国家教育部博士点基金(20070533113)
- 作品数：10 被引量：32H指数：3
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- PCD弹性模量、泊松比的测试实验研究被引量：7
- 2009年
- 弹性模量、泊松比作为PDC的重要物性参数,其取值的精确与否将直接影响到PDC其他的力学性能。利用Instron1342电液伺服材料试验机,采用简单的压缩加载实验,成功测得了聚晶金刚石(PCD)的弹性模量、泊松比,且弹性模量最大误差不超过6%,泊松比最大误差不超过8%,均在允许范围之内,测试结果相当理想。该实验证明,用压缩加载实验来测试PCD的弹性模量和泊松比是可行的,且该方法简单、可靠,测试费用低。
- 徐根陈枫马春德徐国平
- 关键词：聚晶金刚石弹性模量泊松比
- 金刚石复合片(PDC)表面残余应力的XRD研究被引量：2
- 2010年
- 采用X射线应力测定仪测试了金刚石复合片(PDC)表面从中心到边缘5个不同位置的残余应力,结果表明:金刚石层表面残余应力的性质为压应力,最大值在PDC表面中心(达1270MPa);从中心到边缘,应力的大小逐渐降低,靠近边缘处的压应力只有143MPa。为检验测试结果的准确性,对所测规格的PDC作了有限元分析,测试结果与通过有限元分析计算出的应力分布趋势基本吻合。对测试值与有限元分析计算值出现偏差的原因进行了分析并讨论了PDC径向应力分布对PDC性能的影响及改进措施。
- 徐国平尹志民陈启武徐根
- 关键词：金刚石复合片残余应力XRD有限元分析
- 冲击损伤对PDC侧压强度的影响被引量：2
- 2010年
- 利用Instron1342型材料试验机以及SHPB冲击加载装置,通过二次破坏性侧压加载,测试聚晶金刚石复合片(Polycrystalline diamond compacts,PDC)试样损伤前后的侧压强度。研究结果表明:提高加载速率可以提高PDC的侧压强度,而增加PCD厚度则使PDC抗侧压能力降低;另一方面,加载速率越高,PCD层越厚,由冲击载荷引起的PDC内部损伤就越严重,前、后2次加载测得的PDC抗侧压强度差异就越大。
- 陈枫徐根徐国平马春德
- 关键词：聚晶金刚石复合片加载速率有限元分析
- 采用应力释放法测量PDC热残余应力被引量：3
- 2010年
- 精确测量聚晶金刚石复合片的热残余应力是优化其界面结构和提高其使用性能的关键。在分析原有应力释放法测聚晶金刚石复合片热残余应力原理的基础上,采用改进的应力释放法,对4种同材料与外形尺寸、不同金刚石层厚度的聚晶金刚石复合片进行了热残余应力试验研究,得到了金刚石层表面热残余应力的分布规律及热残余应力与基体厚度的关系曲线,比较了其试验结果和有限元计算结果,两者基本吻合。
- 徐根陈枫徐国平肖建清
- 关键词：聚晶金刚石复合片热残余应力有限元法
- 激光拉曼光谱法测定金刚石复合片残余应力被引量：7
- 2010年
- 采用显微拉曼光谱仪对直径为25.4 mm、总厚度为3.2 mm的刀具用金刚石复合片(PDC)层表面和侧面不同位置的残余应力进行测试,获得PDC金刚石层表面径向及侧面的应力分布。然后,用电火花切掉PDC的硬质合金基体,再测定金刚石层表面的拉曼光谱,从而得出金刚石层的微观残余应力。研究结果表明:PDC表面中间部分的应力为压缩应力,最大值约600 MPa,从中心到边缘逐渐降低,在离边缘2 mm左右变为拉应力;边沿拉应力的产生是基体的厚度较小,PDC朝金刚石层方向弯曲造成的;金刚石层侧面的应力为拉应力,最大值达580 MPa,位置靠近PDC界面,这是PDC出现金刚石脱层的主要原因之一;实验测得的PDC微观应力为62.5 MPa。
- 徐国平尹志民陈启武徐根
- 关键词：金刚石复合片拉曼光谱残余应力
- 金刚石层厚度对复合片(PDC)残余应力的影响被引量：12
- 2009年
- 通过X射线应力测试和有限元分析相结合的方法,研究了金刚石层厚度对聚晶金刚石复合片(PDC)残余应力的影响,并根据实验测试结果推导出了PDC表面中心与边缘的应力随金刚石层厚度变化的关系式。随着金刚石层厚度由0.5 mm增加到2.0 mm,PDC表面中心的压应力从1800 MPa下降至700 MPa左右,而边缘部分的应力逐渐由压应力转为拉应力。金刚石层加厚虽然对边缘部分的最大拉应力影响不大,但使PDC边缘拉应力区宽度由0.76 mm增加到了2.85 mm。金刚石层厚度的增加还使得PDC边缘界面附近y方向的最大拉应力和位于界面边缘处的最大剪应力显著加大,这是金刚石层较厚的PDC界面容易产生裂纹的主要原因。
- 徐国平陈启武尹志民徐根
- 关键词：残余应力
- 聚晶金刚石复合片超高压烧结过程的实验研究被引量：2
- 2011年
- 采用X射线衍射(XRD)分析、扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDX)等方法,对在压力5.6 GPa、温度1 460℃条件下,加热时间分别为2、3、4、6、8、10 min的聚晶金刚石复合片(PDC)样品进行了分析。结果表明:PDC的烧结经历了金刚石的石墨化过程,而且在烧结过程中金刚石层表面的XRD图谱出现了WC衍射峰,强度由弱到强,再由强到弱,直至消失;进一步的研究发现,PDC中助烧结剂Co的晶格常数因C和W原子的固溶会变大,并随PDC加热时间的延长出现一个峰值;从硬质合金基体扩散到金刚石层的Co由于扩散通道各异、所受阻力不同,使得其分布不均匀。
- 徐国平尹志民陈启武黄继武
- 关键词：金刚石复合片超高压
- 高温高压对PDC硬质合金基体微观结构与性能的影响被引量：1
- 2011年
- 采用金相显微镜、SEM、XRD和EDX对合成PDC所用的硬质合金基体在高温高压前后的微观结构和物相进行了分析比较,并对其硬度、密度、矫顽磁力、钴磁和抗弯强度(TRS)分别做了测定,结果表明:(1)经过高温高压后,硬质合金基体中的粗晶WC有轻微的细化;(2)在合成PDC的温度、压力和时间条件下,硬质合金基体的物相没有发生明显变化;(3)高温高压后基体界面附近的钴含量显著降低,但离界面3mm以上区域的钴含量趋于正常;(4)高温高压后硬质合金基体的硬度和密度增加,抗弯强度下降,钴相分布的均匀性变差。
- 徐国平程秀兰尹志民
- 关键词：PDC硬质合金基体高温高压
- 高品质油田钻探用PDC热残余应力分析与优化设计
- 2010年
- 为解决平界面结构PDC因残余应力而引起的强度问题,在研究PDC热残余应力分布规律的基础上,结合非平面连接技术与梯度过渡技术,设计并研制了新型内置过渡层结构复合片.数值计算结果表明:该复合片聚晶金刚石层(PCD)表面拉应力区明显减弱,其中,轴向最大拉应力为126 MPa,仅为平面界面结构PDC的13.2%,而PCD层上表面的径向拉应力和外侧面的轴向拉应力分别比平界面结构PDC降低了82.5%和94.2%.该复合片磨耗比达到16.43×104,平均抗冲击强度达到472 J,现场钻探实验同样证明了该复合片的优异使用性能.
- 徐根陈枫徐国平马春德
- 关键词：聚晶金刚石复合片功能梯度材料过渡层
- 高温高压对PDC硬质合金基体微观结构与性能的影响
- 采用金相显微镜、SEM、XRD和EDX对合成PDC所用的硬质合金基体在高温高压前后的微观结构和物相进行了分析比较,并对其硬度、密度、矫顽磁力、钴磁和抗弯强度(TRS)分别作了测定,结果表明:1)经过高温高压后,硬质合金基...
- 徐国平程秀兰尹志民
- 关键词：PDC硬质合金基体高温高压
- 文献传递
