一种多边形金刚石复合片基体制造技术

技术编号:15177900 阅读:19 留言:0更新日期:2017-04-16 02:53
一种多边形金刚石复合片基体,包括硬质合金体,硬质合金体顶面设置数条环形多边形凸起,每两条环形多边形凸起之间设置凹槽,硬质合金体顶面中部设置向下凹的环形平台,环形平台的外周设置比环形平台的表面高的第一环形多边形凸起,硬质合金体的外边沿处设置环形复合平台,环形复合平台的上表面低于环形平台的上表面。它提供的结构,提高了复合面处的结合强度,使聚晶金刚石复合片烧结更加稳定,环形多边形结构增加了使用中定向切削的能力,在油气地质钻探中使用时,工作效率提高10%左右,并延长了刀具的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

一种多边形金刚石复合片基体

本技术涉及复合材料,是一种多边形金刚石复合片基体。
技术介绍
金刚石复合片是由硬质合金层和聚晶金刚石层在高温下烧结而成,金刚石复合片具有极高的硬度、耐磨性及抗冲击性等,主要用于各种工具的加工材料。由于金刚石和硬质合金具有不同的物理、化学性能,在热膨胀系数及弹性横量等方面有较大差异,因此,在烧结过程中的降温、升温会对两种材料的界面结合产生较大热残余应力,这种应力直接影响金刚石复合片的性能,为此,本领域技术人员提供了多种金刚石复合片基体,以减少烧结时聚晶金刚石层与硬质合金层界面结合的应力。但是已有的金刚石复合片结构存在较多不足,界面的连接易残存热应力,结构特点导致金刚石复合片易于与硬质合金脱层,界面易产生裂纹,工作时金刚石层易脱落和断裂,有些技术方案采用沟槽结构,影响了合金内部CO元素的渗透距离,导致金刚石复合片的中心部位很难烧结完全,影响金刚石复合片的质量等。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种多边形金刚石复合片基体,它能够解决现有技术的不足。本技术为实现上述目的,通过以下技术方案:一种多边形金刚石复合片基体,包括硬质合金体,硬质合金体顶面设置数条环形多边形凸起,每两条环形多边形凸起之间设置凹槽,硬质合金体顶面中部设置向下凹的环形平台,环形平台的外周设置比环形平台的表面高的第一环形多边形凸起,硬质合金体的外边沿处设置环形复合平台,环形复合平台的上表面低于环形平台的上表面。每两条环形多边形凸起间的凹槽纵向截形状是U型。硬质合金体顶面设置四条环形多边形凸起,第一环形多边形凸起与第二环形多边形凸起间设置第一凹槽,第二环形多边形凸起与第三环形多边形凸起间设置第二凹槽,第三环形多边形凸起与第四环形多边形凸起间设置第三凹槽。环形多边形凸起是由多条直边相互连接组成,环形多边形凸起的直边是16-25条。第一环形多边形凸起、第二环形多边形凸起、第三环形多边形凸起和第四环形多边形凸起的直边均是16条。环形平台的上表面高于每两条环形多边形凸起间凹槽的底表面。环形多边形凸起的直边是16-20条。本技术提供的金刚石复合片基体,大幅降低了金刚石与硬质合金层界面结合时产生的较大残余应力,减少了聚晶金刚石各部分性能之间的差异,保证聚晶金刚石层烧结的均匀性,提高了聚晶金刚石复合片做钻头原料使用时的钻头钻进性能的稳定,工作时,金刚石层不易脱落、不断裂。本技术提供的结构,提高了复合面处的结合强度,使聚晶金刚石复合片烧结更加稳定,环形多边形结构增加了使用中定向切削的能力,在油气地质钻探中使用时,工作效率提高10%左右,并延长了刀具的使用寿命。附图说明附图1是本技术的结构示意图;附图2是图1的俯视结构示意图。具体实施方式对照附图对本技术做进一步说明。本技术所述的一种多边形金刚石复合片基体,包括硬质合金体1,硬质合金体1顶面设置数条环形多边形凸起,每两条环形多边形凸起之间设置凹槽,硬质合金体1顶面中部设置向下凹的环形平台3,环形平台3的外周设置比环形平台3的表面高的第一环形多边形凸起4,硬质合金体1的外边沿处设置环形复合平台2,环形复合平台2的上表面低于环形平台3的上表面,每两条环形多边形凸起间的凹槽纵向截形状是U型。本技术所述的硬质合金体1顶面是复合面,是聚晶金刚石与硬质合金的复合面。本技术复合面的中部设置的向下凹的环形平台3,在其上放置CO浓度较高的金刚石微粉能使复合片聚晶层在进行高温高压烧结中,使合金基体中部环形平台3的CO元素在高温液相状态下充分均匀的扩散到金刚石微粉当中,避免形成CO的偏聚,促使复合片的外围与中心部位烧结的均匀性,提高了复合片中心部位的烧结强度,并可延长复合片使用中的寿命。本技术设计的环形多边形凸起是一种外接圆多边形,这种结构增加了基体与金刚石粉的结合面积,大幅提高了复合面处的结合强度,使聚晶金刚石复合片烧结更加稳定,使用性能大幅提高,提高了工作效率。本技术提供的进一步方案是:硬质合金体1顶面设置四条环形多边形凸起,第一环形多边形凸起4与第二环形多边形凸起5间设置第一凹槽10,第二环形多边形凸起5与第三环形多边形凸起6间设置第二凹槽9,第三环形多边形凸起6与第四环形多边形凸起7间设置第三凹槽8。这是能够达到极好效果的选择方案,能够进一步提高基体与金刚石粉的充分结合面积,进一步提高复合面处的结合强度。本技术进一步的优先方案是:环形多边形凸起是由多条直边相互连接组成,环形多边形凸起的直边是16-25条,第一环形多边形凸起4、第二环形多边形凸起5、第三环形多边形凸起6和第四环形多边形凸起7的直边均是16条。更优选的方案是;环形多边形凸起的直边是16-20条。本技术所述的环形平台3的上表面高于每两条环形多边形凸起间凹槽的底表面。更进一步增加CO元素扩散到金刚石微粉中,避免形成CO元素的扩散断层。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多边形金刚石复合片基体,包括硬质合金体(1),其特征在于:硬质合金体(1)顶面设置数条环形多边形凸起,每两条环形多边形凸起之间设置凹槽,硬质合金体(1)顶面中部设置向下凹的环形平台(3),环形平台(3)的外周设置比环形平台(3)的表面高的第一环形多边形凸起(4),硬质合金体(1)的外边沿处设置环形复合平台(2),环形复合平台(2)的上表面低于环形平台(3)的上表面。

【技术特征摘要】
1.一种多边形金刚石复合片基体,包括硬质合金体(1),其特征在于:硬质合金体(1)顶面设置数条环形多边形凸起,每两条环形多边形凸起之间设置凹槽,硬质合金体(1)顶面中部设置向下凹的环形平台(3),环形平台(3)的外周设置比环形平台(3)的表面高的第一环形多边形凸起(4),硬质合金体(1)的外边沿处设置环形复合平台(2),环形复合平台(2)的上表面低于环形平台(3)的上表面。2.根据权利要求1所述的一种多边形金刚石复合片基体,其特征在于:每两条环形多边形凸起间的凹槽纵向截形状是U型。3.根据权利要求1所述的一种多边形金刚石复合片基体,其特征在于:硬质合金体(1)顶面设置四条环形多边形凸起,第一环形多边形凸起(4)与第二环形多边形凸起(5)间设置第一凹槽(10),第二环形多边...

【专利技术属性】
技术研发人员:林树忠刘效兵白云岗
申请(专利权)人:聊城市昌润复合材料有限公司
类型:新型
国别省市:山东;37

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