[实用新型]一种金刚石复合片基体

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种金刚石复合片，具体地说是一种金刚石复合片基体。

背景技术

硬质合金基体与金刚石在高温高压下烧结而成的复合片，既具有金刚石的硬度与耐磨性，又有硬质合金的抗冲击性和可焊接性的特点，广泛应用于石油钻井、地质勘探及机械加工等领域。复合片是由聚晶金刚石层(PCD)与硬质合金基体构成的超硬复合材料（PDC）。尽管将PCD和硬质合金连接在一起可以将这两种材料的优点综合在一种单一的产品中，但由于这两种材料物理力学性质的固有差异，它们的界面就成为这种产品最脆弱的区域。在高温高压烧结过程中，由于PCD层与硬质合金基体的热膨胀系数及弹性模量等物性参数相差较大，所以不可避免地在界面处存在严重的热残余应力，导致PCD层与硬质合金基体的附着力不强，PCD层抗冲击性能差，极易形成界面裂纹，工作时PCD层易脱落和断裂，造成钻头失效。因此，合理的界面结构对降低PDC热残应力、提高PDC使用寿命至关重要。为了提高金刚石与基体的结合强度与抗冲击能力，本领域技术人员设计出了带有环形沟槽结构的硬质合金基体，通过增加金刚石层与硬质合金基体之间的接触面积，使金刚石层与硬质合金基体之间的复合强度有所提升，但硬质合金沟槽部位界面上的残余应力难以分散，导致金刚石层容易出现横向裂纹，另外，沟槽结构不利于金刚石粉末流动，难以保证压实密度达到一致，使合金基体中的Co在高温液相状态下难以充分均匀的扩散到金刚石微粉当中，容易造成Co的偏聚。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种金刚石复合片基体，它增加了基体与金刚石粉的结合面积，提高了复合强度，基体复合面上设置放射状分布的斜槽能够分散硬质合金沟槽部位界面上的残余应力，同时有利于金刚石粉末流动，保证压实密度一致，使Co在高温液相状态下充分均匀的扩散到金刚石微粉当中，避免形成Co的偏聚。

本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：包括底面和复合面，底面与复合面之间设有环形侧面，复合面边沿设置圆环形的环形平面，复合面中心位置设置圆形平面，圆形平面的圆心与环形平面的圆心重合，圆形平面的水平高度高于环形平面的水平高度，圆形平面与环形平面之间设置2-4条环形凹槽，环形凹槽的圆心与圆形平面的圆心重合，最内侧的环形凹槽外侧壁与环形侧面之间设置多个斜槽，各斜槽沿圆形平面的圆心呈放射状均匀分布，斜槽与环形平面之间的夹角θ1的角度为10°到18°。所述环形凹槽为V型槽，环形凹槽两个倾斜侧面之间的夹角θ2的角度为70°-120°，环形凹槽两个倾斜侧面之间以及各相邻环形凹槽倾斜侧面之间均通过圆角过渡。所述斜槽是V型槽，斜槽两个倾斜侧面之间的夹角θ3的角度为70°-120°，斜槽两个倾斜侧面之间通过圆角过渡。环形凹槽两个倾斜侧面之间的圆角半径R1、各相邻环形凹槽倾斜侧面之间的圆角半径R2以及斜槽两个倾斜侧面之间的圆角半径R3均为0.2mm-0.4mm。斜槽的数量为10-18个。所述环形凹槽的宽度W1为2mm-5mm。所述斜槽靠近环形侧面一端的深度H为1mm-3mm。所述圆形平面的直径D为3mm-7mm。所述环形平面的宽度W2为2mm-5mm。圆形平面与环形平面之间的高度差H为1mm-2mm。

本实用新型的优点在于：增加了基体与金刚石粉的结合面积，提高了复合强度，基体复合面上设置放射状分布的斜槽能够分散硬质合金沟槽部位界面上的残余应力，同时有利于金刚石粉末流动，保证压实密度一致，使Co在高温液相状态下充分均匀的扩散到金刚石微粉当中，避免形成Co的偏聚。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型所述复合面的结构示意图；

图3是图2的A-A剖视结构示意图；

图4是图3中I部放大结构示意图；

图5是图4中B向放大结构示意图。

具体实施方式