金刚石层倒角参数对PDC切削齿性能的影响规律

聚晶金刚石复合片(polycrystalline diamond compact,PDC)切削齿的综合性能受金刚石层倒角参数的影响较大,特别是其抗冲击性能,但影响规律不明。为探究金刚石层倒角参数对PDC切削齿性能的影响规律,优化PDC切削齿结构并提高PDC钻头的钻进效率,采用目前应用较广的平面型和微弧型PDC切削齿,分别制作0.2、0.3、0.4、0.5 mm 4种倒角尺寸和15°、30°、45°3种倒角角度的PDC,得出不同金刚石层倒角参数的PDC切削齿受热后的耐磨性和抗冲击韧性,并对其钻进效率和破损形式进行分析。结果表明:倒角尺寸对PDC耐磨性和抗冲击韧性的影响存在的临界值约为0.3 mm,当倒角尺寸≤0.3 mm时,PDC的磨耗比大、抗冲击韧性低、破损形式多为崩刃;反之倒角尺寸>0.3 mm时,PDC的磨耗比降低、抗冲击韧性提升近1倍,累计吸收功可达1 000 J以上,且破损形式多为脱层。倒角角度对PDC耐磨性和抗冲击韧性的影响基本为线性关系,即倒角角度越小,磨耗比越大,抗冲击韧性越低。

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本文档关键词:切削,金刚石,参数,规律,倒角