[實用新型]一種鉆探用金剛石復合片基體

有效

• 申請號: 201520378296.0
• 申請日: 2015-06-05
• 公開（公告）號: CN204782794U
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 楊友誠
• 申請（專利權）人: 株洲翔宇硬質合金有限公司
• 主分類號: E21B10/46
• 分類號: E21B10/46;B22F7/02;C22C29/08
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 吳志勇

技術領域

本實用新型涉及到一種金剛石復合片產品，具體涉及一種金剛石復合片用硬質合金基體，屬金剛石復合片制作技術領域。

背景技術：

金剛石復合片（PolycrystallineDiamondCompact,簡稱PDC）是由金剛石微粉與硬質合金基體在超高壓條件下燒結而成的一種層狀結構復合超硬材料，采用金剛石復合片作為巖石切削齒的復合片鉆頭已廣泛應用于石油、天然氣鉆井行業。目前一般采用鈷含量在15-16%的鎢鈷硬質合金作為鉆探用金剛石復合片的基體，以確保金剛石微粉在高壓燒結時基體有足夠的鈷擴散進入金剛石層，促進其燒結，并使硬質合金基體與金剛石層牢固結合。但在實際應用中發現，金剛石復合片在鉆進過程中至始至終都需要泥漿來進行冷卻，泥漿與夾雜其中的巖屑對復合片的不斷沖刷常常使得復合片的硬質合金基體部分率先磨損，導致金剛石層失去支撐而崩缺。因此，作為金剛石復合片組成部分之一的硬質合金基體不但要有較高的抗沖擊韌性，還應具有足夠的耐磨性。隨著鉆井深度與鉆進地層硬度的增加，對復合片合金基體耐磨性的要求也越來越高。現有的硬質合金基體難以滿足需要，因此很有必要對此加以改進。

通過專利檢索沒發現有與本實用新型相同技術的專利文獻報道，與本實用新型有一定關系的專利主要有以下幾個：

1、專利號為CN201310530290，名稱為“一種合成聚晶金剛石復合片的硬質合金基體”的實用新型專利，該專利公開了一種用于合成聚晶金剛石復合片的硬質合金基體，其中，硬質合金基體中用于與金剛石的結合面為弧形面，且弧形面上設置有均勻分布的凸起。本申請中通過將硬質合金基體中與金剛石結合的結合面設置為弧形面，并在弧形面上設置凸起，設置的弧形面一方面增加了金剛石層與硬質合金基體的接觸面積，以減小單位接觸面上的殘余應力，還減小了合成聚晶金剛石復合片過程中的橫向壓力梯度，從而改善了復合片中的殘余熱應力分布。

2、專利號為CN201320220994，名稱為“一種用于聚晶金剛石復合片的柱狀硬質合金基體”的實用新型專利，該專利公開了一種用于聚晶金剛石復合片的柱狀硬質合金基體，在基體的上端面設有一個或多個凸起，各凸起為呈同心的環狀凸起；上端面邊緣有一個或多個環狀間隔分布的下沉溝槽，所述下沉溝槽之間是面對稱或中心對稱，相鄰兩個突起之間構成環形凹槽。

3、專利號為CN201120149569，名稱為“一種人造金剛石復合片用硬質合金基體”的實用新型專利，該專利公開了一種人造金剛石復合片用硬質合金基體，該基體整體呈圓柱形，其一個端面為平面，另一個端面的中間部分為穹形凸臺，該穹形凸臺的兩端分別具有一個V型槽。該實用新型的人造金剛石復合片用硬質合金基體具有特殊槽型結構，從而有效提高該類產品的綜合使用性能，并降低其材料消耗。

4、專利號為CN201220551569，名稱為“一種人造金剛石球齒復合片用平臺型硬質合金基體”的實用新型專利，該專利公開了一種人造金剛石球齒復合片用平臺型硬質合金基體，它包括有圓柱形底座和斷面為梯形的圓臺，所述的斷面為梯形的圓臺頂部為平臺，所述的平臺的邊緣處向下為大圓弧過渡面，所述的大圓弧過渡面下端連接圓臺面的上端。所述的圓臺面的下端與小圓弧過渡面上端連接，所述小圓弧過渡面下端與所述圓柱形底座的上端環面連接。該專利利用這種硬質合金基體生產的梯形臺齒及與其類似形狀齒在內的多種異型人造金剛石球齒復合片，其金剛石層厚度均勻，內在殘余應力低，產品質量及穩定性均有顯著提高。

上述這些專利雖然都涉及到聚晶金剛石復合片的硬質合金基體，但都沒有提出如何改進硬質合金基體耐磨性的問題，因此仍沒有解決實際應用中那種復合片的硬質合金基體部分率先磨損，導致金剛石層失去支撐而崩缺的問題，因此仍有待進一步加以改進。

實用新型內容

本實用新型的目的在于針對現有聚晶金剛石復合片的硬質合金基體所存在的復合片的硬質合金基體部分率先磨損，導致金剛石層失去支撐而崩缺的不足，提出一種耐磨性更好，同時又能保證合金與金剛石層牢固結合的硬質合金基體，該硬質合金基體可顯著提高耐磨性，從而提高金剛石復合片的使用壽命。