DE3511284C2 - - Google Patents

Info

Publication number
DE3511284C2
DE3511284C2 DE3511284A DE3511284A DE3511284C2 DE 3511284 C2 DE3511284 C2 DE 3511284C2 DE 3511284 A DE3511284 A DE 3511284A DE 3511284 A DE3511284 A DE 3511284A DE 3511284 C2 DE3511284 C2 DE 3511284C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
diamond
silicon
mass
phase
cutting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE3511284A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3511284A1 (de
Inventor
Richard Patrick Johannesburg Transvaal Za Burnand
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DE BEERS INDUSTRIAL DIAMOND DIVISION Pty Ltd JOHANNESBURG TRANSVAAL ZA
Original Assignee
DE BEERS INDUSTRIAL DIAMOND DIVISION Pty Ltd JOHANNESBURG TRANSVAAL ZA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DE BEERS INDUSTRIAL DIAMOND DIVISION Pty Ltd JOHANNESBURG TRANSVAAL ZA filed Critical DE BEERS INDUSTRIAL DIAMOND DIVISION Pty Ltd JOHANNESBURG TRANSVAAL ZA
Publication of DE3511284A1 publication Critical patent/DE3511284A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3511284C2 publication Critical patent/DE3511284C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/52Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J3/00Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
    • B01J3/06Processes using ultra-high pressure, e.g. for the formation of diamonds; Apparatus therefor, e.g. moulds or dies
    • B01J3/062Processes using ultra-high pressure, e.g. for the formation of diamonds; Apparatus therefor, e.g. moulds or dies characterised by the composition of the materials to be processed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/12Dressing tools; Holders therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/02Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
    • B24D3/04Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic
    • B24D3/06Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic metallic or mixture of metals with ceramic materials, e.g. hard metals, "cermets", cements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D1/00Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
    • B28D1/02Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by sawing
    • B28D1/04Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by sawing with circular or cylindrical saw-blades or saw-discs
    • B28D1/041Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by sawing with circular or cylindrical saw-blades or saw-discs with cylinder saws, e.g. trepanning; saw cylinders, e.g. having their cutting rim equipped with abrasive particles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/6303Inorganic additives
    • C04B35/6316Binders based on silicon compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/64Burning or sintering processes
    • C04B35/645Pressure sintering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14Anti-slip materials; Abrasives
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00Drill bits
    • E21B10/46Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts
    • E21B10/48Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts the bit being of core type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2203/00Processes utilising sub- or super atmospheric pressure
    • B01J2203/06High pressure synthesis
    • B01J2203/0605Composition of the material to be processed
    • B01J2203/062Diamond
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2203/00Processes utilising sub- or super atmospheric pressure
    • B01J2203/06High pressure synthesis
    • B01J2203/065Composition of the material produced
    • B01J2203/0655Diamond
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2203/00Processes utilising sub- or super atmospheric pressure
    • B01J2203/06High pressure synthesis
    • B01J2203/0675Structural or physico-chemical features of the materials processed
    • B01J2203/0685Crystal sintering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3817Carbides
    • C04B2235/3826Silicon carbides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/42Non metallic elements added as constituents or additives, e.g. sulfur, phosphor, selenium or tellurium
    • C04B2235/422Carbon
    • C04B2235/427Diamond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/42Non metallic elements added as constituents or additives, e.g. sulfur, phosphor, selenium or tellurium
    • C04B2235/428Silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/656Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
    • C04B2235/6567Treatment time
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/80Phases present in the sintered or melt-cast ceramic products other than the main phase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/96Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Drilling Tools (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung eines Einsatzes aus einer Masse aus Diamantteilchen in Gesteins- Bohrkronen.
Schleif-Preßkörper (Kompakts) sind in der Technik wohl­ bekannt und werden häufig in der Industrie zum Abschleifen verschiedenartiger Werkstücke verwendet. Sie bestehen im wesentlichen aus einer Masse von Schleifmittel-Teil­ chen, die in einer Menge von wenigstens 70 Vol.-%, vor­ zugsweise von 80 bis 90 Vol.-%, des Preßlings in ein hartes Konglomerat eingebunden vorliegen. Kompakts sind polykristalline Massen und vermögen große Einkristalle bei vielen Anwendungen zu ersetzen. Die Schleifmittel- Teilchen der Kompakts sind gleichbleibend ultraharte Schleifmittel wie Diamant und kubisches Bornitrid.
Schleif-Preßkörper enthalten im allgemeinen eine zweite Phase oder Bindematrix, die einen bei der Synthese der Teilchen nützlichen Katalysator (auch bekannt als Lö­ sungsmittel) enthält. Im Falle des kubischen Bornitrids sind Beispiele für geeignete Katalysatoren Aluminium oder eine Legierung des Aluminiums mit Nickel, Cobalt, Eisen, Mangan oder Chrom. Im Falle des Diamants sind Beispiele für geeignete Katalysatoren Metalle der Grup­ pe VIII des Periodensystems wie Cobalt, Nickel oder Eisen oder eine ein solches Metall enthaltende Legie­ rung.
Wie in der Fachwelt bekannt ist, werden Kompakts aus Diamant und kubischem Bornitrid unter Bedingungen der Temperatur und des Druckes hergestellt, bei denen die Schleifmittel-Teilchen kristallographisch stabil sind.
Schleif-Preßkörper können für den Einsatz direkt mit einem Werkzeug oder Schaft verbunden sein. Alternativ können sie mit einer Unterlage wie einer solchen aus Sintercarbid verbunden werden, bevor sie auf ein Werk­ zeug oder einen Schaft montiert werden. Solche unter­ legten Kompakts sind in der Technik als Verbund- Schleifkompakts bekannt.
Die US-PS 42 24 380 beschreibt ein Verfahren zum Her­ auslösen einer erheblichen Menge des Katalysators aus einem Diamant-Kompakt. Das auf diese Weise erzeugte Produkt umfaßt selbstgebundene Diamant-Teilchen, die zwischen etwa 70 Vol.-% und 95 Vol.-% des Produkts bilden, eine im wesentlichen gleichmäßig in das gesamte Produkt eingesickerte metallische Phase, die zwischen etwa 0,05 Vol.-% und 3 Vol.-% des Produkts bildet, und ein Netzwerk aus miteinander verbundenen leeren Poren, die durch das gesamte Produkt hindurch verteilt sind und durch die Teilchen und die metallische Phase be­ grenzt werden und zwischen etwa 5 Vol.-% und 30 Vol.-% des Produkts ausmachen. Das Herauslösen kann dadurch bewirkt werden, daß man einen Diamant-Kompakt eine ge­ wisse Zeit in eine heiße konzentrierte Lösung von Sal­ peter- und Fluorwasserstoffsäure bringt. Diese Behand­ lung mit heißer Säure löst die Katalysatorphase heraus und hinterläßt eine Diamant-Skelett-Struktur. Es wird angegeben, daß das nach dem Herauslösen gewonnene Pro­ dukt thermisch stabiler ist als unbehandelte Produkte.
Die US-PS 41 24 401 beschreibt und beansprucht einen polykristallinen Diamant-Körper aus einer Masse aus Diamant-Kristallen, die vermittels eines Silicium-Atome enthaltenden bindenden Mediums haftend miteinander ver­ bunden sind, das Siliciumcarbid und ein Carbid und/oder Silicid einer Metall-Komponente, die mit Silicium ein Silicid bildet, umfaßt, wobei die Diamant-Kristalle eine Größe im Bereich von 1 µm bis etwa 1000 µm auf­ weisen, die Dichte der Kristalle von wenigstens etwa 70 Vol.-% bis zu wenigstens etwa 90 Vol.-% des Körpers reicht, das Silicium-Atome enthaltende bindende Medium in einer Menge im Bereich bis zu etwa 30 Vol.-% des Körpers anwesend ist, dieses bindende Medium wenigstens im wesentlichen gleichmäßig durch den Körper hindurch verteilt ist, der mit den Oberflächen der Diamant-Kri­ stalle in Berührung befindliche Teil wenigstens in der Hauptmenge Siliciumcarbid ist und der Diamant-Körper wenigstens im wesentliche porenfrei ist. Die Metall- Komponente für den Diamant-Körper ist aus einer breiten Gruppe von Metallen ausgewählt, die aus Cobalt, Chrom, Eisen, Hafnium, Mangan, Molybdän, Niob, Nickel, Palla­ dium, Platin, Rhenium, Rhodium, Ruthenium, Tantal, Thorium, Titan, Uran, Vanadium, Wolfram, Yttrium, Zir­ conium und deren Legierungen besteht. Der polykristal­ line Diamant-Körper wird unter relativ milden Bedingun­ gen des Heißpressens und solchermaßen, daß eine Dia­ mant-Durchwachsung nicht stattfindet, hergestellt.
Die US-PS 41 51 686 beschreibt einen polykristallinen Diamant-Körper ähnlich demjenigen der US-PS 41 24 401, mit den Ausnahmen, daß das bindende Medium aus Silici­ umcarbind und elementarem Silicium besteht und die Dichte der Diamant-Kristalle in dem Körper von wenig­ stens etwa 80 Vol.-% bis zu etwa 95 Vol.-% des Körpers reicht. Darüber hinaus werden die polykristallinen Schleifkörper dieses US-Patents unter Bedingungen höhe­ ren angewandten Druckes gefertigt, d.h. angewandten Drücken von wenigstens etwa 25 kbar. Es wird angegeben, daß die Schleifkörper an Trennwerkzeugen, Düsen oder anderen verschleißfesten Teilen wertvoll sind.
Die US-PS 32 34 321 beschreibt Diamant-Kompakts mit einer zweiten Phase aus Titan, Vanadium, Zirconium, Chrom oder Silicium oder einer Legierung irgendeines dieser Metalle mit Nickel, Mangan oder Eisen. Diese Kompakts werden in der Weise hergestellt, daß man die Diamant-Teilchen mit dem Metall in Pulver-Form mischt und dann die Mischungen Bedingungen erhöhter Temperatur und erhöhten Drucks aussetzt. Ein Beispiel verwendet Silicium als Metall in einer Menge von 31,5 Vol.-%. Das Patent legt nahe, daß der Kompakt in geeigneter Weise zum Schneiden und Abschleifen harter Materialien ge­ formt und montiert werden kann.
Die gesamte Beschreibung der ZA-PS 84/0053 beschreibt einen Schleifkörper mit hoher Festigkeit und der Fähig­ keit, hohe Temperaturen auszuhalten, die ihn als Werk­ zeugeinsatz für Richtwerkzeuge und oberflächenbesetzte Bohrkronen geeignet machen. Der Körper umfaßt eine Masse aus Diamant-Teilchen, die in einer Menge von 80 bis 90 Vol.-% des Körpers vorhanden sind, und eine zweite Phase, die in einer Menge von 10 bis 20 Vol.-% des Kör­ pers vorhanden ist, wobei die Masse aus Diamant-Teil­ chen im wesentlichen Bindungen Diamant-zu-Diamant ent­ hält, wodurch eine zusammenhängende Skelett-Masse gebildet wird, und die zweite Phase Nickel und Silicium enthält, wobei das Nickel in Form von Nickel und/oder Nickelsilicid vorliegt und das Silicium in Form von Silicium, Siliciumcarbid und/oder Nickelsilicid vor­ liegt. Die Schleifkörper werden unter Bedingungen er­ höhter Temperatur und erhöhten Drucks hergestellt, die für die Fertigung von Diamant-Kompakts geeignet sind.
Die US-PS 41 51 686 beschreibt im wesentlichen die hier in Rede stehenden Einsätze für den Besatz einer Bohrkrone.
Diamantschleifkörper oder polykristalline Diamanten (PCD) stell­ ten im Verlauf der letzten Jahrzehnte eine bedeutsame Entwick­ lung der Bohrtechnologie dar. Die Verwendung von polykristal­ linen Diamanten in der Technik unterlag zwei wesentlichen Ein­ schränkungen in der Bohrtechnologie. Zum einen ist bekannt, daß PCD-Einsätze nicht geeignet sind, starke Stoßbelastungen beim Bohren in hartem Gestein zu überstehen. Ein zweiter wesentlicher Nachteil der Standard-PCD besteht darin, daß die Einsätze üb­ licherweise bei Temperaturen im Bereich oberhalb von 700°C in­ stabil sind.
Dementsprechend bestand die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine neue Verwendung für die an sich bekannten Einsätze im Temperturbereich oberhalb 850°C zur Verfügung zu stellen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung eines Einsatzes aus einer Masse aus Diamant­ teilchen, die in einer Menge von 80 bis 90 Vol.-% des Einsatzes vorliegen, und aus einer zweite Phase, die im wesentlichen aus Silicium besteht, wobei das Silicium in Form von Silicium und/oder Siliciumcarbid vorliegt und die zweite Phase in einer Menge von 10 bis 20 Vol.-% des Einsatzes vorliegt, und wobei die Masse aus Diamantteilchen im wesentlichen Bindungen Diamant-zu- Diamant enthält, wodurch eine zusammenhängende Skelett- Masse gebildet wird, für den oberflächenbesetzten oder imprägnierten Besatz einer Gesteins-Bohrkrone in Hochtemperatur­ einsätzen oberhalb von 850°C.
Typischerweise handelt es sich um ein solches Werk­ zeug, dessen Einsatz während der Fertigung oder Verwendung des Werkzeugs Temperaturen oberhalb von 850°C ausgesetzt wird.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer ober­ flächenbesetzten Gesteins-Bohrkrone gemäß der vorliegenden Er­ findung.
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils der Schneidfläche der Gesteins-Bohrkrone der Fig. 1.
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform einer oberflächenbesetzten Gesteins-Bohrkrone gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 ist eine graphische Darstellung der in einem Vergleichsversuch erhaltenen Ergebisse.
Ein wesentliches Merkmal der Gesteinsbohrkrone besteht darin, daß ihr Arbeits­ teil wenigstens einen Einsatz mit den oben ange­ gebenen charakteristischen Eigenschaften enthält. Es wurde gefunden, daß diese Einsätze nicht nur erhebliche Festigkeit besitzen, die wenigstens zum Teil auf den wesentlichen Bindungen Diamant-zu-Diamant beruht, son­ dern daß sie auch befähigt sind, eine Temperatur von 1200°C unter einem Vakuum von 13 mPa (10-4 Torr) oder besser oder in inerter oder reduzierender Atmosphäre auszuhalten vermögen, ohne daß nennenswerte Graphiti­ sierung des Diamants eintritt. Die Festigkeit der Ein­ sätze und ihre Fähigkeit, hohen Temperaturen standzu­ halten, macht sie als Gesteins-Bohrkronen dort ideal, wo während des Einsat­ zes hohe Temperaturen erzeugt werden, insbesondere bei oberflächenbesetzten oder impräg­ nierten Gesteins-Bohrkronen.
Die zweite, aus Silicium bestehende Phase in dem Einsatz ist gleichmäßig durch die zusammenhän­ gende Diamant-Skelett-Masse hindurch verteilt. Wie oben angegeben ist, besteht die zweite Phase im wesentlichen aus Silicium, das in Form von Silicium und/oder Sili­ ciumcarbid vorliegt. Dies bedeutet, daß etwaige andere Komponenten in der zweiten Phase nur in Spurenmengen vorhanden sind.
Die erfindungsgemäß verwendeten Einsätze können mannigfaltige Formen annehmen, je nach dem vorgesehenen Einsatzzweck. Beispiele für geeignete Formen sind eine scheibenartige, dreieckige, kubische, rechteckige und hexagonale Form. Diese Formen werden im allgemeinen aus einem großen Körper, der in einer Weise herge­ stellt wird, wie sie im Folgenden ausführlich beschrie­ ben wird, geschnitten, beispielsweise durch Schneiden mittels Laser. Die Einsätze können auch unregelmäßige Form aufweisen und etwa durch Zerkleinern des großen Körpers erhalten werden.
Die Einsätze können vor dem Einsetzen in den Arbeitsteil mit einem dünnen Überzug aus einem Metall oder einer Legierung versehen werden. Der Metall-Überzug kann beispielsweise ein Überzug aus Chrom oder Titan sein, der sich als besonders geeignet für imprägnierte Gesteins-Bohrkronen erwiesen hat.
Die in den Gesteins-Bohrkronen gemäß der vorliegenden Erfindung verwendeten Einsätze werden bei Temperaturen und Drücken innerhalb des stabilen Bereichs des Dia­ mants im Phasendiagramm des Kohlenstoffs hergestellt. Insbesondere werden die Einsätze aus Körpern hergestellt, die in der Weise erzeugt werden, daß man eine Masse Diamant-Teilchen in ein Reaktionsgefäß gibt, eine Masse Silicium in Kontakt mit der Masse der Dia­ mant-Teilchen bringt, das beschickte Reaktionsgefäß in die Reaktionszone einer Hochtemperatur/Hochdruckappara­ tur bringt, den Inhalt des Reaktionsgefäßes den Bedin­ gungen erhöhter Temperatur und erhöhten Druckes in dem stabilen Bereich des Diamants im Phasendiagramm des Kohlenstoffs während einer Zeitspanne aussetzt, die zur Herstellung des Körpers ausreicht, und dann den Körper aus der Reaktionszone herausführt. Die bevorzugten Be­ dingungen höherer Temperatur und höheren Drucks sind Temperaturen im Bereich von 1400°C bis 1600°C und Drücke im Bereich von 50 bis 70 kbar. Diese Bedingungen höherer Temperatur und höheren Drucks werden eine für die Erzeugung des Körpers ausreichende Zeitspanne zur Einwirkung gebracht. Typischerweise hält man die Bedin­ gungen höherer Temperatur und höheren Drucks während einer Zeitspanne von 5 bis 20 min aufrecht. Das Sili­ cium kann in Form von Pulver oder in Form einer Platte oder Folie bereitgestellt werden. Anzufügen ist, daß es sich zur Erzielung der vorteilhaften Diamant-zu- Diamant-Bindung als besonders günstig erwiesen hat und demgemäß bevorzugt wird, das Silicium während der Fertigung des Körpers in die Diamant-Masse einsickern zu lassen. Die Diamant-zu-Diamant-Bindung ist in erster Linie ein physikalisches Ineinandergreifen Diamant-zu- Diamant und eine Bindung, die durch plastische Deforma­ tion der Diamant-Teilchen während der Herstellung des Elements erzeugt wird.
Das Reaktionsgefäß, das mit den Diamanten und dem Sili­ cium beschickt wird, kann aus Molybdän, Tantal, Titan oder einem gleicherweise hochschmelzenden carbidbilden­ den Metall hergestellt sein. Es wird angenommen, daß der Einschluß der Masse aus Diamanten und Silicium innerhalb eines solchen Reaktionsgefäßes während der Herstellung zu der ausgezeichneten Diamant-zu-Diamant- Bindung, die tatsächlich erzielt wird, beiträgt.
Die bei der Herstellung der Einsätze eingesetz­ ten Diamant-Teilchen können von groben bis zu feinen Teilchen variieren. Im allgemeinen pflegen die Teilchen eine Größe von weniger als 100 µm aufzuweisen und typi­ scherweise eine Größe im Bereich von 10 bis 75 µm zu besitzen. Die bevorzugte Größe liegt im Bereich von 15 bis 30 µm.
Die Hochtemperatur/Hochdruckapparatur ist gemäß dem Stand der Technik wohlbekannt; hierzu vgl. beispiels­ weise die US-PS 29 41 248.
Das Werkzeug gemäß der Erfindung ist eine Gesteins-Bohrkrone, die einen drehbaren Körper umfaßt, der an seinem einen Ende eine Schneidfläche aufweist, die mehrere Einsät­ ze enthält, die in einer Bindematrix gehalten werden und Schneidkanten oder Punkte für die Schneidfläche aufweisen. Beispiele für solche Bohrkronen sind oberflächenbesetzte Bohrkronen oder imprägnierte Bohr­ kronen.
Für Gesteins-Bohrkronen wird bevorzugt, daß die Schneideinsätze entweder im Schnitt dreieckig sind oder Block-Form haben. Wenn die Einsätze im Schnitt dreieckig sind, sind ihre Basen in die Bindematrix eingebettet, und die aus dieser herausragenden Spitzen und Seiten­ kanten bilden Schneidkanten. Wenn die Einsätze in Form von Blöcken vorliegen, die vorzugsweise Würfel sind, ist jeweils der Hauptteil derselben in die Binde­ matrix eingebettet, und die Schneidkanten werden je­ weils durch herausragende Teil mit Pyramiden-Form ge­ bildet.
Fig. 1 und Fig. 2 veranschaulichen eine Ausführungsform einer oberflächenbesetzten Gesteins-Bohrkrone gemäß der vorliegenden Erfindung. In diesen Abbildungen ist eine oberflächenbesetzte Gesteins-Bohrkrone mit einem drehbaren Kern 16 dargestellt, der an seinem einen Ende 18 ein Gewinde zur Verbindung mit einem Bohrwerkzeug zum Kern­ bohren und an seinem anderen Ende eine Schneidfläche 20 besitzt. Die Schneidfläche 20 umfaßt mehrere Schneid­ elemente 22, die fest in einer geeigneten Metall-Matrix gehalten werden. Die Schneidelemente 22 sind jeweils im Schnitt dreieckig, wie dies genauer in Fig. 2 darge­ stellt ist. Die dreieckigen Schneidelemente 22 sind in der Schneidfläche 20 so befestigt, daß die Basis des Dreiecks 24 in die Bindematrix der Fläche eingebettet ist und die Spitze 26 aus der allgemeinen Ebene der Schneidfläche herausragt. Es sind diese Spitze und die Seitenkanten 27, die die Schneidkanten bilden. Unmit­ telbar hinter dem dreieckigen Schleifkörper 22 angeord­ net ist ein Träger 30, der aus dem gleichen Metall wie die Schneidfläche besteht. Die Drehrichtung der Gesteins-Bohr­ krone ist durch die Pfeilrichtung angezeigt.
Fig. 3 erläutert eine andere Ausführungsform einer oberflächenbesetzten Gesteins-Bohrkrone gemäß der vorliegenden Erfindung. In dieser Abbildung ist eine oberflächenbe­ setzte Gesteins-Bohrkrone mit einem drehbaren Kern 32 darge­ stellt, der an seinem einen Ende eine Schneidfläche 34 besitzt. Die Schneidfläche 34 umfaßt mehrere Schneid­ elemente 36, die fest in einer geeigneten Metall-Matrix gehalten werden. Jedes Schneidelement hat die Form eines Würfels, dessen Hauptteil 38 in die Metall-Matrix eingebettet ist. Der kleinere Teil 40 des Würfels, der über die Metall-Matrix hinausragt und im wesentlichen Pyramidenform besitzt, bietet einen Schneidpunkt 42 und Schneidkanten 44. Die Drehrichtung der Gesteins-Bohrkrone ist durch die Pfeilrichtung angezeigt. Wie im Folgenden ge­ zeigt wird, werden die Würfel, wenn sie in der Weise orientiert sind, daß eine Ecke frei liegt, wie darge­ stellt ist, starrer in der Matrix gehalten und können, obwohl sie ursprünglich zu Anfang weniger stark frei liegen, besser die hohen Punktlasten aushalten, die für den Hartstein-Bruch benötigt werden, als gleichwertige Musteranordnungen für dreieckige Elemente.
Bei oberflächenbesetzten Gesteins-Bohrkronen werden die Schneid­ elemente unter Anwendung von Standard-Arbeitsweisen des Hochtemperatur-Einsetzens eingesetzt. Die ausgezeichne­ te thermische Beständigkeit der Schneidelemente gemäß der vorliegenden Erfindung versetzt diese in die Lage, ohne nennenswerten Abbau derselben Temperaturen, die im allgemeinen 850°C überschreiten, auszuhalten.
Beispiel
Eine Masse aus Diamant-Teilchen (12,5 g) wurde in einen Becher aus Tantal gefüllt. Eine Schicht aus Silicium- Pulver (1,86 g) wurde auf die Oberseite der Masse der Diamanten gegeben. Auf die offene Oberseite des Tantal- Bechers wurde ein Deckel aus Tantal gelegt.
Der gefüllte Becher wurde in die Reaktionszone einer konventionellen Hochtemperatur/Hochdruckapparatur ge­ setzt und einer Temperatur von 1500°C und einem Druck von 55 kbar ausgesetzt, und diese Bedingungen wurden eine Zeitspanne von 10 min aufrechterhalten. Aus der Reaktionszone gewonnen wurde ein scheibenförmiger Schleifkörper, der eine Masse aus Diamant-Teilchen, in der eine wesentliche Menge Bindungen Diamant-zu-Diam­ ant vorlag, die eine zusammenhängende Skelett-Masse bildete, und eine zweite Phase umfaßte, die Silicium­ carbid und eine kleine Menge Silicium enthielt und gleichmäßig in der gesamten Diamant-Masse verteilt war.
Der scheibenförmige Schleifkörper wurde mit Hilfe von Standard-Laser-Schneidtechniken in geeigneter Weise in eine Mehrzahl von Würfeln und Dreiecken geschnitten. Die Würfel wurden in eine oberflächenbesetzte Bohrkrone des durch die Fig. 3 veranschaulichten Typs montiert, und die Dreiecke wurden in ähnlicher Weise in eine oberflächenbesetzte Bohrkrone gleichen Typs montiert. Dreieckig geformte Bohreinsätze, die gemäß der Arbeits­ weise der US-PS 42 24 380 hergestellt worden waren, wurden ebenfalls in eine oberflächenbesetzte Gesteins-Bohrkrone des durch die Fig. 3 veranschaulichten Typs montiert. Diese drei Gesteins-Bohrkronen wurden dann dazu eingesetzt, Löcher in Norit-Granit zu bohren, und die Eindring­ geschwindigkeit jeder Gesteins-Bohrkrone im Verhältnis zu der Bohrtiefe wurde unter konstant anliegender Last von 1000 kg gemessen. Die in Fig. 4 graphisch dargestellten Ergebnisse zeigen die Eindringgeschwindigkeit über der gebohrten Tiefe in Norit-Granit. Es ist festzustellen, daß die die würfelförmigen Schneidelemente gemäß der vorliegenden Erfindung enthaltende Gesteins-Bohrkrone bei gleicher Last eine bei weitem überlegene Gesamt-Bohr­ geschwindigkeit erbrachte im Vergleich zu der die drei­ eckigen Schneidelemente enthaltenden Gesteins-Bohrkrone. Des weiteren erbrachte die die siliciumhaltigen dreieckigen Schneidelemente gemäß der vorliegenden Erfindung ent­ haltende Gesteins-Bohrkrone eine überlegene Gesamt-Bohrgeschwin­ digkeit im Vergleich zu der Gesteins-Bohrkrone, die Dreiecke eingearbeitet enthielt, die unter Befolgung der Lehre gemäß US-PS 42 24 380 hergestellt worden waren. Norit- Graphit ist ein sehr hartes Material mit einer uni­ axialen Druckfestigkeit von 277 MPa.

Claims (4)

1. Verwendung eines Einsatzes aus einer Masse aus Diamant­ teilchen, die in einer Menge von 80 bis 90 Vol.-% des Einsatzes vorliegen, und aus einer zweite Phase, die im wesentlichen aus Silicium besteht, wobei das Silicium in Form von Silicium und/oder Siliciumcarbid vorliegt und die zweite Phase in einer Menge von 10 bis 20 Vol.-% des Einsatzes vorliegt, und wobei die Masse aus Diamantteilchen im wesentlichen Bindungen Diamant-zu- Diamant enthält, wodurch eine zusammenhängende Skelett- Masse gebildet wird, für den oberflächenbesetzten oder imprägnierten Besatz einer Gesteins-Bohrkrone in Hochtemperatur­ einsatzen oberhalb von 850°C.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz scheibenartige, dreieckige, kubi­ sche, rechteckige, hexagonale oder unregelmäßige Form besitzt.
3. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsätze in Form von Blöcken vorliegen, von denen jeweils der Hauptteil in die Bindemittelmatrix einge­ bettet ist und die Schneidkante jeweils durch einen herausragenden Teil mit Pyramidenform gebildet wird.
4. Verwendung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsätze Würfel sind.
DE19853511284 1984-03-30 1985-03-28 Schleifwerkzeug mit schleifeinsatz Granted DE3511284A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ZA842407 1984-03-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3511284A1 DE3511284A1 (de) 1985-10-10
DE3511284C2 true DE3511284C2 (de) 1990-05-03

Family

ID=25577244

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE8509236U Expired DE8509236U1 (de) 1984-03-30 1985-03-28 Schleifwerkzeug mit Schleifeinsatz
DE3546783A Expired - Lifetime DE3546783C2 (de) 1984-03-30 1985-03-28
DE19853511284 Granted DE3511284A1 (de) 1984-03-30 1985-03-28 Schleifwerkzeug mit schleifeinsatz

Family Applications Before (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE8509236U Expired DE8509236U1 (de) 1984-03-30 1985-03-28 Schleifwerkzeug mit Schleifeinsatz
DE3546783A Expired - Lifetime DE3546783C2 (de) 1984-03-30 1985-03-28

Country Status (10)

Country Link
US (1) US4793828A (de)
JP (1) JPH0732985B2 (de)
AT (1) AT386558B (de)
BE (1) BE902072A (de)
CA (1) CA1255106A (de)
CH (1) CH666649A5 (de)
DE (3) DE8509236U1 (de)
FR (1) FR2561969B1 (de)
GB (1) GB2158086B (de)
SE (1) SE462021B (de)

Families Citing this family (90)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IE57439B1 (en) * 1985-04-09 1992-09-09 De Beers Ind Diamond Wire drawing die
IE58714B1 (en) * 1985-06-07 1993-11-03 De Beers Ind Diamond Thermally stable diamond abrasive compact body
ZA864402B (en) * 1985-06-18 1987-02-25 De Beers Ind Diamond Abrasive tool
IE62784B1 (en) * 1988-08-04 1995-02-22 De Beers Ind Diamond Thermally stable diamond abrasive compact body
IL91187A0 (en) * 1988-08-10 1990-03-19 De Beers Ind Diamond Diamond tool
ZA894689B (en) * 1988-11-30 1990-09-26 Gen Electric Silicon infiltrated porous polycrystalline diamond compacts and their fabrications
GB8914567D0 (en) * 1989-06-24 1989-08-16 T & N Technology Ltd Tools for working-non-metallic hard materials
AU634803B2 (en) * 1989-08-14 1993-03-04 De Beers Industrial Diamond Division (Proprietary) Limited Abrasive body
IE902878A1 (en) * 1989-09-14 1991-03-27 De Beers Ind Diamond Composite abrasive compacts
DE69001241T2 (de) * 1989-12-11 1993-07-22 De Beers Ind Diamond Schleifprodukte.
US5049164A (en) * 1990-01-05 1991-09-17 Norton Company Multilayer coated abrasive element for bonding to a backing
US5273557A (en) * 1990-09-04 1993-12-28 General Electric Company Twist drills having thermally stable diamond or CBN compacts tips
DE69107800T2 (de) * 1990-11-23 1995-08-03 De Beers Ind Diamond Bohrweissel.
US5352493A (en) * 1991-05-03 1994-10-04 Veniamin Dorfman Method for forming diamond-like nanocomposite or doped-diamond-like nanocomposite films
US5786068A (en) * 1991-05-03 1998-07-28 Advanced Refractory Technologies, Inc. Electrically tunable coatings
US5728465A (en) * 1991-05-03 1998-03-17 Advanced Refractory Technologies, Inc. Diamond-like nanocomposite corrosion resistant coatings
US5718976A (en) * 1991-05-03 1998-02-17 Advanced Refractory Technologies, Inc. Erosion resistant diamond-like nanocomposite coatings for optical components
US5791330A (en) * 1991-06-10 1998-08-11 Ultimate Abrasive Systems, L.L.C. Abrasive cutting tool
US5366522A (en) * 1991-11-07 1994-11-22 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Polycrystalline diamond cutting tool and method of manufacturing the same
JPH077352Y2 (ja) * 1992-03-23 1995-02-22 京都機械株式会社 布帛用ピンテンター
US5366523A (en) * 1992-07-23 1994-11-22 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive article containing shaped abrasive particles
RU95105160A (ru) * 1992-07-23 1997-01-10 Миннесота Майнинг энд Мануфакчуринг Компани (US) Способ приготовления абразивной частицы, абразивные изделия и изделия с абразивным покрытием
US5201916A (en) * 1992-07-23 1993-04-13 Minnesota Mining And Manufacturing Company Shaped abrasive particles and method of making same
AU675106B2 (en) * 1993-03-26 1997-01-23 De Beers Industrial Diamond Division (Proprietary) Limited Bearing assembly
ZA944236B (en) * 1993-07-07 1995-02-10 De Beers Ind Diamond Brazing
GB9419261D0 (en) 1994-09-23 1994-11-09 De Beers Ind Diamond Saws
US6482244B2 (en) 1995-06-07 2002-11-19 Ultimate Abrasive Systems, L.L.C. Process for making an abrasive sintered product
US6478831B2 (en) 1995-06-07 2002-11-12 Ultimate Abrasive Systems, L.L.C. Abrasive surface and article and methods for making them
US6453899B1 (en) 1995-06-07 2002-09-24 Ultimate Abrasive Systems, L.L.C. Method for making a sintered article and products produced thereby
US6468642B1 (en) 1995-10-03 2002-10-22 N.V. Bekaert S.A. Fluorine-doped diamond-like coatings
US5638251A (en) * 1995-10-03 1997-06-10 Advanced Refractory Technologies, Inc. Capacitive thin films using diamond-like nanocomposite materials
US5795648A (en) * 1995-10-03 1998-08-18 Advanced Refractory Technologies, Inc. Method for preserving precision edges using diamond-like nanocomposite film coatings
GB9801708D0 (en) * 1998-01-27 1998-03-25 De Beers Ind Diamond Bonding a diamond compact to a cemented carbide substrate
AU3389699A (en) * 1998-04-22 1999-11-08 De Beers Industrial Diamond Division (Proprietary) Limited Diamond compact
JP4045014B2 (ja) 1998-04-28 2008-02-13 住友電工ハードメタル株式会社 多結晶ダイヤモンド工具
JP5042428B2 (ja) * 2000-05-18 2012-10-03 コモンウェルス サイエンティフィック アンド インダストリアル リサーチ オーガニゼイション 切削工具及びその使用方法
US6592985B2 (en) 2000-09-20 2003-07-15 Camco International (Uk) Limited Polycrystalline diamond partially depleted of catalyzing material
DE60140617D1 (de) 2000-09-20 2010-01-07 Camco Int Uk Ltd Polykristalliner diamant mit einer an katalysatormaterial abgereicherten oberfläche
JP3759399B2 (ja) * 2000-10-26 2006-03-22 株式会社リード 研磨布用ドレッサーおよびその製造方法
US6684966B2 (en) * 2001-10-18 2004-02-03 Baker Hughes Incorporated PCD face seal for earth-boring bit
CA2489187C (en) 2003-12-05 2012-08-28 Smith International, Inc. Thermally-stable polycrystalline diamond materials and compacts
US7647993B2 (en) 2004-05-06 2010-01-19 Smith International, Inc. Thermally stable diamond bonded materials and compacts
EP1750876B1 (de) * 2004-05-12 2011-07-06 Baker Hughes Incorporated Schneidwerkzeugeinsatz
US7488537B2 (en) 2004-09-01 2009-02-10 Radtke Robert P Ceramic impregnated superabrasives
US7754333B2 (en) 2004-09-21 2010-07-13 Smith International, Inc. Thermally stable diamond polycrystalline diamond constructions
US7608333B2 (en) 2004-09-21 2009-10-27 Smith International, Inc. Thermally stable diamond polycrystalline diamond constructions
US7681669B2 (en) 2005-01-17 2010-03-23 Us Synthetic Corporation Polycrystalline diamond insert, drill bit including same, and method of operation
US7350601B2 (en) 2005-01-25 2008-04-01 Smith International, Inc. Cutting elements formed from ultra hard materials having an enhanced construction
US8197936B2 (en) * 2005-01-27 2012-06-12 Smith International, Inc. Cutting structures
GB2454122B (en) 2005-02-08 2009-07-08 Smith International Thermally stable polycrystalline diamond cutting elements and bits incorporating the same
US7493973B2 (en) * 2005-05-26 2009-02-24 Smith International, Inc. Polycrystalline diamond materials having improved abrasion resistance, thermal stability and impact resistance
US7377341B2 (en) * 2005-05-26 2008-05-27 Smith International, Inc. Thermally stable ultra-hard material compact construction
US7553344B2 (en) 2005-06-07 2009-06-30 Adico, Asia Polydiamond Company, Ltd. Shaped thermally stable polycrystalline material and associated methods of manufacture
US8020643B2 (en) 2005-09-13 2011-09-20 Smith International, Inc. Ultra-hard constructions with enhanced second phase
US7726421B2 (en) 2005-10-12 2010-06-01 Smith International, Inc. Diamond-bonded bodies and compacts with improved thermal stability and mechanical strength
US7628234B2 (en) * 2006-02-09 2009-12-08 Smith International, Inc. Thermally stable ultra-hard polycrystalline materials and compacts
US8066087B2 (en) 2006-05-09 2011-11-29 Smith International, Inc. Thermally stable ultra-hard material compact constructions
EP1894692A1 (de) * 2006-08-30 2008-03-05 Toolpower GmbH Werkzeug zum Schneiden von Natur- und Kunststein
WO2008062369A2 (en) 2006-11-21 2008-05-29 Element Six (Production) (Pty) Ltd Material containing diamond and an intermetallic compound
US8028771B2 (en) * 2007-02-06 2011-10-04 Smith International, Inc. Polycrystalline diamond constructions having improved thermal stability
US7942219B2 (en) * 2007-03-21 2011-05-17 Smith International, Inc. Polycrystalline diamond constructions having improved thermal stability
PL2132348T3 (pl) * 2007-03-22 2011-10-31 Element Six Production Pty Ltd Ścierne wypraski
US8499861B2 (en) * 2007-09-18 2013-08-06 Smith International, Inc. Ultra-hard composite constructions comprising high-density diamond surface
US7980334B2 (en) * 2007-10-04 2011-07-19 Smith International, Inc. Diamond-bonded constructions with improved thermal and mechanical properties
US8627904B2 (en) * 2007-10-04 2014-01-14 Smith International, Inc. Thermally stable polycrystalline diamond material with gradient structure
US9297211B2 (en) * 2007-12-17 2016-03-29 Smith International, Inc. Polycrystalline diamond construction with controlled gradient metal content
US8083012B2 (en) * 2008-10-03 2011-12-27 Smith International, Inc. Diamond bonded construction with thermally stable region
SA110310235B1 (ar) * 2009-03-31 2014-03-03 بيكر هوغيس انكوربوريتد طرق لترابط مناضد التقطيع مسبقة التشكيل بركائز عامل القطع وعامل القطع المكونة بهذه العمليات
US7972395B1 (en) 2009-04-06 2011-07-05 Us Synthetic Corporation Superabrasive articles and methods for removing interstitial materials from superabrasive materials
US8951317B1 (en) 2009-04-27 2015-02-10 Us Synthetic Corporation Superabrasive elements including ceramic coatings and methods of leaching catalysts from superabrasive elements
WO2010129811A2 (en) 2009-05-06 2010-11-11 Smith International, Inc. Cutting elements with re-processed thermally stable polycrystalline diamond cutting layers, bits incorporating the same, and methods of making the same
WO2010129813A2 (en) 2009-05-06 2010-11-11 Smith International, Inc. Methods of making and attaching tsp material for forming cutting elements, cutting elements having such tsp material and bits incorporating such cutting elements
WO2010148313A2 (en) 2009-06-18 2010-12-23 Smith International, Inc. Polycrystalline diamond cutting elements with engineered porosity and method for manufacturing such cutting elements
US8267204B2 (en) * 2009-08-11 2012-09-18 Baker Hughes Incorporated Methods of forming polycrystalline diamond cutting elements, cutting elements, and earth-boring tools carrying cutting elements
US9352447B2 (en) 2009-09-08 2016-05-31 Us Synthetic Corporation Superabrasive elements and methods for processing and manufacturing the same using protective layers
US8858665B2 (en) 2011-04-28 2014-10-14 Robert Frushour Method for making fine diamond PDC
US8741010B2 (en) 2011-04-28 2014-06-03 Robert Frushour Method for making low stress PDC
US8974559B2 (en) 2011-05-12 2015-03-10 Robert Frushour PDC made with low melting point catalyst
US8828110B2 (en) 2011-05-20 2014-09-09 Robert Frushour ADNR composite
US9061264B2 (en) 2011-05-19 2015-06-23 Robert H. Frushour High abrasion low stress PDC
US9144886B1 (en) 2011-08-15 2015-09-29 Us Synthetic Corporation Protective leaching cups, leaching trays, and methods for processing superabrasive elements using protective leaching cups and leaching trays
WO2013188688A2 (en) 2012-06-13 2013-12-19 Varel International Ind., L.P. Pcd cutters with improved strength and thermal stability
US9550276B1 (en) 2013-06-18 2017-01-24 Us Synthetic Corporation Leaching assemblies, systems, and methods for processing superabrasive elements
US9789587B1 (en) 2013-12-16 2017-10-17 Us Synthetic Corporation Leaching assemblies, systems, and methods for processing superabrasive elements
US10807913B1 (en) 2014-02-11 2020-10-20 Us Synthetic Corporation Leached superabrasive elements and leaching systems methods and assemblies for processing superabrasive elements
US9908215B1 (en) 2014-08-12 2018-03-06 Us Synthetic Corporation Systems, methods and assemblies for processing superabrasive materials
US11766761B1 (en) 2014-10-10 2023-09-26 Us Synthetic Corporation Group II metal salts in electrolytic leaching of superabrasive materials
US10011000B1 (en) 2014-10-10 2018-07-03 Us Synthetic Corporation Leached superabrasive elements and systems, methods and assemblies for processing superabrasive materials
US10723626B1 (en) 2015-05-31 2020-07-28 Us Synthetic Corporation Leached superabrasive elements and systems, methods and assemblies for processing superabrasive materials
US10900291B2 (en) 2017-09-18 2021-01-26 Us Synthetic Corporation Polycrystalline diamond elements and systems and methods for fabricating the same

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2495606A (en) 1946-05-28 1950-01-24 Norton Co Diamond abrasive article and method of making the same
US2941248A (en) * 1958-01-06 1960-06-21 Gen Electric High temperature high pressure apparatus
NL129734C (de) * 1960-07-22
US3121982A (en) * 1960-08-25 1964-02-25 Cons Diamond Dev Company Ltd Grinding wheel with adjustable abrasive segments
US3234321A (en) * 1963-03-14 1966-02-08 Thomas & Betts Corp Tubular tapered connectors
US3343308A (en) * 1965-12-30 1967-09-26 Fessel Paul Cutting and grinding devices
US3574580A (en) * 1968-11-08 1971-04-13 Atomic Energy Commission Process for producing sintered diamond compact and products
US3982911A (en) * 1972-11-01 1976-09-28 General Electric Company Process for the preparation of a composite cubic boron nitride layer abrasive body
US3912500A (en) * 1972-12-27 1975-10-14 Leonid Fedorovich Vereschagin Process for producing diamond-metallic materials
US3944398A (en) * 1974-04-30 1976-03-16 Frank Rutherford Bell Method of forming an abrasive compact of cubic boron nitride
US3999962A (en) * 1975-05-23 1976-12-28 Mark Simonovich Drui Copper-chromium carbide-metal bond for abrasive tools
GB2006733B (en) 1977-10-21 1982-10-20 Gen Electric Polycrystalline diamond body/silicon carbide or silicon nitride substrate composite
IN150647B (de) * 1977-10-21 1982-11-20 Gen Electric
US4124401A (en) * 1977-10-21 1978-11-07 General Electric Company Polycrystalline diamond body
US4151686A (en) * 1978-01-09 1979-05-01 General Electric Company Silicon carbide and silicon bonded polycrystalline diamond body and method of making it
US4224380A (en) * 1978-03-28 1980-09-23 General Electric Company Temperature resistant abrasive compact and method for making same
US4241135A (en) * 1979-02-09 1980-12-23 General Electric Company Polycrystalline diamond body/silicon carbide substrate composite
US4231195A (en) * 1979-05-24 1980-11-04 General Electric Company Polycrystalline diamond body and process
DE3043640A1 (de) * 1980-11-19 1982-06-03 Ernst Winter & Sohn ( GmbH & Co.), 2000 Hamburg Topffoermiges schleifwerkzeug
US4534773A (en) * 1983-01-10 1985-08-13 Cornelius Phaal Abrasive product and method for manufacturing

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6133865A (ja) 1986-02-17
CA1255106A (en) 1989-06-06
DE3511284A1 (de) 1985-10-10
DE8509236U1 (de) 1985-09-19
SE8501570L (sv) 1985-10-01
FR2561969B1 (fr) 1993-12-17
CH666649A5 (de) 1988-08-15
AT386558B (de) 1988-09-12
GB2158086A (en) 1985-11-06
GB8508295D0 (en) 1985-05-09
SE462021B (sv) 1990-04-30
DE3546783C2 (de) 1993-01-28
JPH0732985B2 (ja) 1995-04-12
ATA92585A (de) 1988-02-15
BE902072A (fr) 1985-07-16
GB2158086B (en) 1988-07-20
FR2561969A1 (fr) 1985-10-04
US4793828A (en) 1988-12-27
SE8501570D0 (sv) 1985-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3511284C2 (de)
CA2124393C (en) Method of making an abrasive compact
DE69729653T2 (de) Schleifwerkzeug
DE2117056A1 (de) Diamantwerkzeug zur spanabhebenden Bearbeitung
DE60119558T2 (de) Verfahren zur herstellung eines abrasiven verbundkörpers
DE3134959C2 (de)
DE2265792C2 (de)
DE2808497A1 (de) Werkstueck mit grosser haerte
CH638473A5 (de) Verfahren zur herstellung von diamantschleifkoerpern.
DE3232869A1 (de) Diamantpressling fuer ein werkzeug und verfahren zu dessen herstellung
DE3130605A1 (de) "verfahren zum herstellen eines gemisches"
CH623255A5 (de)
DE3607037C2 (de)
DE2400062B2 (de) Bohrwerkzeug und verfahren zu seiner herstellung.
CH624040A5 (de)
DE19510088A1 (de) Hochdruckphasen-Bornitrid-Sinterkörper für Schneidwerkzeuge und Verfahren zur Herstellung derselben
DE2302571A1 (de) Schleifmittel und verfahren zu seiner herstellung
DE2459888C3 (de) Diamantverbundkörper
DE2232225A1 (de) Verfahren zur herstellung von kubischem bornitrid
DE2533743C3 (de) Verfahren zur Herstellung eines polykristallinen Diamantelements
DE3103351C2 (de)
DE2349478C3 (de) Verfahren zur Herstellung von superhartem Verbundwerkstoff auf der Basis von kubischem Bornitrid
DE2259538C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Diamant-Metall-Werkstoffen
DE1533424C (de) Gesinterter Schleifkörper
DE2309510A1 (de) Gesinterte schleifkoerner, die ueberwiegend aus bornitrid vom wurtzit-typ bestehen

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8125 Change of the main classification

Ipc: E21B 10/46

8172 Supplementary division/partition in:

Ref country code: DE

Ref document number: 3546783

Format of ref document f/p: P

Q171 Divided out to:

Ref country code: DE

Ref document number: 3546783

AH Division in

Ref country code: DE

Ref document number: 3546783

Format of ref document f/p: P

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
AH Division in

Ref country code: DE

Ref document number: 3546783

Format of ref document f/p: P