RU2011140403A - Элемент из поликристаллического алмаза - Google Patents

Элемент из поликристаллического алмаза Download PDF

Info

Publication number
RU2011140403A
RU2011140403A RU2011140403/02A RU2011140403A RU2011140403A RU 2011140403 A RU2011140403 A RU 2011140403A RU 2011140403/02 A RU2011140403/02 A RU 2011140403/02A RU 2011140403 A RU2011140403 A RU 2011140403A RU 2011140403 A RU2011140403 A RU 2011140403A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
melting point
polycrystalline diamond
low melting
element according
region
Prior art date
Application number
RU2011140403/02A
Other languages
English (en)
Inventor
Джон Хьюитт ЛИВЕРСЕЙДЖ
Кавешини НАИДОО
Original Assignee
Элемент Сикс (Продакшн) (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 (Продакшн) (Пти) Лтд filed Critical Элемент Сикс (Продакшн) (Пти) Лтд
Publication of RU2011140403A publication Critical patent/RU2011140403A/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/02Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
    • B24D3/04Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic
    • B24D3/06Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic metallic or mixture of metals with ceramic materials, e.g. hard metals, "cermets", cements
    • B24D3/10Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic metallic or mixture of metals with ceramic materials, e.g. hard metals, "cermets", cements for porous or cellular structure, e.g. for use with diamonds as abrasives
    • 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D18/00Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for
    • B24D18/0009Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for using moulds or presses
    • 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
    • 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
    • E21B10/5671Button-type inserts with preformed cutting elements mounted on a distinct support, e.g. polycrystalline inserts with chip breaking arrangements
    • 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
    • E21B10/5676Button-type inserts with preformed cutting elements mounted on a distinct support, e.g. polycrystalline inserts having a cutting face with different segments, e.g. mosaic-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
    • E21B10/573Button-type inserts with preformed cutting elements mounted on a distinct support, e.g. polycrystalline inserts characterised by support details, e.g. the substrate construction or the interface between the substrate and the cutting element
    • E21B10/5735Interface between the substrate and the cutting element
    • 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
    • B22F2999/00Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

1. Элемент из поликристаллического алмаза (ПКА), имеющий внутренние поверхности зерен алмаза, которые определяют междоузлия между ними, включающий рабочую поверхность, область с низкой температурой плавления, прилегающую к рабочей поверхности и в которой междоузлия по меньшей мере частично заполнены металлическим материалом с низкой температурой плавления, имеющим точку плавления при атмосферном давлении ниже примерно 1300°C, а также промежуточную область, распространяющуюся от границы, определяемой областью с низкой температурой плавления, на расстояние от примерно 5 до примерно 600 мкм, причем междоузлия в промежуточной области по меньшей мере частично заполнены материалом катализатора для алмаза.2. Элемент из поликристаллического алмаза по п.1, в котором промежуточная область распространяется от границы на расстояние не более примерно 400 мкм.3. Элемент из поликристаллического алмаза по п.1 или 2, в котором промежуточная область распространяется от границы на расстояние по меньшей мере примерно 5 мкм.4. Элемент из поликристаллического алмаза по п.1 или 2, в котором междоузлия в промежуточной области по меньшей мере на 50% заполнены спекающей добавкой или материалом катализатора для алмаза.5. Элемент из поликристаллического алмаза по п.1 или 2, в котором область с низкой температурой плавления распространяется от рабочей поверхности вглубь элемента из ПКА на глубину не более примерно 1000 мкм.6. Элемент из поликристаллического алмаза по п.1 или 2, в котором область с низкой температурой плавления распространяется от рабочей поверхности вглубь элемента из ПКА на глубину не менее примерно 5 мкм.7. Элемент из поликриста�

Claims (17)

1. Элемент из поликристаллического алмаза (ПКА), имеющий внутренние поверхности зерен алмаза, которые определяют междоузлия между ними, включающий рабочую поверхность, область с низкой температурой плавления, прилегающую к рабочей поверхности и в которой междоузлия по меньшей мере частично заполнены металлическим материалом с низкой температурой плавления, имеющим точку плавления при атмосферном давлении ниже примерно 1300°C, а также промежуточную область, распространяющуюся от границы, определяемой областью с низкой температурой плавления, на расстояние от примерно 5 до примерно 600 мкм, причем междоузлия в промежуточной области по меньшей мере частично заполнены материалом катализатора для алмаза.
2. Элемент из поликристаллического алмаза по п.1, в котором промежуточная область распространяется от границы на расстояние не более примерно 400 мкм.
3. Элемент из поликристаллического алмаза по п.1 или 2, в котором промежуточная область распространяется от границы на расстояние по меньшей мере примерно 5 мкм.
4. Элемент из поликристаллического алмаза по п.1 или 2, в котором междоузлия в промежуточной области по меньшей мере на 50% заполнены спекающей добавкой или материалом катализатора для алмаза.
5. Элемент из поликристаллического алмаза по п.1 или 2, в котором область с низкой температурой плавления распространяется от рабочей поверхности вглубь элемента из ПКА на глубину не более примерно 1000 мкм.
6. Элемент из поликристаллического алмаза по п.1 или 2, в котором область с низкой температурой плавления распространяется от рабочей поверхности вглубь элемента из ПКА на глубину не менее примерно 5 мкм.
7. Элемент из поликристаллического алмаза по п.1 или 2, в котором область с низкой температурой плавления имеет форму слоя или пласта.
8. Элемент из поликристаллического алмаза по п.1 или 2, в котором междоузлия в области с низкой температурой плавления по меньшей мере на 50% заполнены металлическим материалом с низкой температурой плавления.
9. Элемент из поликристаллического алмаза по п.1 или 2, в котором металлический материал с низкой температурой плавления имеет при атмосферном давлении точку плавления ниже 1100°C.
10. Элемент из поликристаллического алмаза по п.1 или 2, в котором металлический материал с низкой температурой плавления имеет при атмосферном давлении точку плавления выше 600°C.
11. Элемент из поликристаллического алмаза по п.1 или 2, в котором металлический материал с низкой температурой плавления при температуре ниже 1000°C при атмосферном давлении не способен вступать в реакцию с образованием устойчивого карбида.
12. Элемент из поликристаллического алмаза по п.1 или 2, в котором металлическим материалом с низкой температурой плавления являются Ag, Mg, Cu или Pb в элементарной форме или в виде сплава, включающего любой из этих элементов.
13. Элемент из поликристаллического алмаза по п.1 или 2, в котором металлическим материалом с низкой температурой плавления являются Ag или Cu в элементарной форме или в виде сплава, включающего любой из этих элементов.
14. Вставка для инструмента, включающая элемент из поликристаллического алмаза по одному из предыдущих пунктов.
15. Инструмент, включающий вставку по п.14.
16. Способ изготовления элемента из поликристаллического алмаза (ПКА), в котором подготавливают материал ПКА, содержащий в своих междоузлиях спекающую добавку, удаляют по меньшей мере некоторое количество спекающей добавки из части элемента из поликристаллического алмаза для образования пористой области, прилегающей к рабочей поверхности, и осуществляют инфильтрацию или пропитку по меньшей мере части пористой области металлическим материалом с низкой температурой плавления, имеющим при атмосферном давлении точку плавления ниже 1300°C.
17. Способ по п.16, в котором в основном полностью удаляют спекающую добавку из элемента из поликристаллического алмаза.
RU2011140403/02A 2009-03-06 2010-03-08 Элемент из поликристаллического алмаза RU2011140403A (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB0903826.6A GB0903826D0 (en) 2009-03-06 2009-03-06 Polycrystalline diamond element
GB0903826.6 2009-03-06
PCT/IB2010/050977 WO2010100630A1 (en) 2009-03-06 2010-03-08 Polycrystalline diamond element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2011140403A true RU2011140403A (ru) 2013-04-20

Family

ID=40600570

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011140403/02A RU2011140403A (ru) 2009-03-06 2010-03-08 Элемент из поликристаллического алмаза

Country Status (9)

Country Link
US (2) US20120061149A1 (ru)
EP (1) EP2403969A1 (ru)
JP (1) JP2012519776A (ru)
KR (1) KR20120006017A (ru)
CN (1) CN102395694A (ru)
CA (1) CA2754150A1 (ru)
GB (1) GB0903826D0 (ru)
RU (1) RU2011140403A (ru)
WO (1) WO2010100630A1 (ru)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8020643B2 (en) 2005-09-13 2011-09-20 Smith International, Inc. Ultra-hard constructions with enhanced second phase
US9017438B1 (en) 2006-10-10 2015-04-28 Us Synthetic Corporation Polycrystalline diamond compact including a polycrystalline diamond table with a thermally-stable region having at least one low-carbon-solubility material and applications therefor
US8236074B1 (en) 2006-10-10 2012-08-07 Us Synthetic Corporation Superabrasive elements, methods of manufacturing, and drill bits including same
US8080071B1 (en) 2008-03-03 2011-12-20 Us Synthetic Corporation Polycrystalline diamond compact, methods of fabricating same, and applications therefor
US8080074B2 (en) 2006-11-20 2011-12-20 Us Synthetic Corporation Polycrystalline diamond compacts, and related methods and applications
US8034136B2 (en) 2006-11-20 2011-10-11 Us Synthetic Corporation Methods of fabricating superabrasive articles
US8999025B1 (en) 2008-03-03 2015-04-07 Us Synthetic Corporation Methods of fabricating a polycrystalline diamond body with a sintering aid/infiltrant at least saturated with non-diamond carbon and resultant products such as compacts
US8911521B1 (en) 2008-03-03 2014-12-16 Us Synthetic Corporation Methods of fabricating a polycrystalline diamond body with a sintering aid/infiltrant at least saturated with non-diamond carbon and resultant products such as compacts
US8071173B1 (en) 2009-01-30 2011-12-06 Us Synthetic Corporation Methods of fabricating a polycrystalline diamond compact including a pre-sintered polycrystalline diamond table having a thermally-stable region
US10309158B2 (en) 2010-12-07 2019-06-04 Us Synthetic Corporation Method of partially infiltrating an at least partially leached polycrystalline diamond table and resultant polycrystalline diamond compacts
US9027675B1 (en) 2011-02-15 2015-05-12 Us Synthetic Corporation Polycrystalline diamond compact including a polycrystalline diamond table containing aluminum carbide therein and applications therefor
US9423370B2 (en) * 2012-02-21 2016-08-23 Varel International Ind., L.P Use of capacitance to analyze polycrystalline diamond
US9138865B2 (en) 2012-12-19 2015-09-22 Smith International, Inc. Method to improve efficiency of PCD leaching
US10753158B2 (en) 2015-01-23 2020-08-25 Diamond Innovations, Inc. Polycrystalline diamond cutters having non-catalytic material addition and methods of making the same
US10167675B2 (en) * 2015-05-08 2019-01-01 Diamond Innovations, Inc. Polycrystalline diamond cutting elements having lead or lead alloy additions
US10406501B2 (en) 2015-06-03 2019-09-10 Halliburton Energy Services, Inc. Electrochemical removal of metal or other material from polycrystalline diamond
CN107531580A (zh) * 2015-06-30 2018-01-02 哈利伯顿能源服务公司 从多晶金刚石石板提取催化剂材料
US9567018B1 (en) * 2016-09-02 2017-02-14 Equipement Vtc Mfg Inc. Tractor front linkage quick attach coupling system
GB201622452D0 (en) * 2016-12-31 2017-02-15 Element Six (Uk) Ltd Superhard constructions & methods of making same
US11268249B2 (en) 2017-11-27 2022-03-08 Dynatech Systems, Inc. Material removal manufacture, assembly, and method of assembly
GB201907508D0 (en) 2019-05-28 2019-07-10 Element Six Uk Ltd Composite polycrystalline diamond (pcd) product and methods of making same
USD940767S1 (en) 2020-01-24 2022-01-11 Dynatech Systems, Inc. Cutter head for grinding machines and the like
CN111906703B (zh) * 2020-07-17 2022-03-11 长沙理工大学 一种有序微槽结构超硬砂轮的压铸成型方法
CN111997530B (zh) * 2020-09-15 2024-06-25 广东钜鑫新材料科技股份有限公司 人造金刚石硬质合金复合片
US11794290B2 (en) * 2021-01-24 2023-10-24 Cnpc Usa Corporation Method for forming cutters

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8020643B2 (en) * 2005-09-13 2011-09-20 Smith International, Inc. Ultra-hard constructions with enhanced second phase
US7726421B2 (en) * 2005-10-12 2010-06-01 Smith International, Inc. Diamond-bonded bodies and compacts with improved thermal stability and mechanical strength
WO2007042920A1 (en) 2005-10-14 2007-04-19 Element Six (Production) (Pty) Ltd. Method of making a modified abrasive compact
US8328891B2 (en) * 2006-05-09 2012-12-11 Smith International, Inc. Methods of forming thermally stable polycrystalline diamond cutters
US7942219B2 (en) 2007-03-21 2011-05-17 Smith International, Inc. Polycrystalline diamond constructions having improved thermal stability
US7980334B2 (en) * 2007-10-04 2011-07-19 Smith International, Inc. Diamond-bonded constructions with improved thermal and mechanical properties
US8627904B2 (en) * 2007-10-04 2014-01-14 Smith International, Inc. Thermally stable polycrystalline diamond material with gradient structure
EP2262600B1 (en) * 2008-04-08 2014-01-01 Element Six Limited Cutting tool insert

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012519776A (ja) 2012-08-30
EP2403969A1 (en) 2012-01-11
CN102395694A (zh) 2012-03-28
WO2010100630A1 (en) 2010-09-10
CA2754150A1 (en) 2010-09-10
KR20120006017A (ko) 2012-01-17
GB0903826D0 (en) 2009-04-22
US20150174733A1 (en) 2015-06-25
US20120061149A1 (en) 2012-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2011140403A (ru) Элемент из поликристаллического алмаза
RU2576724C2 (ru) Сплавы с низким коэффициентом термического расширения в качестве катализаторов и связующих для поликристаллических алмазных композитов (pdc)
US8858871B2 (en) Process for the production of a thermally stable polycrystalline diamond compact
RU2013142177A (ru) Поликристаллические элементы, включающие в междоузлиях между кристаллами твердого материала композиции металлических сплавов, режущие элементы и буровые инструменты с такими поликристаллическими элементами и соответствующие способы их изготовления
RU2009118255A (ru) Буровые долота для роторного бурения, имеющие корпус долота с частицами карбида бора в матричных материалах из алюминия или сплавов алюминия, и способ изготовления таких долот
RU2560005C2 (ru) Функционально выщелоченный режущий пка-элемент
US10071354B2 (en) Polycrystalline superhard material and method for making same
US9095918B2 (en) Cutter structures, inserts comprising same and method for making same
GB2446512B (en) Thermally stable cutting element and method and system for forming such elements
JP2014122428A (ja) 切削工具又は穴開け工具に使用するための部材であって、バインダ相内に分散された硬質粒子を構成要素とする稠密材料の少なくとも1つのブロックを含む部材の製造方法
US10071355B2 (en) Cutting inserts and method for making same
WO2012115837A3 (en) Methods of forming polycrystalline compacts, cutting elements and earth-boring tools
CN101280666A (zh) 有缺Co区的表面刻槽的聚晶金刚石硬质合金复合片
US11292088B2 (en) Wear resistant coating
GB2526443A (en) Directional solidification of polycrystalline diamond compact (PDC) drill bits
RU2013151620A (ru) Способы получения поликристаллических материалов, включающие получение материала с суперабразивными кристаллами до обработки в режиме высокого давления и высокой температуры, а также поликристаллические элементы и режущие элементы, изготовленные такими способами
CA2952002C (en) Chemical vapor deposition-modified polycrystalline diamond
US10350733B2 (en) Ultra-hard material cutting elements and methods of manufacturing the same with a metal-rich intermediate layer
CN204263370U (zh) 一种低速干打钎焊小孔钻
CN104400916B (zh) 一种低速干打钎焊小孔钻
RU2017146678A (ru) Абразивный буровой инструмент
RU2007119326A (ru) Способ изготовления поликристаллических элементов

Legal Events

Date Code Title Description
FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20140707