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测定复合片耐热性的测试方法
由于复合片受热后,其使用性能会受到很大影响,电镀金刚石开槽轮耐用,因此很自然地从受热前后复合片性能地改变来研究其热稳定性。目前,测量加热后复合片性能改变量成为测定其热稳定性的主要手段。目前,在世界范围内,测定复合片耐热性的测试方法主要有如下3种:
1)英国DeBeers公司是将其置于空气中用马弗炉加热,同时将其置于还原气氛( 95%H2+5%N2)中用还原炉加热至某一温度,并保持一段时间,然后测定其失重、耐磨性、石墨化程度和抗冲击性能;
2)英国DeBeers公司还有用热重-差热分析仪,并配以高温显微镜,来测定其初始氧化温度,以此来确定氧化度和耐热性;
3)美国GE公司是将加热过的烧结体,用扫描电镜作断口分析及车削试验,切削速度为107~168 m/min,进给量为0. 13 mm/r。国内的测试方法大多类似于方法(2),采用差热-热重法。主要是用差热-热重曲线来分析温度点,以此来确定复合片的氧化温度和石墨化温度等。而且目前测试复合片热稳定性时所采用的加热方式多是炉中加热。
可变换冲击功落球式冲击法缺点
在原理上是完全可行的,测试误差也能满足要求,是一种比较理想的测试方法,但随着PDC制造技术的不断进步,PDC的质量得到了大幅度的提高,测试一个试样往往需要上百次甚至数百次的冲击。
这种方法虽然操作简便,但重复性的工作量太大。另外采用人工记录冲击次数,也是比较繁琐的。上述这些方法都有其局限性,后来由张祖培等人在1996年研制成功的《DFZY型单晶及复合片冲击破碎能测定仪》,在国内受到普遍应用这种仪器能很好地模拟PDC在井下工作时的实际受力状态,还能自动完成检测和记录工作。
2PDC车削带槽花岗岩棒转撞击法
1)基本原理。先将PDC制成车刀,以一定的转速和进给力横切带轴向沟槽的花岗岩棒,以车刀发生崩刃、分层或破碎时所经受的冲击次数作为其抗冲击性能指标
2)缺点。很难找到各项性能指标完全相同的花岗岩棒,使测试结果的可信度大大降低;另外测试时还必须将PDC焊在刀架上,嘉兴电镀金刚石开槽轮,比较麻烦。
3)实际使用。英国De Beers公司采用合金做材料,电镀金刚石开槽轮制作,制成圆形的工件,工件上每180度间隔有一V形槽,检测时采用100 mm/min的切削速度,单次切削深度为1 mm。以试样失效时所经过V形槽的次数作为测试指标,来比较PDC的抗冲击性能和粘结质量。
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