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金刚石复合片钻头失效的形式的工艺分析

金刚石复合片钻头的工作条件极为苛刻,在工作中不但承受巨大的压力,同时还承受交变的冲击力,各种力的复合作用导致切削过程中的摩擦异常激烈,作为PDC钻头的基体不仅要有较强的综合机 标签:镶齿三牙轮钻头 三牙轮镶齿钻头

金刚石复合片钻头失效的形式做一些工艺方面的分析:
  金刚石复合片钻头的工作条件极为苛刻,在工作中不但承受巨大的压力,同时还承受交变的冲击力,各种力的复合作用导致切削过程中的摩擦异常激烈,作为PDC钻头的基体不仅要有较强的综合机械性能,还要由较好的热振性和抗腐蚀性。裤体的材质、加工精度、热处理工艺、焊后的修磨等变得很重要,这就要求裤体材质要选用优质低碳合金钢,加工成的裤体要进行相应的热处理,即淬火后进行低温回火,裤体热处理后的表面硬度在40~42HRC之间,组织为回火马氏体。
  金刚石层与WC基托层的分离主要原因是金刚石涂层工艺技术欠成熟稳定,金刚石与基体的附着力较差,从而造成金刚石薄膜过早地从WC基托层上剥离而失效,极大降低了钻头的使用寿命及切削性能。进步膜/基附着力的工艺措施:进行表面的净化、粗化处理,清除硬质合金刀具在制造过程中不可避免地残留在基体表面上的污染物、吸附物、氧化物,以改变基底表面的微观结构;往除表面附着强度较低的WC颗粒,以增加反应气源与基体的接触面积,增加基底表面的表面能,进步金刚石在异质基体上的成核密度,从而增强膜/基的附着力。常用的方法有:化学清洗、机械微粉嵌镶,液体超声波处理等。PDC热残余应力是造成其非正常失效的主要原因,降低PDC内部热残余应力是进步PDC使用性能最行之有效的方法,通过采用非平面连接技术与梯度过渡技术,可以增大PCD层与硬质合金的接触面积和缓和由于两种材料的热膨胀系数、弹性模量等物理性能参数差异造成的应力集中。只有采取特定的结构形式,并加以公道的梯度过渡,才能有效降低PDC热残余应力,争强其抗冲击断裂的能力,进步其成品率及使用寿命。施加中间过渡层:采用钛粉和金刚石微粉烧结层,类金刚石膜,钨/金刚石成分梯度层等方法,能较好地消除薄膜与基托因晶格失配、热膨胀系数差异而造成的内应力。

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