[发明专利]被配置为减少冲击损坏的切削元件以及相关工具和方法

权利要求书

1.一种用于钻地工具的切削元件，所述切削元件包括：

多晶超硬磨料材料，所述多晶超硬磨料材料紧固至衬底的一端，所述多晶超硬磨料材料包括：

第一过渡表面，所述第一过渡表面靠近所述多晶超硬磨料材料的外围定位，并且所述第一过渡表面相对于所述衬底的中心轴线倾斜地延伸；

第二过渡表面，所述第二过渡表面靠近所述第一过渡表面定位，并且所述第二过渡表面相对于所述中心轴线倾斜地延伸；以及

围绕所述第二过渡表面的圆周延伸的波形的表面；所述波形的表面朝向所述衬底成锥形并且从所述第二过渡表面朝向所述中心轴线径向地延伸，所述波形的表面从所述第二过渡表面延伸到所述多晶超硬磨料材料的平面表面，所述平面表面位于与所述波形的表面的波谷距所述衬底相同的距离处，所述平面表面垂直于所述中心轴线定向并且靠近所述中心轴线定位。

2.如权利要求1所述的切削元件，其中所述波形的频率在每180°一个与每90°十个之间。

3.如权利要求1所述的切削元件，其中在平行于所述中心轴线的方向上测量的所述第二过渡表面的最大厚度在0.01英寸与0.05英寸之间。

4.如权利要求1所述的切削元件，其中所述第二过渡表面是弯曲的。

5.如权利要求1所述的切削元件，其中所述波形的波峰定位成在所述多晶超硬磨料材料的任何其它部分之前接触下面的地层。

6.如权利要求1所述的切削元件，其中所述平面表面的粗糙度与所述多晶超硬磨料材料的其它暴露表面的粗糙度不同。

7.如权利要求6所述的切削元件，其中所述平面表面比所述多晶超硬磨料材料的所述其它暴露表面更粗糙。

8.如权利要求1所述的切削元件，其中所述平面表面的直径在所述多晶超硬磨料材料的最大直径的10％和50％之间。

9.如权利要求1所述的切削元件，其中所述第二过渡表面的位于所述第一过渡表面和所述波形之间的形状呈正弦形。

10.如权利要求1所述的切削元件，其中，所述波形构造成将所述多晶超硬磨料材料内的峰值拉伸应力减小15％和50％之间。

11.一种钻地工具，所述钻地工具包括：

主体；以及

切削元件，所述切削元件紧固至所述主体，所述切削元件包括：

多晶超硬磨料材料，所述多晶超硬磨料材料紧固至衬底的一端，所述多晶超硬磨料材料包括：

第一过渡表面，所述第一过渡表面靠近所述多晶超硬磨料材料的外围定位，并且所述第一过渡表面相对于所述衬底的中心轴线倾斜地延伸；

第二过渡表面，所述第二过渡表面靠近所述第一过渡表面定位，并且所述第二过渡表面相对于所述中心轴线倾斜地延伸；以及

围绕所述第二过渡表面的圆周延伸的波形的表面；所述波形的表面朝向所述衬底成锥形并且从所述第二过渡表面朝向所述中心轴线径向地延伸，所述波形的表面从所述第二过渡表面延伸到所述多晶超硬磨料材料的平面表面，所述平面表面位于与所述波形的表面的波谷距所述衬底相同的距离处，所述平面表面垂直于所述中心轴线定向并且靠近所述中心轴线定位。

12.如权利要求11所述的钻地工具，其中所述波形的频率在每180°一个与每90°十个之间。

13.如权利要求11所述的钻地工具，其中在平行于所述中心轴线的方向上测量的所述第二过渡表面的最大厚度在0.01英寸与0.05英寸之间。

14.如权利要求11所述的钻地工具，其中所述第二过渡表面是弯曲的。

15.如权利要求11所述的钻地工具，其中所述平面表面的粗糙度与所述多晶超硬磨料材料的其它暴露表面的粗糙度不同。