具有改性的金刚石表面的切削元件制造技术

切削元件，包括碳酸盐金刚石结合的主体，所述碳酸盐金刚石结合的主体在存在碳酸盐材料的情况下在HPHT条件下烧结，其中所述主体包括晶间结合的金刚石的基体相，其中间隙区域包括所述碳酸盐材料，其中所述金刚石结合的主体在没有基底的情况下烧结。基体铸件在所述主体烧结之后形成并机械地联接到所述主体，并且主体表面的一部分沿着所述基体铸件的表面暴露。此后，所述暴露主体表面被有意地处理以引起大于所述主体的剩余部分的压缩残余表面应力。所述压缩残余表面应力为小于约500MPa和约100至500MPa，并且所述主体的剩余区域可具有小于约300MPa和小于约100MPa的残余应力。300MPa和小于约100MPa的残余应力。300MPa和小于约100MPa的残余应力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改性的金刚石表面的切削元件
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2018年8月24日提交的美国临时申请号62/722,209的优先权和权益，该临时申请的全部内容在此以引用的方式并入。

技术介绍

[0003]本领域中已知的切削元件，诸如与钻头一起用于钻探地层的切削元件，包括设置到碳化物基底上的金刚石表面层、金刚石台或金刚石主体。金刚石台用于相对于下面的基底提供改进的耐磨损性和耐磨蚀性，并且基底用于提供附接结构以促成将切削元件附接到最终用途机床(例如，诸如钻头等)。
[0004]此类已知的切削元件的金刚石台由多晶金刚石(PCD)形成并且包括钴，其中钴用作溶剂金属催化剂以促成在用于形成该PCD的高压/高温(HPHT)烧结过程期间的金刚石结合。已知PCD中的钴的热膨胀系数与具有PCD的金刚石大不相同，从而在切削元件的使用期间在金刚石台内产生不想要的热应力。尽管金刚石层用于向刀具提供改进的耐磨损性和耐磨蚀性，例如，当与具有由碳化钨形成的磨损表面的切削元件相比时，但已知金刚石层的热膨胀系数与典型地由碳化钨形成的下面的基底的热膨胀系数大不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种切削元件，所述切削元件包括：一种切削元件，所述切削元件包括：金刚石结合的主体，所述金刚石结合的主体在存在碳酸盐材料的情况下在HPHT条件下烧结，其中所述主体包括晶间结合的金刚石的基体相，其中间隙区域包括所述碳酸盐材料，其中所述金刚石结合的主体在没有基底的情况下烧结；以及基体铸件，所述基体铸件机械地联接到所述主体，其中所述基体铸件在所述主体形成之后形成并联接到所述主体，并且其中主体表面的一部分沿着所述基体铸件的表面暴露，所述表面包括所述切削元件的工作表面；其中所述主体具有沿着所述主体的所述暴露表面的压缩残余应力，所述压缩残余应力大于所述主体的剩余部分的至少一个区域的残余应力，其中所述压缩残余表面应力在形成所述切削元件之后引起。2.如权利要求1所述的切削元件，其中所述主体压缩残余表面应力小于约700MPa。3.如权利要求1所述的切削元件，其中所述主体压缩残余表面应力为约500MPa或更小。4.如权利要求3所述的切削元件，其中所述主体压缩残余表面应力大于约100MPa。5.如权利要求1所述的切削元件，其中所述金刚石结合的主体是碳酸盐PCD主体，并且其中在引起所述压缩残余表面应力之前，所述主体具有小于约300MPa的压缩残余应力。6.如权利要求1所述的切削元件，其中所述主体的所述剩余部分的所述至少一个区域具有小于约100MPa的压缩残余应力。7.如权利要求1所述的切削元件，其中所述主体的所述暴露表面沿着所述切削元件的顶表面定位并且占据所述顶表面的总表面区域的局部表面区域。8.如权利要求7所述的切削元件，其中所述暴露表面占据所述切削元件的所述总顶表面区域的约30％至80％，并且其中所述基体铸件占据所述顶表面的剩余表面区域。9.如权利要求7所述的切削元件，其中所述主体的所述暴露表面占据所述切削元件的从所述顶表面延伸并与所述顶表面相邻的侧表面，并且其中所述暴露表面占据所述切削元件的总侧表面区域的约1％至30％，并且其中所述基体铸件占据所述侧表面的剩余表面区域。10.如权利要求1所述的切削元件，其中所述基体铸件包含碳化钨，并且所述碳酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：斯伦贝谢技术有限公司，
类型：发明
国别省市：