PDC cov cuab yeej (polycrystalline pob zeb diamond sib xyaw cov cuab yeej) muaj cov txiaj ntsig zoo hauv cov roj drilling, geological tshawb nrhiav, thiab siab - hnav- resistant machining vim lawv cov qauv tsim tshwj xeeb - ua kom muaj kev sib koom ua ke ntawm superhardness thiab zoo toughness los ntawm cov qauv sib xyaw ntawm ib qho chaw polycrystalline pob zeb diamond (PCD) hauv qab no ua rau lawv muaj kev sib koom ua ke. kev txiav thiab pob zeb ua tau zoo- rhuav tshem lub peev xwm nyob rau hauv txoj haujlwm nyuaj thiab xav tau kev ua haujlwm. Qhov kev tsim no tsis yog ib qho yooj yim cov ntaub ntawv stacking, tab sis ib lub tshuab engineering mus kom ze raws li cov khoom siv ntxiv thiab kev faib ua haujlwm. Nws lub tswv yim tseem ceeb nyob hauv cov organic sib txuas ua ke ntawm qhov nyuaj ntawm pob zeb diamond nrog rau qhov cuam tshuam toughness ntawm cemented carbide, kov yeej cov kev txwv kev ua haujlwm ntawm ib qho khoom siv nyob rau hauv huab cua.
Cov qauv hauv paus ntawm PDC cov cuab yeej muaj ob txheej ntawm cov khoom siv sib txawv: txheej txheej polycrystalline pob zeb diamond thiab hauv qab cemented carbide matrix. PCD txheej txheej yog cov cuab yeej txiav thiab pob zeb- rhuav tshem thaj chaw ua haujlwm, thiab nws cov qauv tsim yog raws li cov khoom siv crystalline ntawm pob zeb diamond. Pob zeb diamond, tsim los ntawm qhov ntom ntom peb- qhov sib txuas ntawm cov pa roj carbon atoms sib txuas los ntawm cov ntawv cog lus muaj zog, boasts lub hardness mus txog ntawm ntuj pob zeb diamond thiab hnav tsis kam tshaj li cov pa cemented carbide thiab cov khoom siv ceramic. Los ntawm - kub, siab - siab (HPHT) sintering, micron - los yog submicron- pob zeb diamond hmoov yog solidified rau hauv ib tug nruam polycrystalline qauv. Cov txheej txheem no khaws cov hardness siab ntawm ib zaug -pob zeb diamond siv lead ua thaum txo cov brittleness los ntawm cov nplej ciam teb, ua rau muaj kev hnav zoo heev thiab khawb tsis kam hauv kev txiav thiab pob zeb shearing.
Lub hauv paus ntsiab lus ntawm kev tsim cov cemented carbide matrix tsom rau kev txhawb nqa txhua yam thiab cuam tshuam lub zog nqus. Feem ntau siv tungsten-cobalt alloys (xws li WC-Co) muaj lub zog compressive siab thiab muaj kev cuam tshuam toughness, zoo dispersing thiab hloov cov neeg kho tshuab loads generated thaum txiav, buffering instantaneous cuam tshuam ntawm pob zeb los yog workpiece nyob rau hauv lub pob zeb diamond txheej, thiab tiv thaiv nto tawg los yog tev tawm vim lub brittleness ntau dhau. Cobalt (Co) ua raws li lub sijhawm binder hauv matrix, thiab nws cov ntsiab lus ncaj qha cuam tshuam qhov sib npaug ntawm qhov tawv thiab hardness: cov ntsiab lus cobalt siab ua kom muaj zog los tiv thaiv cov xwm txheej muaj zog, thaum cov ntsiab lus qis cobalt nce hardness kom ua tau raws li qhov yuav tsum tau hnav tsis kam nyob rau hauv cov khoom ruaj khov. Qhov "nruj- yoog raws" dual- txheej txheej txheej ua rau PDC cov cuab yeej ua haujlwm tshem tawm cov khoom siv tau zoo hauv kev txiav tsis tu ncua thaum tuav cov txheej txheem kev ncaj ncees hauv ib puag ncig cuam tshuam.
Kev tsim cov theem kev sib txuas yog qhov tseem ceeb rau kev sib txuas ntawm ob txheej txheej thiab ua kom muaj kev sib koom ua ke. Thaum lub sij hawm PCD txheej txheej txheej txheem, ib tug tsim nyog tus nqi ntawm kev sib raug zoo theem yuav tsum tau qhia los txhawb metallurgical bonding ntawm pob zeb diamond hais. Cov txheej txheem sib txuas ua ke feem ntau yog cov hlau hloov pauv xws li cobalt thiab npib tsib xee, tab sis lawv muaj qee yam catalytic graphitization nyhuv, uas txwv cov cuab yeej siab -kub kev ua haujlwm. Yog li ntawd, rau siab - kub, siab -ceev, los yog muaj zog thermal shock tej yam kev mob, niaj hnub PDC cuab yeej tsim yuav siv tsawg-catalytic- kev ua los yog tsis yog - metallic bonding theem (xws li silicides, borides, thiab carbides). Cov txheej txheem kev sib txuas no ua kom lub zog sib txuas ntawm cov nplej thiab ua rau lub pob zeb diamond- mus rau - graphite theem kev hloov pauv, txhim kho thermal stability thiab oxidation tsis kam, tso cai rau cov cuab yeej tswj kev ruaj ntseg ntawm lub pob zeb diamond theem siab tshaj 700 degree.
Tsis tas li ntawd, cov cuab yeej tsim geometry kuj ua raws li kev txiav thiab pob zeb- rhuav tshem cov txheej txheem. Kev xaiv ntawm lub hau yas (piv txwv li, tiaj tus sab saum toj, puag ncig sab saum toj, conical sab saum toj), rake lub kaum sab xis, thiab tshem tawm lub kaum sab xis ntawm cov hniav txiav yuav tsum tau ua kom zoo raws li cov khoom siv ntawm cov khoom siv thiab cov txheej txheem tshem tawm. Piv txwv li, ib tug rounded sab saum toj hniav profile yuav muab ib tug ntau nruam shearing trajectory thiab txo tej yam load; ib tug tsim nyog rake lub kaum sab xis tsim muaj peev xwm sib npaug txiav quab yuam thiab nti tshem tawm efficiency, tiv thaiv nti los yog slag blockage. Cov duab thiab kev faib tawm ntawm cov nti khiav tawm grooves cuam tshuam qhov smoothness ntawm nti tshem tawm thiab zam kev sib tsoo thiab hnav ntawm pob zeb diamond txheej.
Nyob rau hauv cov ntsiab lus, tus qauv tsim ntawm PDC cov cuab yeej embodies ib tug systematic mus kom ze ntawm "functional layering-khoom complementarity-structural optimization": lub nto pob zeb diamond txheej yog lub luag hauj lwm rau ultra- nyuaj thiab hnav- resistant txiav, lub hauv paus cemented carbide muab toughness kev txhawb nqa thiab cuam tshuam cov qauv kev ruaj ntseg, kev ruaj khov thiab kev cuam tshuam ntawm cov khoom siv hluav taws xob. phim lub tshuab txiav. Qhov kev sib koom ua ke ntawm ntau yam no ua rau PDC cov cuab yeej sib txuas ua haujlwm siab, ua haujlwm ntev, thiab kev ntseeg siab nyob rau hauv kev ua haujlwm hnyav, dhau los ua cov kev daws teeb meem tseem ceeb los cuam tshuam los ntawm kev ua haujlwm tsis zoo ntawm cov cuab yeej ib txwm siv thiab tso lub hauv paus theoretical rau nws daim ntawv thov hauv ntau thaj chaw.
