RU2004126444A - Композитный материал с плотным слоем абразивного материала - Google Patents

Композитный материал с плотным слоем абразивного материала Download PDF

Info

Publication number
RU2004126444A
RU2004126444A RU2004126444/03A RU2004126444A RU2004126444A RU 2004126444 A RU2004126444 A RU 2004126444A RU 2004126444/03 A RU2004126444/03 A RU 2004126444/03A RU 2004126444 A RU2004126444 A RU 2004126444A RU 2004126444 A RU2004126444 A RU 2004126444A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
abrasive
dense layer
particles
composite material
layer
Prior art date
Application number
RU2004126444/03A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2303688C2 (ru
Inventor
ТАНК Клаус (ZA)
ТАНК Клаус
Роелоф ДЖОНКЕР Корнелис (ZA)
Роелоф ДЖОНКЕР Корнелис
Original Assignee
Элемент Сикс (Пти) Лтд. (Za)
Элемент Сикс (Пти) Лтд.
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 Элемент Сикс (Пти) Лтд. (Za), Элемент Сикс (Пти) Лтд. filed Critical Элемент Сикс (Пти) Лтд. (Za)
Publication of RU2004126444A publication Critical patent/RU2004126444A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2303688C2 publication Critical patent/RU2303688C2/ru

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00Drill bits
    • E21B10/46Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts
    • E21B10/56Button-type inserts
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00Drill bits
    • E21B10/46Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts
    • E21B10/56Button-type inserts
    • E21B10/567Button-type inserts with preformed cutting elements mounted on a distinct support, e.g. polycrystalline inserts
    • E21B10/5673Button-type inserts with preformed cutting elements mounted on a distinct support, e.g. polycrystalline inserts having a non planar or non circular cutting face
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F7/00Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
    • B22F7/06Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C26/00Alloys containing diamond or cubic or wurtzitic boron nitride, fullerenes or carbon nanotubes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F2005/001Cutting tools, earth boring or grinding tool other than table ware
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F2005/002Tools other than cutting tools
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C2204/00End product comprising different layers, coatings or parts of cermet

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Claims (18)

1. Композитный материал с плотным слоем абразивного материала, состоящий из основы и связанного с ней плотного слоя абразивного материала, отличающийся наличием
I) внутренней области, которая находится в контакте с поверхностью основы,
II) первой промежуточной области, которая находится в контакте с внутренней областью,
III) второй промежуточной области, которая находится в контакте с первой промежуточной областью и
IV) внешней области, которая находится в контакте со второй промежуточной областью и содержит сверхтвердые частицы абразива, которые имеют по меньшей мере три разных средних размера, при этом
V) внутренняя, первая и вторая промежуточные области имеют разный состав, который обеспечивает ступенчатое изменение теплового расширения плотного слоя абразивного материала между основой и его внешней областью.
2. Композитный материал с плотным слоем абразивного материала по п.1, в котором все области плотного слоя абразивного материала имеют форму слоев.
3. Композитный материал с плотным слоем абразивного материала по п.2, в котором границы раздела между слоями не параллельны и не концентричны.
4. Композитный материал с плотным слоем абразивного материала по п.1, в котором граница раздела между плотным слоем абразивного материала и основой имеет выпуклую форму и такую же выпуклую форму имеет и рабочая поверхность внешней области плотного слоя абразивного материала.
5. Композитный материал с плотным слоем абразивного материала по п.1 или 4, в котором границы раздела между различными областями плотного слоя абразивного материала имеют выпуклую форму.
6. Композитный материал с плотным слоем абразивного материала по п.1 или 4, в котором внутренняя и первая и вторая промежуточные области плотного слоя абразивного материала состоят из разных по составу смесей сверхтвердых абразивных частиц такого же типа, что и частицы, которые находятся в его внешней области, и частиц одного или нескольких тугоплавких материалов.
7. Композитный материал с плотным слоем абразивного материала по п.6, в котором в смеси, из которой состоит внутренняя область абразивного слоя, содержится меньшее количество сверхтвердых абразивных частиц, чем в смеси, из которой состоит его первая промежуточная область, в которой в свою очередь содержится меньшее количество сверхтвердых частиц, чем в смеси, из которой состоит его вторая промежуточная область.
8. Композитный материал с плотным слоем абразивного материала по п.6, в котором использован огнеупорный материал с низким тепловым расширением, выбранный из группы, включающей карбиды, оксиды и нитриды кремния, гафния, титана, циркония, ванадия и ниобия, оксид и нитрид алюминия, нитрид кубического бора и карбиды вольфрама, тантала и молибдена.
9. Композитный материал с плотным слоем абразивного материала по п.6, в котором смесь, из которой состоит внутренняя область абразивного слоя, содержит от 20 до 30 об.% сверхтвердых абразивных частиц и от 80 до 70 об.% частиц огнеупорного материала.
10. Композитный материал с плотным слоем абразивного материала по п.9, в котором смесь, из которой состоит внутренняя область абразивного слоя, содержит также связующий металл в количестве от 8 до 10 об.% от объема всех находящихся в смеси частиц.
11. Композитный материал с плотным слоем абразивного материала по п.6, в котором смесь, из которой состоит первая промежуточная область абразивного слоя, содержит от 55 до 45 об.% сверхтвердых абразивных частиц и от 45 до 55 об.% частиц огнеупорного материала.
12. Композитный материал с плотным слоем абразивного материала по п.11, в котором смесь, из которой состоит первая промежуточная область абразивного слоя, содержит также связующий металл в количестве от 5 до 12 об.% от объема всех находящихся в смеси частиц.
13. Композитный материал с плотным слоем абразивного материала по п.6, в котором смесь, из которой состоит вторая промежуточная область абразивного слоя, содержит от 70 до 80 об.% сверхтвердых абразивных частиц и от 30 до 20 об.% частиц огнеупорного материала.
14. Композитный материал с плотным слоем абразивного материала по п.13, в котором смесь, из которой состоит вторая промежуточная область абразивного слоя, содержит также связующий металл в количестве от 3 до 7 об.% от объема всех находящихся в смеси частиц.
15. Композитный материал с плотным слоем абразивного материала по п.1, в котором в наружной области абразивного слоя содержатся сверхтвердые абразивные частицы, которые по своим размерам можно разделить на следующие группы:
средний размер частиц количество, мас.%
более 10 мкм по меньшей мере 20
от 5 до 10 мкм по меньшей мере 15
менее 5 мкм по меньшей мере 15
16. Композитный материал с плотным слоем абразивного материала по п.1, в котором в наружной области абразивного слоя содержатся сверхтвердые абразивные частицы, которые по своим размерам можно разделить на следующие группы:
средний размер частиц количество, мас.%
от 25 до 50 мкм от 25 до 70
от 15 до 24 мкм от 15 до 30
от 8 до 14 мкм от 5 до 45
менее 8 мкм по меньшей мере 5
17. Композитный материал с плотным слоем абразивного материала по п.1, в котором основа изготовлена из цементированного карбида.
18. Композитный материал с плотным слоем абразивного материала по п.1, по существу описанный выше со ссылкой на фиг.1-2е.
RU2004126444/03A 2002-01-30 2003-01-27 Композитный материал с плотным слоем абразивного материала RU2303688C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ZA200200826 2002-01-30
ZA2002/0826 2002-01-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004126444A true RU2004126444A (ru) 2005-06-27
RU2303688C2 RU2303688C2 (ru) 2007-07-27

Family

ID=27663926

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004126444/03A RU2303688C2 (ru) 2002-01-30 2003-01-27 Композитный материал с плотным слоем абразивного материала

Country Status (10)

Country Link
US (2) US20060166615A1 (ru)
EP (1) EP1470315A1 (ru)
JP (1) JP4676700B2 (ru)
KR (1) KR100963710B1 (ru)
CN (1) CN1625640B (ru)
GE (1) GEP20063922B (ru)
RU (1) RU2303688C2 (ru)
UA (1) UA80420C2 (ru)
WO (1) WO2003064806A1 (ru)
ZA (1) ZA200405772B (ru)

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7730977B2 (en) 2004-05-12 2010-06-08 Baker Hughes Incorporated Cutting tool insert and drill bit so equipped
PL2049306T3 (pl) * 2006-07-31 2013-12-31 Element Six Abrasives Sa Wypraski ścierne
JP2010526020A (ja) * 2007-05-07 2010-07-29 エレメント シックス (プロダクション)(プロプライエタリィ) リミテッド 多結晶ダイヤモンド複合体
EP2053198A1 (en) 2007-10-22 2009-04-29 Element Six (Production) (Pty) Ltd. A pick body
US20090205873A1 (en) * 2008-02-19 2009-08-20 Baker Hughes Incorporated Downhole tool bearing system containing diamond enhanced materials
US20110024198A1 (en) * 2008-02-19 2011-02-03 Baker Hughes Incorporated Bearing systems containing diamond enhanced materials and downhole applications for same
US8297382B2 (en) 2008-10-03 2012-10-30 Us Synthetic Corporation Polycrystalline diamond compacts, method of fabricating same, and various applications
GB0819257D0 (en) * 2008-10-21 2008-11-26 Element Six Holding Gmbh Insert for an attack tool
US8663349B2 (en) 2008-10-30 2014-03-04 Us Synthetic Corporation Polycrystalline diamond compacts, and related methods and applications
JP2012515846A (ja) 2009-01-22 2012-07-12 エレメント シックス アブラシヴェス エス.エー. 研磨インサート
GB0903822D0 (en) 2009-03-06 2009-04-22 Element Six Ltd Polycrystalline diamond body
US8662209B2 (en) * 2009-03-27 2014-03-04 Varel International, Ind., L.P. Backfilled polycrystalline diamond cutter with high thermal conductivity
US8365846B2 (en) * 2009-03-27 2013-02-05 Varel International, Ind., L.P. Polycrystalline diamond cutter with high thermal conductivity
US8490721B2 (en) * 2009-06-02 2013-07-23 Element Six Abrasives S.A. Polycrystalline diamond
US8758463B2 (en) * 2009-08-07 2014-06-24 Smith International, Inc. Method of forming a thermally stable diamond cutting element
AU2010279280B2 (en) * 2009-08-07 2016-11-03 Smith International, Inc. Diamond transition layer construction with improved thickness ratio
WO2011017673A2 (en) * 2009-08-07 2011-02-10 Smith International, Inc. Thermally stable polycrystalline diamond constructions
AU2010279358A1 (en) * 2009-08-07 2012-03-01 Smith International, Inc. Functionally graded polycrystalline diamond insert
CA2770420C (en) * 2009-08-07 2017-11-28 Smith International, Inc. Highly wear resistant diamond insert with improved transition structure
WO2011017590A2 (en) 2009-08-07 2011-02-10 Smith International, Inc. Polycrystalline diamond material with high toughness and high wear resistance
GB0915971D0 (en) * 2009-09-11 2009-10-28 Element Six Ltd Polycrysalline diamond composite compact elements, tools incorporating same, method for making same and method for using same
GB201002375D0 (en) * 2010-02-12 2010-03-31 Element Six Production Pty Ltd A superhard tip, method for making same and tool comprising same
SA111320374B1 (ar) 2010-04-14 2015-08-10 بيكر هوغيس انكوبوريتد طريقة تشكيل الماسة متعدد البلورات من الماس المستخرج بحجم النانو
US10005672B2 (en) 2010-04-14 2018-06-26 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Method of forming particles comprising carbon and articles therefrom
US9205531B2 (en) 2011-09-16 2015-12-08 Baker Hughes Incorporated Methods of fabricating polycrystalline diamond, and cutting elements and earth-boring tools comprising polycrystalline diamond
NO2585669T3 (ru) 2010-06-24 2018-06-02
WO2012021821A2 (en) 2010-08-13 2012-02-16 Baker Hughes Incorporated Cutting elements including nanoparticles in at least one portion thereof, earth-boring tools including such cutting elements, and ralted methods
US8834026B2 (en) 2010-10-01 2014-09-16 Baker Hughes Incorporated Bearings for downhole tools, downhole tools incorporating such bearings, and methods of cooling such bearings
EP2707573B8 (en) 2011-05-10 2019-06-05 Element Six Abrasives Holdings Limited Tip for degradation tool and tool comprising same
CN102278062A (zh) * 2011-07-06 2011-12-14 湖南飞瑞复合材料有限责任公司 金刚石复合齿
RU2014114867A (ru) 2011-09-16 2015-10-27 Бейкер Хьюз Инкорпорейтед Способы изготовления поликристаллического алмаза, а также режущих элементов и буровых инструментов, содержащих поликристаллический алмаз
GB201118739D0 (en) 2011-10-31 2011-12-14 Element Six Abrasives Sa Tip for a pick tool, method of making same and pick tool comprising same
US9140072B2 (en) 2013-02-28 2015-09-22 Baker Hughes Incorporated Cutting elements including non-planar interfaces, earth-boring tools including such cutting elements, and methods of forming cutting elements
JP6020967B2 (ja) * 2013-03-22 2016-11-02 三菱マテリアル株式会社 多層傾斜機能性ダイヤモンド複合焼結体
RU2538551C1 (ru) * 2013-07-19 2015-01-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук Алмазный поликристаллический композиционный материал с армирующей алмазной компонентой
JP6641925B2 (ja) 2014-11-27 2020-02-05 三菱マテリアル株式会社 掘削チップおよび掘削ビット
JP6696242B2 (ja) * 2015-03-19 2020-05-20 三菱マテリアル株式会社 掘削チップおよび掘削ビット
US10017390B2 (en) * 2015-03-30 2018-07-10 Diamond Innovations, Inc. Polycrystalline diamond bodies incorporating fractionated distribution of diamond particles of different morphologies
JP6194437B2 (ja) * 2015-06-22 2017-09-06 京セラ株式会社 刃物
US10287824B2 (en) 2016-03-04 2019-05-14 Baker Hughes Incorporated Methods of forming polycrystalline diamond
CN105818005A (zh) * 2016-05-31 2016-08-03 安徽砥钻砂轮有限公司 一种高硬度耐磨损砂轮及其制备方法
CN106625197B (zh) * 2016-12-26 2019-04-09 银川市恒益达机械有限公司 含钒和锆元素的珩磨油石及其制备方法
US11396688B2 (en) 2017-05-12 2022-07-26 Baker Hughes Holdings Llc Cutting elements, and related structures and earth-boring tools
US11292750B2 (en) 2017-05-12 2022-04-05 Baker Hughes Holdings Llc Cutting elements and structures
US11536091B2 (en) 2018-05-30 2022-12-27 Baker Hughes Holding LLC Cutting elements, and related earth-boring tools and methods
CN113427006B (zh) * 2021-06-25 2022-12-13 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

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4525178A (en) 1984-04-16 1985-06-25 Megadiamond Industries, Inc. Composite polycrystalline diamond
US4694918A (en) * 1985-04-29 1987-09-22 Smith International, Inc. Rock bit with diamond tip inserts
GB2234542B (en) * 1989-08-04 1993-03-31 Reed Tool Co Improvements in or relating to cutting elements for rotary drill bits
US5304342A (en) * 1992-06-11 1994-04-19 Hall Jr H Tracy Carbide/metal composite material and a process therefor
ZA943646B (en) * 1993-05-27 1995-01-27 De Beers Ind Diamond A method of making an abrasive compact
US5370195A (en) * 1993-09-20 1994-12-06 Smith International, Inc. Drill bit inserts enhanced with polycrystalline diamond
US5833021A (en) * 1996-03-12 1998-11-10 Smith International, Inc. Surface enhanced polycrystalline diamond composite cutters
US6199645B1 (en) * 1998-02-13 2001-03-13 Smith International, Inc. Engineered enhanced inserts for rock drilling bits
US6220375B1 (en) * 1999-01-13 2001-04-24 Baker Hughes Incorporated Polycrystalline diamond cutters having modified residual stresses
US6499547B2 (en) * 1999-01-13 2002-12-31 Baker Hughes Incorporated Multiple grade carbide for diamond capped insert
DE60119558T2 (de) * 2000-10-19 2007-05-16 Element Six (Pty) Ltd. Verfahren zur herstellung eines abrasiven verbundkörpers
JP3648205B2 (ja) * 2001-03-23 2005-05-18 独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構 石油掘削用トリコンビットのインサートチップおよびその製造方法ならびに石油掘削用トリコンビット

Also Published As

Publication number Publication date
US20060166615A1 (en) 2006-07-27
RU2303688C2 (ru) 2007-07-27
JP2005516139A (ja) 2005-06-02
KR100963710B1 (ko) 2010-06-14
UA80420C2 (en) 2007-09-25
ZA200405772B (en) 2007-03-28
US20070186483A1 (en) 2007-08-16
CN1625640A (zh) 2005-06-08
KR20040093695A (ko) 2004-11-08
WO2003064806A1 (en) 2003-08-07
CN1625640B (zh) 2010-08-18
JP4676700B2 (ja) 2011-04-27
EP1470315A1 (en) 2004-10-27
GEP20063922B (en) 2006-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2004126444A (ru) Композитный материал с плотным слоем абразивного материала
US4249913A (en) Alumina coated silicon carbide abrasive
JP2007527949A5 (ja) 複合材料
JP6267349B2 (ja) 切削インサートおよび切削工具並びに切削加工物の製造方法
KR100232739B1 (ko) 하이 제트 시아론 및 그것으로 제조된 절삭공구 및 그것의 사용방법
US8993132B2 (en) Cubic boron nitride sintered body tool
CA2390814A1 (en) Composite constructions with ordered microstructure
JP2006297588A5 (ru)
KR960702373A (ko) Ivb족 붕소화물 주성분 절삭공구 (group ivb boride based cutting tools)
JPH0791122B2 (ja) 切削工具用のタフネス強化セラミック材料
JP5677638B1 (ja) 切削工具
EP1498199A4 (en) CUTTING TIP OF ULTRA-HIGH-PRESSURE SINKED MATERIAL BASED ON CUBIC BORNITRIDS
JPS6315982B2 (ru)
JP2003136410A (ja) 超砥粒ビトリファイドボンド砥石
JPH07276105A (ja) スローアウェイチップ
CN105051248A (zh) 用于切削工具的涂层
JP2023507830A (ja) 立方晶窒化ホウ素ベースの複合材及びその製造方法
JPS6059085B2 (ja) 被覆セラミツク工具
JPH0271906A (ja) 耐塑性変形性のすぐれた表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具
JP5436083B2 (ja) サーメット焼結体および切削工具
JP2677288B2 (ja) 被覆工具材料
JPH0335041B2 (ru)
JPH07136810A (ja) 高硬度材切削用セラミック工具
JP2570354B2 (ja) 切削工具用表面被覆セラミックス部材
JP7393253B2 (ja) セラミックス焼結体、及び切削工具

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150128