專利名稱：一種聚晶金剛石復合片磨耗比的測量方法
技術領域：
-001]、'本發(fā)明涉及磨具及其測量技術領域，尤其是涉及一種聚晶金剛石復合片磨耗比的
背景技術：
目前，聚晶金剛石復合片(PDC)被廣泛地應用在石油和地質鉆探領域中，在其應 用過程中，耐磨性的高低是一個非常重要的技術指標。長期以來人們對于PDC耐磨性能的 檢測方法進行了大量的探索。目前國內普遍采用的是根據(jù)行業(yè)標準JB/T3235-1999制定的 磨耗比檢測方法，即用陶瓷結合劑80目SiC砂輪在一定的線速度和一定的正壓力下對待 測PDC的邊緣進行磨削，待測PDC與磨削切線方法呈45度角。用砂輪磨耗重量損失與PDC 磨耗重量損失之比來量化PDC的耐磨性。在國外，俄、日等國亦是采用PDC與砂輪對磨，以 求磨耗比的方法。而英、美等西方國家大多采用車床"切削"花崗巖的方法。這兩種方法各 有優(yōu)缺點用砂輪可統(tǒng)一規(guī)范標準，但在實際檢測中，因為SiC砂輪本身的質量受到原料陶 瓷結合劑和SiC磨料的諸項質量指標、砂輪制造工藝參數(shù)等多重復雜因素的影響，不確定 性很大；PDC被磨削的質量很小，導致測量誤差；加之待測PDC的形狀、尺寸乃至倒角與否的 差異，導致同一片復合片磨耗比經常相差較大，且此方法不能正確地模擬PDC的工作過程， 偏重于檢測PDC的"磨削"效果，忽視了 PDC在實際使用過程中的"切削"作用；而用花崗巖 則更加符合應用范疇，因為鉆進巖石、切割巖石、研磨巖石等都是PDC與巖石之間的相互作 用。但是自然界花崗巖各地不一，同一巖體也不甚相同，從而導致同一復合片磨耗比多次測 量結果誤差較大，所以要找到一種統(tǒng)一規(guī)范的花崗巖相當困難，故在國際上始終存在著不 同的流派，分別運用不同的磨削物為對象。

發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種聚晶金剛石復合片磨耗比的測量方法，測 量的復合片磨耗比誤差較小，能準確地反映PDC的耐磨性能。
為達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案 將聚晶金剛石復合片(PDC)固定到車床刀架上，用聚晶金剛石復合片切削混凝土 塊，計算PDC和混凝土塊的損耗體積，混凝土塊損耗體積與PDC損耗體積的比值即為PDC磨 耗比，混凝土塊是由一定比例的水泥、砂石和水攪拌均勻、倒入模具中、振搗密實、凝固并養(yǎng) 護若干天后制成；按質量百分比，混凝土塊原料中水泥占原料總重的10_50%、砂石占原料 總重的20-60%、水占原料總重的5-30%。 進一步，所述砂石由碎石、粗砂、中砂和細砂中的一種或一種以上種組成，碎石粒 徑為5-10mm，粗砂粒徑為3-6mm，中砂粒徑為l-3mm，細砂粒徑小于lmm。
本發(fā)明的有益效果是 該方法采用自制的混凝土塊作為一種磨削物，這種磨削物制作工藝簡單，材料統(tǒng) 一，分布均勻，與PDC的實際工作所可能磨削的地層相似，并能忽略復合片的形狀、尺寸、倒角等因素的影響，所以測量的復合片磨耗比誤差較小，同一復合片多次測量結果相差也很 小，并且這種采用車床"切削"混凝土的測試方法正確的模似了 PDC的實際工作過程，準確 的反應了 PDC的耐磨性能。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)的和現(xiàn)有的國內外各種磨耗比測量方法測量 結果的不穩(wěn)定性和誤差較大等缺陷，所測磨耗比正確的反應出了復合片在實際工作中的耐 磨性能，并為統(tǒng)一 PDC磨耗比測量標準提供了規(guī)范的磨削物。 本發(fā)明的其他優(yōu)點和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某 種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或者可以從本 發(fā)明的實踐中得到教導。


圖1是實施例一中天然巖石和自制混凝土立車測量磨耗比對比圖。
圖2是實施例二中天然巖石和自制混凝土立車測量磨耗比對比圖。
具體實施方案 下面結合附圖和實例對本發(fā)明作進一步描述 本發(fā)明的聚晶金剛石復合片磨耗比的測量方法采用車床切削的辦法，磨削物是由 一定比例的水泥、砂石和水制成的混凝土塊，將自制混凝土塊固定在立式車床工作臺上，并 將表面研磨平整，工作臺以50rpm的轉速轉動，將PDC固定在刀架上，徑向進刀量為160mm/ min，縱向進刀0. 5mm，復合片每次車削15km后停止試驗，計算PDC和混凝土塊的損耗體積， PDC磨耗比即為混凝土塊損耗體積與PDC損耗體積的比值，以萬為單位。分別用五蓮紅花崗 巖、濟南青花崗巖、紅砂巖和自制混凝土做磨削材料，取四片1913復合片分別在這四種材 料上試驗，立車運行參數(shù)如上所述，車削路程分別為10km、 15km、5km和15km，車削路程是根 據(jù)每種磨削材料的耐磨性而定。每片復合片車削一種材料，不同位置車削四次，試驗結果對 比如圖1和圖2所示，圖1和圖2分別對應以下實施例一和實施例二中所述的原料配比制 作混凝土塊。
實施例一、 本實施例中，砂石要篩洗干凈，砂石由粗砂、中砂和細砂組成，且粗砂粒徑控制在 3-6mm，中砂粒徑控制在l-3mm，細砂粒徑控制在lmm以下。將1100kg細砂、100kg中砂、 200kg粗砂、1100kg水泥與480kg水放入攪拌機攪拌均勻， 一般攪拌30min左右，倒入直徑 1600mm的模具中，振搗密實，養(yǎng)護7天后拆除模具，凝固28后可投入使用。與天然巖石試驗 結果對比如圖l所示。
實施案例二、 本實施例中，砂石要篩洗干凈，砂石由碎石、粗砂、中砂和細砂組成，碎石粒徑控制 在5-10mm，粗砂粒徑控制在3-6mm，中砂粒徑控制在l-3mm，細砂粒徑控制在lmm以下。將 100kg碎石、1000kg細砂、150kg中砂、250kg粗砂、1000kg水泥與480kg水放入攪拌機攪拌 均勻， 一般攪拌30min左右，倒入直徑1600mm的模具中，振搗密實，養(yǎng)護7天后拆除模具，凝 固28后可投入使用。與天然巖石試驗結果對比如圖2所示。 由圖1、圖2所示四種磨削材料磨耗比對比可看出，自制混凝土所做四次試驗數(shù)值 相差很小，而另三種天然巖石則浮動較大；自制混凝土測量磨耗比的穩(wěn)定性明顯好于天然巖石，能更準確的體現(xiàn)復合片在實際工作中的耐磨性能。
權利要求
一種聚晶金剛石復合片磨耗比的測量方法，其特征在于將聚晶金剛石復合片固定到車床刀架上，用聚晶金剛石復合片切削混凝土塊，計算聚晶金剛石復合片和混凝土塊的損耗體積，以混凝土塊損耗體積與聚晶金剛石復合片損耗體積的比值定義為聚晶金剛石復合片磨耗比，混凝土塊是由一定比例的水泥、砂石和水攪拌均勻、倒入模具中、振搗密實、凝固并養(yǎng)護若干天后制成；按質量百分比，混凝土塊原料中水泥占原料總重的10-50％、砂石占原料總重的20-60％、水占原料總重的5-30％。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種聚晶金剛石復合片磨耗比的測量方法，其特征在于所 述砂石由碎石、粗砂、中砂和細砂中的一種或一種以上種組成，碎石粒徑為5-10mm，粗砂粒 徑為3-6mm，中砂粒徑為l-3mm，細砂粒徑小lmm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聚晶金剛石復合片磨耗比的測量方法，將聚晶金剛石復合片固定到車床刀架上，用聚晶金剛石復合片切削混凝土塊，計算聚晶金剛石復合片和混凝土塊的損耗體積，以混凝土塊損耗體積與聚晶金剛石復合片損耗體積的比值定義為聚晶金剛石復合片磨耗比，混凝土塊是由一定比例的水泥、砂石和水攪拌均勻、倒入模具中、振搗密實、凝固并養(yǎng)護若干天后制成；按質量百分比，混凝土塊原料中水泥占原料總重的10-50％、砂石占原料總重的20-60％、水占原料總重的5-30％，該方法測量誤差較小，能準確地反映PDC的耐磨性能。
文檔編號G01N1/28GK101788436SQ20101003019
公開日2010年7月28日 申請日期2010年1月18日 優(yōu)先權日2010年1月18日
發(fā)明者方海江, 李宏利, 高華 申請人:河南四方達超硬材料股份有限公司