專利名稱:弧面金剛石硬質合金復合片的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及涉及一種超硬材料,尤其是涉及一種金剛石層的外表面為 弧面的金剛石硬質合金復合片。
背景技術:
金剛石硬質合金復合片是由金剛石粉末添加一定結合劑和硬質合金基體組 裝在一起后,在專用金剛石液壓機上在超高壓高溫環境下燒結而成的復合超硬 材料,它由一層多晶金剛石層和硬質合金基體層構成。由于多晶金剛石層硬度 高耐磨性好,加上硬質合金基體的良好韌性和可焊性,使其兼有金剛石和硬質 合金的優良性能,被廣泛用作石油鉆頭上的切削元件一鉆齒。
由于鉆井時鉆頭上的鉆齒要承受地層強大的切削阻力、摩擦阻力、與沖擊 力,因此要求金剛石硬質合金復合片具有很高的硬度、耐磨性、耐熱性與抗沖 性。目前金剛石復合片鉆齒的金剛石端面大多為平面,用這些金剛石復合片鉆 齒做成鉆頭,在鉆井初期由于鉆齒的著力點小,鉆頭的鉆進速度比較快,隨著 鉆齒端面工作部分產生強烈的磨損甚至破碎,鉆齒與巖石的接觸面積也在加大, 表現為鉆頭越來越鈍,鉆頭的鉆進速度變慢,從而影響鉆頭的鉆井深度,鉆井 效率及使用范圍。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種能夠通過改變金剛石層形狀,提高抗沖擊性 能和抗磨損性能的弧面金剛石硬質合金復合片。
為實現上述目的,本實用新型采用以下技術方案
本實用新型包括金剛石層及其燒結在金剛石層下方的硬質合金基體層,上 述金剛石層的外表面為弧形。
在金剛石層與硬質合金基體層的結合面上,硬質合金基體層設有凸臺。 上述的凸臺為弧形凸臺。
上述弧形凸臺的弦長小于或等于硬質合金基體層直徑的一半。 上述的金剛石層與硬質合金基體層的結合面還可以為平面。 采用上述技術方案的本實用新型,由于金剛石層的外表面采用弧面形狀, 使得金剛石層即有效工作位置的厚度增加,另外金剛石層與硬質合金基體層結 合面的結構也更適合實際工作需要,其抗磨損和抗沖擊能力大大提高。
圖1為本實用新型中實施例1的結構示意圖;圖2為本實用新型中實施例2的結構示意圖。
具體實施方式
實施例1
如圖1所示,本實施例包括及其燒結在金剛石層1下方的硬質合金基體層2, 金剛石層1和硬質合金基體層2在超高壓高溫條件下一起燒結而成,硬質合金 基體層2為化學元素周期表中IVB、 VB、 VIB族金屬的碳化物,為本領域普通技 術人員所熟知的技術。
上述金剛石層1的外表面為弧形。在金剛石層1與硬質合金基體層2的結 合面上,硬質合金基體層2設有弧形凸臺,弧形凸臺的弦長應小于等于硬質合 金基體層2直徑的一半。這樣,才能保證金剛石層1有足夠的厚度能抵抗沖擊 和磨損。 一般來說,金剛石層1的高度為0. 5—lmm,即可以為0.5mm、 0. 6rrnn、 0. 8mm或lmm中的任意一種。當弧形凸臺的弦長等于硬質合金基體層2直徑一半 的時候,為本實施例的最佳實施方式。另外,由于實際加工方便,在本實施例 中凸臺采用弧形結構,同時也可以根據需要,將凸臺加工成其他合適的形狀, 如矩形、梯形等等。
實施例2
如圖2所示,本實施例與實施例1不同的是,在本實施例中,金剛石層1 與硬質合金基體層2的結合面為平面,這時金剛石層1的高度應小于等于硬質 合金基體層2的底面半徑。
其他技術特征與實施例1相同。
權利要求1、一種弧面金剛石硬質合金復合片,其特征在于它包括金剛石層(1)及其燒結在金剛石層(1)下方的硬質合金基體層(2),所述金剛石層(1)的外表面為弧形。
2、 根據權利要求1所述的弧面金剛石硬質合金復合片,其特征在于在所 述金剛石層(1)與硬質合金基體層(2)的結合面上,硬質合金基體層(2)設 有凸臺。
3、 根據權利要求2所述的弧面金剛石硬質合金復合片,其特征在于所述 的凸臺為弧形凸臺。
4、 根據權利要求3所述的弧面金剛石硬質合金復合片,其特征在于所述弧形凸臺的弦長小于或等于硬質合金基體層(2)直徑的一半。
5、 根據權利要求l所述的弧面金剛石硬質合金復合片,其特征在于所述的金剛石層(1)與硬質合金基體層(2)的結合面為平面。
專利摘要本實用新型公開了一種弧面金剛石硬質合金復合片,它包括金剛石層及其燒結在金剛石層下方的硬質合金基體層,上述金剛石層的外表面為弧形。采用上述技術方案的本實用新型,由于金剛石層的外表面采用弧面形狀,使得金剛石層即有效工作位置的厚度增加,另外金剛石層與硬質合金基體層結合面的結構也更適合實際工作需要,其抗磨損和抗沖擊能力大大提高。
文檔編號B32B15/04GK201272066SQ200820149189
公開日2009年7月15日 申請日期2008年9月11日 優先權日2008年9月11日
發明者恒 王 申請人:河南省亞龍金剛石制品有限公司