[实用新型]弧面金刚石硬质合金复合片

说明书

技术领域

本实用新型涉及涉及一种超硬材料，尤其是涉及一种金刚石层的外表面为弧面的金刚石硬质合金复合片。

背景技术

金刚石硬质合金复合片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—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。目前金刚石复合片钻齿的金刚石端面大多为平面，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，钻齿与岩石的接触面积也在加大，表现为钻头越来越钝，钻头的钻进速度变慢，从而影响钻头的钻井深度，钻井效率及使用范围。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能够通过改变金刚石层形状，提高抗冲击性能和抗磨损性能的弧面金刚石硬质合金复合片。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型包括金刚石层及其烧结在金刚石层下方的硬质合金基体层，上述金刚石层的外表面为弧形。

在金刚石层与硬质合金基体层的结合面上，硬质合金基体层设有凸台。

上述的凸台为弧形凸台。

上述弧形凸台的弦长小于或等于硬质合金基体层直径的一半。

上述的金刚石层与硬质合金基体层的结合面还可以为平面。

采用上述技术方案的本实用新型，由于金刚石层的外表面采用弧面形状，使得金刚石层即有效工作位置的厚度增加，另外金刚石层与硬质合金基体层结合面的结构也更适合实际工作需要，其抗磨损和抗冲击能力大大提高。

附图说明

图1为本实用新型中实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型中实施例2的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实施例包括及其烧结在金刚石层1下方的硬质合金基体层2，金刚石层1和硬质合金基体层2在超高压高温条件下一起烧结而成，硬质合金基体层2为化学元素周期表中IVB、VB、VIB族金属的碳化物，为本领域普通技术人员所熟知的技术。

上述金刚石层1的外表面为弧形。在金刚石层1与硬质合金基体层2的结合面上，硬质合金基体层2设有弧形凸台，弧形凸台的弦长应小于等于硬质合金基体层2直径的一半。这样，才能保证金刚石层1有足够的厚度能抵抗冲击和磨损。一般来说，金刚石层1的高度为0.5—1mm，即可以为0.5mm、0.6mm、0.8mm或1mm中的任意一种。当弧形凸台的弦长等于硬质合金基体层2直径一半的时候，为本实施例的最佳实施方式。另外，由于实际加工方便，在本实施例中凸台采用弧形结构，同时也可以根据需要，将凸台加工成其他合适的形状，如矩形、梯形等等。

实施例2

如图2所示，本实施例与实施例1不同的是，在本实施例中，金刚石层1与硬质合金基体层2的结合面为平面，这时金刚石层1的高度应小于等于硬质合金基体层2的底面半径。

其他技术特征与实施例1相同。