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高品质油田钻探用PDC热残余应力分析与优化设计

徐根 , 陈枫 , 徐国平 , 马春德

材料科学与工艺

为解决平界面结构PDC因残余应力而引起的强度问题,在研究PDC热残余应力分布规律的基础上,结合非平面连接技术与梯度过渡技术,设计并研制了新型内置过渡层结构复合片.数值计算结果表明:该复合片聚晶金刚石层(PCD)表面拉应力区明显减弱,其中,轴向最大拉应力为126 MPa,仅为平面界面结构PDC的13.2%,而PCD层上表面的径向拉应力和外侧面的轴向拉应力分别比平界面结构PDC降低了82.5%和94.2%.该复合片磨耗比达到16.43×10<'4>,平均抗冲击强度达到472 J,现场钻探实验同样证明了该复合片的优异使用性能.

关键词: 聚晶金刚石复合片 , 残余应力 , 界面结构 , 功能梯度材料 , 过渡层 , 优化设计

梯度聚晶金刚石复合片的耐热性能

贾志宏 , 王贵成

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2006.06.016

在应用粉末层铺法制备梯度聚晶金刚石复合片(PDC)的基础上,用扫描电镜、热分析仪对其进行了微观组织观察和耐热性能测定.结果表明:以钴作粘结剂的聚晶金刚石层中金刚石相实现了金刚石-金刚石结合,通过梯度过渡层与硬质合金基体结合,既保证了聚晶金刚石的硬度,又改善了界面的结合状况;聚晶金刚石的耐热性比单晶金刚石有较大提高,并且其耐热性受到加热速度、环境气氛的影响.

关键词: 梯度材料 , 聚晶金刚石复合片 , 耐热性能

φ25mm PDC复合材料的均匀烧结

邓福铭 , 李文铸

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2001.04.033

通过国产六面顶设备高压高温腔体组装结构研究,提出了大腔体烧结PDC材料存在的问题及有关对策.不同腔体组装结构对比实验结果表明,改进后的Ⅲ号腔体组装结构烧结PDC材料的平均磨耗比为12.3×104,其中心点相对边缘点耐磨性降幅仅为19.2%,可实现φ25mm PDC材料的均匀烧结.

关键词: 聚晶金刚石复合片 , 烧结 , 组装

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