I. თერმული აცვიათ და კობალტის ამოღება PDC
PDC– ის მაღალი წნევის შემანარჩუნებელი პროცესის დროს, კობალტი მოქმედებს როგორც კატალიზატორი, რათა ხელი შეუწყოს ბრილიანტისა და ალმასის პირდაპირი კომბინაციას და გახადოს ალმასის ფენა და ვოლფრამის კარბიდის მატრიცა გახდეს მთლიანობად, რის შედეგადაც PDC მოჭრილი კბილები შესაფერისია ნავთობის გეოლოგიური ბურღვისთვის მაღალი სიმტკიცით და შესანიშნავი აცვიათ წინააღმდეგობით,
ბრილიანტების სითბოს წინააღმდეგობა საკმაოდ შეზღუდულია. ატმოსფერული წნევის პირობებში, ალმასის ზედაპირი შეიძლება გარდაიქმნას ტემპერატურაზე 900 ℃ ან უფრო მაღალ ტემპერატურაზე. გამოყენების დროს, ტრადიციული PDC– ები დეგრადირებენ დაახლოებით 750 ℃. მძიმე და აბრაზიული კლდის ფენების ბურღვისას, PDC– ებს შეუძლიათ ადვილად მიაღწიონ ამ ტემპერატურას ხახუნის სითბოს გამო, ხოლო მყისიერი ტემპერატურა (ე.ი. ლოკალიზებული ტემპერატურა მიკროსკოპულ დონეზე) შეიძლება კიდევ უფრო მაღალი იყოს, ბევრად აღემატება კობალტის დნობის წერტილს (1495 ° C).
სუფთა ბრილიანტთან შედარებით, კობალტის არსებობის გამო, ბრილიანტი გარდაქმნის გრაფიტს დაბალ ტემპერატურაზე. შედეგად, ალმასის ტარება გამოწვეულია ლოკალიზებული ხახუნის სითბოს შედეგად მიღებული გრაფიტიზაციით. გარდა ამისა, კობალტის თერმული გაფართოების კოეფიციენტი გაცილებით მაღალია, ვიდრე ალმასის, ასე რომ, გათბობის დროს, ალმასის მარცვლებს შორის კავშირი შეიძლება შეფერხდეს კობალტის გაფართოებით.
1983 წელს, ორმა მკვლევარმა ჩაატარა ალმასის მოცილების მკურნალობა სტანდარტული PDC ალმასის ფენების ზედაპირზე, რაც მნიშვნელოვნად აძლიერებს PDC კბილების მუშაობას. ამასთან, ამ გამოგონებამ არ მიიპყრო ის ყურადღება, რომელიც იმსახურებდა. 2000 წლამდე არ იყო, რომ PDC ალმასის ფენების უფრო ღრმად გააზრებით, საბურღი მომწოდებლებმა დაიწყეს ამ ტექნოლოგიის გამოყენება PDC კბილებზე, რომლებიც გამოიყენება კლდის ბურღვაში. ამ მეთოდით დამუშავებული კბილები შესაფერისია უაღრესად აბრაზიული წარმონაქმნებისთვის მნიშვნელოვანი თერმული მექანიკური აცვიათ და ჩვეულებრივ მოიხსენიება როგორც "დე-კობალტირებული" კბილები.
ეგრეთ წოდებული "დე-კობალტი" დამზადებულია ტრადიციული გზით, რათა მოხდეს PDC, შემდეგ კი მისი ალმასის ფენის ზედაპირი ჩაეფლო ძლიერ მჟავაში, რომ ამოიღონ კობალტის ფაზა მჟავა ეკვრის პროცესში. კობალტის მოცილების სიღრმე შეიძლება მიაღწიოს დაახლოებით 200 მიკრონს.
მძიმე მოვალეობის შემსრულებელი ტესტი ჩატარდა ორ იდენტურ PDC კბილზე (რომელთაგან ერთ-ერთმა განიცადა კობალტის მოცილების მკურნალობა ალმასის ფენის ზედაპირზე). 5000 მეტრ გრანიტის მოჭრის შემდეგ გაირკვა, რომ არა-კობალტის ამოღებული PDC- ის აცვიათ მკვეთრად გაზრდა. ამის საპირისპიროდ, კობალტის ამოღებულმა PDC შეინარჩუნა შედარებით სტაბილური ჭრის სიჩქარე, ხოლო დაახლოებით 15000 მ კლდის ჭრისას.
2. PDC– ის გამოვლენის მეთოდი
PDC კბილების გამოსავლენად ორი სახის მეთოდი არსებობს, კერძოდ, დესტრუქციული ტესტირება და არა დესტრუქციული ტესტირება.
1. დესტრუქციული ტესტირება
ეს ტესტები გამიზნულია, რომ მაქსიმალურად რეალისტურად განახორციელონ დისტანციური პირობების სიმულაცია, რათა შეაფასონ კბილების ჭრის შესრულება ასეთ პირობებში. დესტრუქციული ტესტირების ორი ძირითადი ფორმაა აცვიათ წინააღმდეგობის ტესტები და ზემოქმედების წინააღმდეგობის ტესტები.
(1) აცვიათ წინააღმდეგობის ტესტი
PDC აცვიათ წინააღმდეგობის ტესტების შესასრულებლად გამოიყენება სამი ტიპი:
A. ვერტიკალური lathe (VTL)
ტესტის დროს, პირველი დააფიქსირეთ PDC ბიტი VTL Lathe- ზე და PDC- ის ბიტის გვერდით მოათავსეთ კლდის ნიმუში (ჩვეულებრივ გრანიტი). შემდეგ გადაატრიალეთ კლდის ნიმუში Lathe ღერძის გარშემო გარკვეული სიჩქარით. PDC ბიტი იჭრება კლდის ნიმუშში სპეციფიკური სიღრმით. გრანიტის ტესტირებისთვის გამოყენებისას, ამ ჭრის სიღრმე ზოგადად 1 მმ -ზე ნაკლებია. ეს ტესტი შეიძლება იყოს მშრალი ან სველი. "მშრალი VTL ტესტირებაში", როდესაც PDC- ის ბიტი კლდეში იჭრება, არ გამოიყენება გაგრილება; წარმოქმნილი ყველა ხახუნის სითბო შედის PDC- ში, აჩქარებს ალმასის გრაფიტიზაციის პროცესს. ტესტირების ეს მეთოდი იძლევა შესანიშნავ შედეგებს PDC ბიტების შეფასებისას, პირობებში, რომელიც მოითხოვს მაღალი საბურღი წნევის ან მაღალი ბრუნვის სიჩქარეს.
"სველი VTL ტესტი" გამოავლენს PDC- ს სიცოცხლეს ზომიერი გათბობის პირობებში, PDC კბილების გაცივებით წყლით ან ჰაერით ტესტირების დროს. ამრიგად, ამ ტესტის მთავარი აცვიათ წყაროა კლდის ნიმუშის სახეხი, ვიდრე გათბობის ფაქტორი.
ბ, ჰორიზონტალური ლათე
ეს ტესტი ასევე ტარდება გრანიტით, ხოლო ტესტის პრინციპი ძირითადად იგივეა, რაც VTL. ტესტის დრო მხოლოდ რამდენიმე წუთია, ხოლო თერმული შოკი გრანიტსა და PDC კბილებს შორის ძალიან შეზღუდულია.
გრანიტის ტესტის პარამეტრები, რომლებიც იყენებენ PDC გადაცემათა მომწოდებლებს, განსხვავდება. მაგალითად, სინთეზური კორპორაციისა და DI კომპანიის მიერ შეერთებულ შტატებში გამოყენებული ტესტის პარამეტრები არ არის ზუსტად იგივე, მაგრამ ისინი იყენებენ იგივე გრანიტის მასალას მათი ტესტებისთვის, უხეში და საშუალო კლასის პოლიკრისტალური აალებადი კლდე, ძალიან მცირე ფორიანობით და კომპრესიული სიძლიერით 190 მპა.
C. აბრაზიის თანაფარდობის საზომი ინსტრუმენტი
მითითებულ პირობებში, PDC- ის ალმასის ფენა გამოიყენება სილიკონის კარბიდის სახეხი ბორბლის მოსაწყობად, ხოლო სახეხი ბორბლის აცვიათ სიჩქარის თანაფარდობა და PDC– ის აცვიათ სიჩქარე მიიღება, როგორც PDC– ის აცვიათ ინდექსი, რომელსაც ეწოდება აცვიათ თანაფარდობა.
(2) ზემოქმედების წინააღმდეგობის ტესტი
ზემოქმედების ტესტირების მეთოდი გულისხმობს PDC კბილების დაყენებას 15-25 გრადუსით კუთხით და შემდეგ ობიექტის გარკვეული სიმაღლიდან ჩამოაგდეს, რომ ბრილიანტის ფენა არ გააფუჭოს PDC კბილებზე ვერტიკალურად. დაცემული ობიექტის წონა და სიმაღლე მიუთითებს ტესტის კბილის მიერ გამოცდილი გავლენის ენერგიის დონეზე, რომელსაც თანდათანობით შეუძლია გაიზარდოს 100 ჯულამდე. თითოეულ კბილი შეიძლება გავლენა იქონიოს 3-7 ჯერ, სანამ მისი ტესტირება შეუძლებელია. საერთოდ, თითოეული ტიპის კბილის მინიმუმ 10 ნიმუში ტესტირება ხდება ენერგიის თითოეულ დონეზე. ვინაიდან კბილების წინააღმდეგობის გაწევის დიაპაზონი არსებობს, თითოეულ ენერგიის დონეზე ტესტის შედეგები არის ალმასის გაფართოების საშუალო ფართობი თითოეული კბილის ზემოქმედების შემდეგ.
2. არა დესტრუქციული ტესტირება
ყველაზე ფართოდ გამოყენებული არა დესტრუქციული ტესტირების ტექნიკა (გარდა ვიზუალური და მიკროსკოპული შემოწმებისა) არის ულტრაბგერითი სკანირება (CSCAN).
C სკანირების ტექნოლოგიას შეუძლია მცირე დეფექტების გამოვლენა და დეფექტების ადგილმდებარეობისა და ზომის განსაზღვრა. ამ ტესტის გაკეთებისას, პირველ რიგში მოათავსეთ PDC კბილი წყლის ავზში, შემდეგ კი სკანირება ულტრაბგერითი გამოძიებით;
ეს სტატია გადაბეჭდილია ”საერთაშორისო ლითონის დამუშავების ქსელი”
პოსტის დრო: მარ -21-2025
