[发明专利]具有高耐冲击性的金刚石增强钻井镶块

权利要求书

1.一种用于钻头的镶块，所述镶块包括：

衬底；

位于所述镶块的最上端的多晶金刚石材料的工作层，其中所述多晶金刚石材料包括：

多个互连的金刚石细粒；和

粘合剂材料；以及

所述工作层与所述衬底之间的内部过渡层，其中所述内部过渡层与所述衬底相邻；

其中所述内部过渡层具有大于所述衬底的硬度至少500HV的硬度。

2.如权利要求1所述的镶块，其中所述内部过渡层的硬度不超过所述衬底的硬度多于1500HV。

3.如权利要求1至2中任一项所述的镶块，其中所述内部过渡层的硬度大于所述衬底的硬度至少750HV。

4.如权利要求1至3中任一项所述的镶块，其中所述内部过渡层的硬度范围为1900HV至3400HV。

5.如权利要求1至4中任一项所述的镶块，其中所述内部过渡层的硬度范围为2000HV至2500HV。

6.如权利要求1至5中任一项所述的镶块，其还包括所述内部过渡层与所述工作层之间的第二过渡层。

7.如权利要求1至6中任一项所述的镶块，其中所述衬底具有小于或等于约1600HV的硬度。

8.如权利要求1至7中任一项所述的镶块，其中所述内部过渡层与所述工作层相邻。

9.如权利要求1至8中任一项所述的镶块，其中所述内部过渡层包括：

多个过渡层金刚石细粒；

多个金属碳化物或碳氮化物颗粒；以及

过渡层粘合剂材料。

10.如权利要求1至9中任一项所述的镶块，其中所述衬底包括金属碳化物复合物。

11.一种用于钻头的镶块，所述镶块包括：

衬底；

位于所述镶块的最上端的多晶金刚石材料的工作层，其中所述多晶金刚石材料包括：

多个互连的金刚石细粒；和

粘合剂材料；以及

所述工作层与所述衬底之间的外部过渡层，其中所述外部过渡层与所述工作层相邻；

其中所述工作层具有大于或等于4000HV的硬度；并且

其中所述外部过渡层具有小于所述工作层少于1500HV的硬度。

12.如权利要求11所述的镶块，其中所述工作层硬度与所述外部过渡层硬度之间的差值小于1200HV。

13.如权利要求11至12中任一项所述的镶块，其中所述外部过渡层包括：

多个过渡层金刚石细粒；

多个金属碳化物或碳氮化物颗粒；以及

过渡层粘合剂材料。

14.如权利要求11至13中任一项所述的镶块，其中所述衬底具有小于或等于约1600HV的硬度。

15.如权利要求11至14中任一项所述的镶块，其还包括所述外部过渡层与所述衬底之间的第二过渡层。

16.如权利要求15所述的镶块，其中所述第二过渡层与所述衬底相邻。

17.如权利要求15至16中任一项所述的镶块，其中所述第二过渡层具有比所述衬底的硬度高500HV至1500HV的硬度。

18.如权利要求15至17中任一项所述的镶块，其中所述第二过渡层具有在1800HV至2500HV的范围内的硬度。

19.如权利要求11所述的镶块，其中所述外部过渡层与所述衬底相邻。

20.如权利要求19所述的镶块，其中所述外部过渡层硬度比所述衬底硬度高500HV至1500HV。

21.一种用于钻头的镶块，所述镶块包括：

衬底；

位于所述镶块的最上端的多晶金刚石材料的工作层，其中所述多晶金刚石材料包括：

多个互连的金刚石细粒；和

粘合剂材料；以及

在所述工作层与所述衬底之间的外部过渡层，其中所述外部过渡层与所述工作层相邻；

其中所述外部过渡层具有小于所述工作层硬度少于35％的硬度。

22.如权利要求21所述的镶块，其中所述外部过渡层硬度小于所述工作层硬度少于30％。