Ⅰ 金刚石是怎样加工成钻石的
用来加工钻石的金刚石就是钻石的毛坯了。钻石工匠先检验毛坯,以尽可能高地体现毛坯的价值,制造尽可能大的、纯净的、完美的钻石,在需分割处作好标记。
对于大多数不适宜劈开的钻石毛坯,就需要用锯切开,同样也是只有钻石才能切割钻石。使用的锯片是在一张磷青铜圆片的边缘上,涂上钻石粉及润滑剂的。固定好毛坯,高速旋转锯盘,就可将钻石锯开。
切割后的钻坯还要打圆,将钻石加工成为圆形。传统方法是将钻坯绕轴快速旋转,与另一颗磨料钻石接触研磨,就可以慢慢地打磨成圆形了。
然后就是用打磨机抛光。打磨机是用马达带动一根轮轴,轮轴下面安装一个厚重的铁盘,将钻石粉和油混合,粘附在铁盘上,打磨匠师把固定好的钻坯,轻触转动的铁盘,边打磨边观察,细心琢磨,把钻坯打圆或其它样式。
(1)石油金刚石钻头怎么加工扩展阅读:
光学性质:
金刚石因为具有极高的反射率,其反射临界角较小,全反射的范围宽,光容易发生全反射,反射光量大,从而产生很高的亮度。
金刚石的闪烁就是闪光,即当金刚石或者光源、 观察者相对移动时其表面对于白光的反射和闪光。无色透明、结晶良好的八面体或者曲面体聚形钻石,即使不加切磨也可展露良好的闪烁光。
金刚石多样的晶面象三棱镜一样,能把通过折射、反射和全反射进入晶体内部的白光分解成白光的组成颜色——红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光。
金刚石出类拔萃般坚硬的、平整光亮的晶面或解理面对于白光的反射作用特别强烈,而这种非常特征的反光作用就叫作金刚光泽。
Ⅱ 石油钻头上的金刚石是怎么粘上去的
概念有点混淆了哈。钻石属于天然金刚石但不是所有天然金刚石都是钻石,高品质的天然金刚石才能算钻石,低品质的天然金刚石一般拿来做磨削或是切削材料。像金刚石砂轮、玻璃刀等。用作钻头的金刚石一般都是人造金刚石,人造金刚石是石墨在高温高压下制成的,它和天然金刚石的物理和化学性质雷同,甚至分子式都一样,但是做不到天然金刚石的那种透明状,人造金钢石是不透明的深色不规则固体,有些像大理石的样子。
Ⅲ 金刚石钻头的配方
金刚石钻头参数与钢筋砼的适应性研究
李 焰 王生福
摘 要 根据钢筋砼的特性,从理论分析结合实践经验合理选择了金刚石钻头的主要性能参数。GW2号配方对钢筋砼的适用性较好,胎体性能稳定,并选用了粒度为40~50目、浓度为45%的较高品级金刚石与该胎体相匹配,在生产使用中取得了较好的钻进效果。
关键词 金刚石钻头 钢筋砼 金刚石品级 浓度 粒度 胎体
Research on Adaptability of Parameters of Diamond Bit to Steel Reinforced Concrete
Li Yan, Wang Shengfu
(Institute of Exploration Techniques, Langfang, Hebei, 065000)
Abstract Based on the property of steel reinforced concrete, main parameters are determined by combining theoretical analysis with practice experience. Formula GW2 of matrix has good adaptabilily to steel reinforced concrete and its matrix property is stable, especially matched with better grade diamond of grain size 40~50 mesh and concentration 45%, so the penetration result is ideal in practice.
Key words steel reinforced concrete, grade of diamond, concentration, mesh size, matrix
金刚石钻头钻进效率的高低、寿命长短与被钻物质有着十分密切的关系。每一个性能好的钻头都是针对它所对应的岩石而言,也就是说在设计钻头时首先要考虑岩石的研磨性、单轴抗压强度、硬度等特性。岩石的研磨性是设计金刚石钻头胎体耐磨性的主要依据,是金刚石出刃的基本条件,岩石特性是设计钻头胎体的出发点。在建筑装修施工现场也要遵循这个原则,针对所钻钢筋砼的特性来选用合适的钻头。
1 胎体耐磨性与钢筋砼的适应性
金刚石以无与伦比的硬度和优良的机械力学性能使金刚石工具成为加工各种坚硬材料不可缺少的有效工具之一。在建筑施工中,越来越广泛地使用金刚石工具来钻切钢筋砼制品,但对金刚石钻切钢筋砼的研究学术报导很少,尤其金刚石钻头胎体耐磨性与钢筋砼适应性的研究就更少。我们对金刚石钻头胎体与钢筋砼的适应性进行了详细的分析与研究。
金刚石钻头碎岩过程,一方面使金刚石在高转速、较大压力下因摩擦产生高温,部分金刚石石墨化,部分金刚石受冲击剪切力的作用而碎落;另一方面胎体受岩石和岩粉的摩擦作用、冲洗液的冲蚀作用而被磨损。钻头在钻切钢筋砼时,钻进过程中胎体和金刚石均在磨损且具有合理的磨损速度,以使胎体与被钻物质相适应。当胎体磨损速度大于金刚石磨损速度时,将导致金刚石出刃过大而过早脱落,这反映了胎体耐磨性过低;当金刚石磨损速度小于胎体的磨损速度时,导致钻头不出刃甚至被抛光而出现打滑现象,在此种情况下即使给钻机加大压力,亦无法钻进,此时加压只能加大动力机的负载,导致动力机超载运转,这是较危险的。
因此,依据胎体的耐磨性与不同标号钢筋砼的研磨性和硬度的特征,金刚石钻头胎体可设计为中等研磨性胎体配方,即GW2号配方,此配方对砼的适用性较好,胎体性能稳定性好,且在较弱或较强研磨性砼钻进时,均具有较好的适应性。无论从金刚石钻头的研究制造,还是从使用选型来讲,GW2号胎体配方的耐磨性与钢筋砼的研磨性是相适应的。
今天用传统的胎体硬度表征方法来研究制造金刚石钻头已经很不适应科学技术迅速发展的需要了。在生产实践中发现,同属中等研磨性的胎体配方,但由于二者硬度值不同,其切割钢筋砼的效率、速度、寿命皆不同,反之胎体硬度值相同,由于配方、耐磨性不同,所取得的钻进效果亦不相同。所以我们不难解释多年来一些用户提出的一大问题,就是选用不同厂家生产的金刚石钻头,尽管硬度相同,金刚石参数基本相同,但使用效果大不相同,有的与钢筋砼适应,有的却不适应。实际上,问题的症结就在于虽然胎体硬度相同,但耐磨性不同,所以效果不一样。生产实践证明,我们研究胎体耐磨性与钢筋砼研磨性的适应性是必要的。
2 金刚石参数与钢筋砼的适应性
薄壁金刚石钻头与钢筋砼相适应,除了胎体的耐磨性和硬度之外,还必须合理选择金刚石参数与之匹配。金刚石强度、粒度和浓度直接影响钻头的钻进效率和使用寿命,但是金刚石强度、粒度和浓度的确定主要取决于钢筋砼的研磨性、强度和硬度。
2.1 金刚石品级对钻进钢筋砼效果的影响
我们在廊坊市某高层住宅楼钻切钢筋砼使用8只钻头(SMD型金刚石钻头6只,MBD8型金刚石钻头2只),钻头胎体工作层均为5 mm,胎体为GW2号配方,使用效果见表1。
表1 薄壁金刚石钻头在钢筋砼中钻进效果
编号 金刚石强度(kg.颗-1) 钻头直径/mm 个数/个 总进尺/m 时效/(m.h-1) 平均寿命/(m.个-1)
1 18 159 6 159 0.92 26.5
2 13 159 2 29.6 0.53 14.8
从表1可以看出,两种金刚石钻头的平均钻进时效和平均寿命相差较大。由此可见,由于钢筋砼抗压强度和硬度都较高,品级较低的金刚石在钻进中极易被磨钝,效果就有较大的差别。因此,只有尽量用高品级金刚石才能在钢筋砼钻进中取得好的效果。
2.2 金刚石浓度对钢筋砼钻进效果的影响
金刚石浓度是一个很重要的参数,尤其对钻进钢筋砼它显得更为重要。浓度太低,出露钻头底唇的金刚石太少,单颗金刚石钻进时负担太大,在新的金刚石还未出露之前它就过早地磨钝或崩刃脱落,使整个钻头失去钻进能力。反之,浓度过高,钻头底唇金刚石面积很大,单颗金刚石承受的压力很小,而钢筋砼的抗压强度和硬度很高,从而金刚石难以出刃,造成钻头无法进尺。所以,我们从实践与理论分析,对钻切钢筋砼选出了较合适的金刚石浓度,与一般钻切石材的钻头相比,钻切钢筋砼的钻头金刚石浓度要稍低,金刚石浓度减小后,胎体出露面积增大,胎体容易受到磨损,可以加速金刚石出刃,提高钻进效率。在钢筋砼钻进中,金刚石浓度与钻进时效见表2。
表2 金刚石浓度与钻进时效
编号 浓度/% 个数/个 总进尺/m 时效/(m.h-1) 平均寿命/(m.个-1)
1 25 1 11 0.63 11.0
2 45 4 106 1.10 26.5
3 50 6 153.6 0.96 25.6
4 75 1 6.7 0.38 没有用完
注:钻头直径120 mm,金刚石强度18 kg/颗。
从表2可以看出,同一种胎体配方,选用同样品级的金刚石,由于金刚石浓度不同,它们的钻进时效也不同,当浓度从25%~75%变化时,钻进钢筋砼的时效也随之有规律地变化。当浓度为45%~50%时时效最高,而高于或低于此值时 ,效果都显着下降。
2.3 金刚石粒度对钢筋砼钻进效果的影响
在对钢筋砼的钻进中,金刚石粒度应满足两个基本规律:一是在保证金刚石品级相同的情况下,宜用中粗粒度,有利于自锐作用;二是随着粒度的增大或减小变化金刚石浓度,这是因为质量大小相同的金刚石粗粒与细粒的总表面积不同,所以相同浓度金刚石的出露总面积亦不同。也就是说,细粒金刚石的出露总面积要比粗粒的大,单颗金刚石吃入被钻物质的压力就小。具体到钢筋砼来讲,如果选用较细粒度的金刚石,虽然金刚石出露的总面积增大了,但胎体出露面积相应减小,不易被磨损,产生钻进不进尺现象。因此在钻进钢筋砼时,我们选用40~50目粒度的金刚石,浓度为45%,在生产试验中取得了很好的效果。
3 结论
由于钢筋砼硬度高、强度大,尤其高标号砼结构致密,薄壁金刚石钻头在钻进钢筋砼时,条件十分恶劣,时效较低。通过研究和试验,我们认为,要提高薄壁金刚石钻头在钢筋砼中的钻进效率,必须合理选择钻头的主要性能参数:
(1)根据钢筋砼的特点,钻头胎体耐磨性应为中等,不能太软,否则会因胎体磨损快造成金刚石大量提前脱落引起时效的显着下降。反之若胎体耐磨性高,胎体难以磨损,金刚石不易出刃,单颗金刚石吃入被钻物质的深度很小,使钻头进尺缓慢,甚至不进尺。
(2)选用高品级的金刚石作为钻头孕镶料。
(3)采用适应性较广的金刚石浓度,建议采用45%为宜。
(4)金刚石粒度选用40~50目为好,但粒度的选择要与金刚石浓度、胎体耐磨性的选择相适应。
作者简介:李焰:女,1954年生,原地矿部勘探技术研究所,工程师;1977年毕业于河北地质学院地质勘探专业;现从事薄壁金刚石工程钻机和金刚石制品的研究工作,曾主持过薄壁金刚石钻头研究课题。 地址:065000 河北省廊坊市金光道77号;电话:0316-2015312转2248。 王生福:原地矿部勘探技术研究所。
4 参考文献
1 刘广志.金刚石钻探手册.北京:地质出版社,1991.146~260.
Ⅳ 金刚石怎样加工
金刚石也叫钻石,俗称“金刚钻”
加工钻石(金刚石)最普通的方法是传统的打圆、锯和抛光。钻石由粘附在转盘片上的其它钻石或钻石粉末进行机械加工—部分钻石在加工过程中变成了钻石粉末。尽管钻石的重量减轻了,但由于经过抛光之后形状有了改变,它的价值反而提高了。当然,钻石的净度也有了提高。
除了傅统的机械加工方法,雷射在今天已经成为一种非常重要的分割方法。与傅统的机械相比,雷射加工的初始投资大,而且材枓的损耗也比较多。但可切成许多新形状的钻石。
然而,雷射也有其很大的优越性,在劈开钻石时无需考虑钻石晶体的生长方向,钻石的机械性能也无关重要。这就使得人们可以分割多晶钻石,先前这几乎是不可能的。由于劈钻石过程中的风险,特别对于大钻石而言,因此傅统劈钻法已很少使用。
打圆
也就是使钻石成为圆形,还是按照传统方法来操作:将钻石绕轴快速旋转并与另一颗钻石接触研磨。现在人工粗磨已经越来越多地被自动研磨机所取代。
抛光
依然按照传统方法进行:将钻石粉与油混合,粘附在一个铸铁的盘子上。最新的发展是开发了一种”硬盘”,钻石粉可以粘附在盘子上。
自动抛光机也已经出现,尽管还处于上升势头,但传统的手工抛光还是主要的加工方法。
对钻石净度影向最深的传统方法是抛光。粗抛光除去明显的杂质,提高了钻石的价值。为了获得最佳的效果,现在需要一种非常专业的技术秘诀,即电脑模拟.以及精湛的手工技卫。
雷射打孔不同于另外两项新的技术。这项新技术首先用于加工钻石中明显的深色杂质。雷射可以在钻石上打出通往缺陷的微孔,将黑色的碳通过微孔排除。然后用侵蚀性的化学物质对钻石进行处理,提高压力和升温,使之深度沸腾,侵蚀性的化学物质通过雷射孔使深色的包裹体淡化,使得钻石的净度提高。雷射孔不难发现:用手镜或显微镜就可以很清楚地辨认。
深度沸腾技术也可以用于除去钻石内部的深色包裹体。典型的例子是处理由氧化铁渗入裂纹而引起的着色。深度沸腾可以除去这种颜色。
Ⅳ 金刚石的加工流程
一、选择原石
自然界中有成千上万的矿物和岩石,但宝石只有数十种。在数十种宝石中,达到宝石要求的数量非常少,而且大部分宝石都没有价值。因此,在处理宝石之前,必须首先对宝石进行选择。根据前人的经验,被选为宝石的基本条件是:颜色艳丽、纯正,令人喜爱;透明度好,或虽透明度低,却有某种特殊光学效应,例如猫眼石、星光宝石等;有一定的硬度,一般不低于5;有一定的热稳定性和化学稳定性;质地纯洁、无瑕疵或只有徽量瑕疵;有一定粒度和重量。不同宝石,其重量下限不同,如钻石可低于0.25克拉,优质红宝石和蓝宝石可低于0.3克拉;具有良好琢磨性和可抛光性;有固宝的产地。产量供应也较稳定,有一定生产服务年限。
二、琢型选择和设计
在磨练宝石之前,您必须首先选择琢型与设计。一般来说,这种设计包括确定宝石琢型、琢型定位和方向、加工的方法等。
三、标记原石
在对宝石原石进行正确评价的基础上,将设计意途用专门的笔标记在宝石上,切磨加工师按标记对宝石实施切磨加工。标记是宝石切割过程的第一步。这也是整个切割过程中最重要的工作。它直接影响宝石切割的经济效益,也影响成品宝石的完美性。因此,做这项工作人们必须具备扎实的宝石学专业知识,丰富的实践经验,并精通加工技术。的最终目的是制造出最大、最干净、最完美形态的成品,并创造最大的经济效益。
四、分离原石
由于各种原因,需要对原石进行分割。分割原石也是一项非常重要的任务,它也直接影响成品宝石的质量,最终影响成品的价值。分割原石时要考虑的重要因素是:原石的形状、内部瑕疵、双晶和结晶学特征等。
五、粗磨
粗磨是将原石进行成型加工处理的过程,它是一项切削或切磨工艺,这项工艺类似于在车床上加工木头或金属。宝石粗磨的过程是首先将腰磨的宝石粘在一个夹具上,并把夹具装在粗磨机的卡上,将另一颗充当切削夹在夹具上。操作者用手臂夹住长柄,当粗磨机带动钻石旋转时,使两颗钻石相互接触柄互磨成型。
六、抛磨
抛磨是对粗磨成型的宝石上进行一系列操作并将其抛磨成最终产品的过程。抛磨设备的主要部件是磨盘、夹钳、夹嘴。抛磨是一项技术性能极强的技术,需要钻石切磨工懂得一定的工艺,并需要丰富的经验。
Ⅵ 金刚石如何加工打磨
金钢石的加工方法:
一、直接制造法
金刚石或动态超高压高温技术,或利用瞬时静态超高压高温技术,或两者的混合技术,主要是使石墨等碳质原料从固态或熔融态直接转变成金刚石,这种方法得到的金刚石是微米尺寸的多晶粉末。
二、外延法
利用热解和电解某些含碳物质时析出的碳源在金刚石晶种或某些起基底作用的物质上进行外延生长而成,从而制造出金刚石。
三、熔媒法
用静态超高压(即5~10兆帕) 和高温(1100~3000摄氏度)技术通过石墨等碳质原料和某些金属(合金)反应生成金刚石,其晶态为立方体、八面体和六-八面体以及它们的过渡形态。在工业上主要是静压熔媒法显出重要应用价值。采用这种方法得到的磨料级人造金刚石的产量已超过天然金刚石,需要解决的问题是增大粗粒比,提高转化率和改善晶体质量。
Ⅶ 石油钻探用的钻头是什么做的
钢材呀,其实按照牙轮钻头、PDC钻头、取芯钻头及球磨钻头等分类,均是由不同配件铸造和组装而成的。
Ⅷ 钻头怎么磨
你的问题不清晰?!
怎么磨:方法、设备???
Ⅸ 钻头是怎么加工出来的,可否介绍一份有关资料
材质
印制板钻孔用钻头一般都采用硬质合金,因为环氧玻璃布复铜箔板对刀具的磨损特别快。所谓硬质合 钻头
金是以碳化钨粉末为基体,以钴粉作粘结剂经加压、烧结而成。通常含碳化钨94%,含钴6%。由于其硬度很高,非常耐磨,有一定强度,适于高速切削。但韧性差,非常脆,为了改善硬质合金的性能,有的采用在碳化基体上化学汽相沉积一层5~7微米的特硬碳化钛(TIC)或氮化钛(TIN),使其具有更高的硬度。有的用离子注入技术,将钛、氮、和碳注入其基体一定的深度,不但提高了硬度和强度而且在钻头重磨时这些注入成份还能内迁。还有的用物理方法在钻头顶部生成一层金刚石膜,极大的提高了钻头的硬度与耐磨性。硬质合金的硬度与强度,不仅和碳化钨与钴的配比有关,也与粉末的颗粒有关。超微细颗粒的硬质合金钻头,其碳化钨相晶粒的平均尺寸在1微米以下。这种钻头,不仅硬度高而且抗压和抗弯强度都提高了。为了节省成本现在许多钻头采用焊接柄结构,原来的钻头为整体都是硬质合金,现在后部的钻柄采用了不锈钢,成本大大下降但是由于采用不同的材质其动态的同心度不及整体硬质合金钻头,特别在小直径方面。
Ⅹ 钻头制造工艺
如果说本章前述钻头都是用浸渍工艺生产的话,那么这批钻头则是采用热压法制造工艺。
钻头胎体孕镶层中采用粒度1600/1250~630/500的АРК-4型金刚石,浓度为50%~100%。采用粒度2000/1600的АРК-4型金刚石作为保径金刚石。钻头结构如图5-32所示。
为了烧结钻头,首先制造石墨模具,其中嵌入水口条,并按设计图铺设了保径金刚石,在每个含金刚石的扇形块上装填金刚石粉料和专用粘结材料,插入钻头钢体,然后在400kN压机上压制组装好的套模。再经过1.5GPa压力和1000℃高温烧结之后,进行坯料的机械加工,使其符合设计的尺寸。
为了简化组装钻头套模的工艺,主要是使金刚石颗粒在孕镶层分布更均匀,研制了专用粒化器,使АРК-4型金刚石能在其中完成颗粒化的工艺过程。颗粒化过程的实质在于,形成由АРК-4型金刚石微粒和其表面的粘结剂覆膜组成的均质颗粒。在进行颗粒化的同时,还可以往贴近金刚石颗粒的胎体区域有目的地加入其他添加剂。这时,可以通过加入列立特硬质合金颗粒和其他耐磨材料来控制这个区域的耐磨性,又不会减弱金刚石钻头胎体主要部分的强度性能。
这批钻头的颗粒化过程是逐个钻头单独进行的,以便准确保证孕镶层的金刚石浓度达到设计要求。粘结剂是ПНК-ОТ4镍金属粉和硬质合金YG15或钛(铬)硼化物的混合物。粘结剂的硬度在20~35HRC之间变化。同时,随着烧结的完成,钻头胎体也与钢体焊固在一起了。
图5-32 用АРК4人造金刚石制造的КСК-59绳索取心钻头