[發明專利]隔離的多材料金屬基體復合工具

在審

• 申請號: 201580075445.9
• 申請日: 2015-03-19
• 公開（公告）號: CN107206492A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: G·O·庫克三世;V·帕塔薩拉蒂 帕德瑪瑞哈;潘藝;D·B·沃格拉維地;G·T·奧爾森
• 申請（專利權）人: 哈里伯頓能源服務公司
• 主分類號: B22F3/03
• 分類號: B22F3/03;B22F5/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 丁曉峰

1.一種用于浸潤的金屬基體復合物(MMC)工具的模具組件系統，其包括：

模具組件，所述模具組件限定浸潤室；

至少一個邊界形式，所述至少一個邊界形式被定位在所述浸潤室內并且將所述浸潤室隔離成至少第一區和第二區；

增強材料，所述增強材料沉積在所述浸潤室內并且包括裝載到所述第一區中的第一組合物和裝載到所述第二區中的第二組合物；以及

至少一種粘結劑材料，所述至少一種粘結劑材料浸潤所述第一組合物和所述第二組合物，其中所述第一組合物和所述第二組合物的浸潤導致在所述浸潤的MMC工具中在所述第一區與所述第二區之間存在不同的機械性質、化學性質、物理性質、熱性質、原子性質、磁性質或電性質。

2.根據權利要求1所述的模具組件系統，其中所述浸潤的MMC工具是選自由以下各項組成的組的工具：油田鉆頭或切削工具；不可回收的鉆井部件；與井筒套管鉆井相關聯的鋁鉆頭本體；鉆柱穩定器；牙輪鉆頭的牙輪；用于鍛造用于制造用于牙輪鉆頭的支撐臂的沖模的模型；固定擴孔器的臂；可擴張擴孔器的臂；與可擴張擴孔器相關聯的內部部件；可附接到旋轉鉆頭的井口端的套筒；旋轉式轉向工具；隨鉆測井工具；隨鉆測量工具；側壁取芯工具；打撈矛；套洗工具；用于井下鉆井馬達的轉子、定子和/或殼體；用于井下渦輪機的刀片；裝甲板；汽車部件；自行車車架；制動肋板；航空航天部件；渦輪泵部件；以及它們的任意組合。

3.根據權利要求1所述的模具組件系統，其中所述至少一個邊界形式包括本體和從所述本體朝向所述浸潤室的內壁延伸的一個或多個肋狀物，并且其中所述一個或多個肋狀物包括選自由以下各項組成的組的結構：桿；銷；柱；垂直設置的翅片；水平設置的板；它們的任意組合；等等。

4.根據權利要求3所述的模具組件系統，其中所述一個或多個肋狀物與所述浸潤室的所述內壁接合并且在所述本體與所述浸潤室的所述內壁之間提供偏移間距。

5.根據權利要求4所述的模具組件系統，其中所述第一區被定位在所述浸潤室的中心，并且所述第二區與所述第一區通過所述至少一個邊界形式隔開并且鄰近所述浸潤室的所述內壁定位。

6.根據權利要求4所述的模具組件系統，其中所述偏移間距沿所述浸潤室的所述內壁的至少一部分變化。

7.根據權利要求3所述的模具組件系統，其中所述本體呈現出選自由以下各項組成的組的橫截面形狀：圓形；卵形；波狀；齒形；橢圓形；規則多邊形；不規則多邊形；波狀；不對稱幾何形狀；以及它們的任意組合。

8.根據權利要求3所述的模具組件，其中所述一個或多個肋狀物包括從所述本體徑向地延伸的水平設置的環形板并且所述第一區被定位在所述浸潤室的中心并且所述第二區與所述第一區通過所述本體隔開并且鄰近所述浸潤室的所述內壁定位，以及

其中所述一個或多個肋狀物限定鄰近所述浸潤室的所述內壁定位并且沿所述模具組件的高度與所述第二區偏移的至少第三區。

9.根據權利要求1所述的模具組件系統，其中所述至少一個邊界形式包括不透性箔或板和滲透性網狀物、格柵或板中的至少一個。

10.根據權利要求9所述的模具組件，其中所述至少一種粘結劑材料穿透所述至少一個邊界形式以在所述至少一個邊界形式的任一側上浸潤所述第一組合物和所述第二組合物的至少一部分。

11.根據權利要求1所述的模具組件，其中所述至少一個邊界形式包括滲透性部分和不透性部分。

12.根據權利要求1所述的模具組件系統，其中所述至少一個邊界形式包括選自由以下各項組成的組的材料：銅；鎳；鈷；鐵；鋁；鉬；鉻；錳；錫；鋅；鉛；硅；鎢；硼；磷；金；銀；鈀；銦；鈹；鉿；銥；鈮；鋨；錸；銠；釕；鉭；釩；它們的任意混合物；它們的任意合金；超合金；金屬間化合物；硼化物；碳化物；氮化物；氧化物；陶瓷；金剛石；聚合物；泡沫；以及它們的任意組合。

13.根據權利要求1所述的模具組件，其中所述至少一個邊界形式包括在浸潤期間在所述至少一種粘結劑材料中不可溶解的材料。

14.根據權利要求1所述的模具組件，其中所述至少一個邊界形式包括在浸潤期間在所述至少一種粘結劑材料中至少部分可溶解的材料。