专利名称：金刚石硬质合金磨粒的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种金刚石磨粒，属于超硬材料制造领域。
背景技术：
金刚石磨粒是由金刚石粉末添加一定结合剂和硬质合金基体组装在一起后，在专用金刚石液压机上在超高压高温环境下烧结而成的复合超硬材料，它由一层多晶金刚石层和硬质合金基体层构成。由于多晶金刚石层硬度高耐磨性好，加上硬质合金基体的良好韧性和可焊性，使其兼有金刚石和硬质合金的优良性能，被广泛用作石油钻头上的切削元件一钻齿。由于钻井时钻头上的钻齿要承受地层强大的切削阻力、摩擦阻力、与冲击力，因此要求金刚石硬质合金复合片具有很高的硬度、耐磨性、耐热性与抗冲性。目前金刚石复合片的表面大多是多晶金刚石层，用这些金刚石复合片钻齿做成钻头，在钻井初期由于钻齿的着力点小，钻头的钻进速度比较快，随着钻齿端面工作部分产生强烈的磨损甚至破碎，在其资源使用20-30%时就得更换，或者由于切削具与岩石的接触面积磨钝、增大而需要修理， 并且完全破坏了钻进规程参数的平衡，例如轴心载荷。
发明内容本实用新型之目的是通过改变金刚石硬质合金复合片的金刚石层和硬质合金基体结合的结构，提高抗冲击性能和抗磨损性能，及耐热性。为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案本实用新型包括在高温高压下烧结而成的金刚石层和硬质合金基体层，在所述的硬质合金基体层上设有硬质合金柱，金刚石层呈环形状镶嵌在硬质合金柱上。所述金刚石层与硬质合金基体层的结合面为平面。所述金刚石层的高度小于等于硬质合金基体层的底面半径。所述金刚石层的高度和硬质合金柱的高度相同，为4. 5— 19mm。所述的硬质合金基体层和硬质合金柱为一体结构。采用上述技术方案的本实用新型，由于将金刚石层改变为环形镶嵌在硬质合金柱上，这样在工作过程中，在切削具磨损到100%整个期间，都可以保持给定的钻进规程参数不变。在以负的角度把复合切削具安装在钻头体上时，切削具可以以自磨出刃方式进行工作。由于这种切削具可以利用其100%的寿命资源，所以这种结构可以把钻探工作生产的技术经济指标提高数倍。
图1为本实用新型的整体结构示意图。图2为本实用新型中硬质合金基体层的结构图。图3为本实用新型中金刚石层的结构图。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，本实用新型包括在高温高压下烧结而成的金刚石层1和硬质合金基体层2，其中，在硬质合金基体层2上设有硬质合金柱3，金刚石层1呈环形状镶嵌在硬质合金柱3上。金刚石层1与硬质合金基体层2的结合面为平面。金刚石层1的高度小于等于硬质合金基体层2的底面半径。金刚石层1的高度和硬质合金柱3的高度相同，为4. 5—19mm,即可以为4. 5mm、 6mm、8. 5mm、10mm、14. 5mm、19mm 中的任意一种。硬质合金基体层2和硬质合金柱3为一体结构。
权利要求1.一种金刚石硬质合金磨粒，它包括在高温高压下烧结而成的金刚石层(1)和硬质合金基体层O)，其特征是在所述的硬质合金基体层( 上设有硬质合金柱(3)，金刚石层 (1)呈环形状镶嵌在硬质合金柱C3)上。
2.如权利要求1所述的金刚石硬质合金磨粒，其特征是所述金刚石层(1)与硬质合金基体层O)的结合面为平面。
3.如权利要求1或2所述的金刚石硬质合金磨粒，其特征是所述金刚石层(1)的高度小于等于硬质合金基体层O)的底面半径。
4.如权利要求1所述的金刚石硬质合金磨粒，其特征是所述金刚石层(1)的高度和硬质合金柱(3)的高度相同，为4. 5 — 19mm。
5.如权利要求1所述的金刚石硬质合金磨粒，其特征是所述的硬质合金基体层(2) 和硬质合金柱(3)为一体结构。
专利摘要一种金刚石硬质合金磨粒，它包括在高温高压下烧结而成的金刚石层和硬质合金基体层，在所述的硬质合金基体层上设有硬质合金柱，金刚石层呈环形状镶嵌在硬质合金柱上。采用上述技术方案的本实用新型，由于将金刚石层改变为环形镶嵌在硬质合金柱上，这样在工作过程中，在切削具磨损到100%整个期间，都可以保持给定的钻进规程参数不变。在以负的角度把复合切削具安装在钻头体上时，切削具可以以自磨出刃方式进行工作。由于这种切削具可以利用其100%的寿命资源，所以这种结构可以把钻探工作生产的技术经济指标提高数倍。
文档编号B24D3/00GK202062314SQ201120018308
公开日2011年12月7日 申请日期2011年1月20日 优先权日2011年1月20日
发明者李富玲, 王恒 申请人:河南省亚龙金刚石制品有限公司