如何降低金刚石打孔钻烧结温度

金刚石打孔钻上的金刚石是破碎岩石的工具,因此金刚石的强度非常重要。可是金刚石尤其是人造金刚石的热稳定性较差,就是金刚石的强度随温度的升高急剧下降,可在钻进过程里,尤其是在非正常钻进过程里,孔底温度是非常高的。因此,如何提高金刚石的热稳定性是一个很重要的问题的。

大家都知,金属元素的熔点越高,其结合强度就高,作用在力学性能中的强度指标就高。可在金刚石打孔钻钻头的制造里,人们既渴望胎体具有满足需要的强度、耐磨性和好的韧性,又希望尽可能地降低烧结温度。因为随着烧结温度的提高,金刚石的强度损失也增加。有的研究者的试验结果表明,金刚石于类同钻头烧结的条件后,在985℃烧结4min,其强度值下降15%左右。而目前采用热压法生产全刚石打孔钻钻头的烧结温度一般在980℃上下变化。因此钻头烧结后,金刚石强度损失≥10%。这对金刚石的利用而言,无疑是一个浪费。其次,高的烧结温度不仅能耗高,而且对中频设备的损害也增加。同时,降低烧结温度,还可能减少钢体出炉在空气中正火形成索氏体的机会,这对钻头的后续加工也是有利的。

研究表明:采用预合金方法制备各种胎体粉末可降低金刚石打孔钻钻头的烧结温度,改善钻头生产条件。在选用同品级的金刚石情况下,由于降低了烧结温度,减少了金刚石的强度损耗,继而上升了金刚石打孔钻钻头时效和延长了钻头寿命。