pdc齿的单牙轮钻头
CN104047548A (zh) 具有钴含量梯度的金刚石钻齿
CN201372731Y (zh) 增强金刚石复合齿
CN201784215U (zh) 金刚石/硬质合金复合片
CN101191169A (zh) 碳纳米管-金刚石-硬质合金复合材料及其制法和应用
CN201389999Y (zh) 增强金刚石复合片
CN2846707Y (zh) 耐热型金刚石切削齿
CN201314198Y (zh) 一种聚晶金刚石复合片
CN202788628U (zh) 一种pdc钻齿
CN202451062U (zh) 正弦曲线型金刚石硬质合金复合片
CN202380981U (zh) 凹型金刚石硬质合金复合片
CN2412684Y (zh) 金刚石/硬质合金复合片
CN205314922U (zh) 一种刀翼式复合钻头
CN201679451U (zh) 弧面聚晶金刚石复合片
CN201272066Y (zh) 弧面金刚石硬质合金复合片
CN201835751U (zh) 保径空气锤钻头
CN201941194U (zh) 一种立方氮化硼复合片
CN105863518A (zh) 一种具有pdc组合齿的复合钻头
CN201474615U (zh) 楔形金刚石硬质合金复合片
CN103032028A (zh) Tc轴承
CN209385064U (zh) 一种耐磨金刚石复合片钻头

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20061213

EXPY Termination of patent right or utility model