PDC (Polikristalli olmos kompozit) asboblarini neftni burg‘ulash, geologik qidiruv va yuqori{0}}aşınma{1}}bardoshli ishlov berishda keng qo‘llanilishi, ularning noyob kompozit tuzilishi tufayli yuzaga kelgan yuqori qattiqlik, yuqori aşınma qarshilik va yaxshi zarba qarshiligining birlashgan afzalliklaridan kelib chiqadi. Biroq, bu afzalliklarni amalga oshirish, birinchi navbatda, materiallarni ilmiy tanlashga bog'liq. Materialning tarkibi, bog'lanish fazasining xarakteristikalari va asbobning sirt qatlami va matritsasining mikro tuzilishi bevosita turli xil ish sharoitlarida uning ishlashi va xizmat qilish muddatini belgilaydi. Shuning uchun, dastur talablariga asoslangan aniq materiallarni moslashtirish PDC vositalarining imkoniyatlarini ochish uchun zaruriy shartdir.
PDC asbobining asosiy tuzilishi sirt polikristalli olmos (PCD) qatlami va pastki sementlangan karbid matritsasidan iborat. Ushbu ikki qatlamning moddiy xususiyatlari va sinergetik ta'siri umumiy ishlashni aniqlaydi. Yuzaki PCD qatlami asosiy kesish va tosh-parchalash vazifalarini bajaradi va uning materialini tanlashning asosi olmos kukunining sifati va zarracha hajmini taqsimlashda yotadi. Yuqori{4}}tozalikdagi yagona kristalli olmos kukuni-donalar o‘rtasida kuchli kovalent bog‘lanish tarmog‘ining hosil bo‘lishini ta’minlaydi va shu bilan tabiiy olmosnikiga yaqin qattiqlik va aşınma qarshiligiga erishadi. Don hajmi taqsimoti makroskopik kuch va mikroskopik kesish aniqligini muvozanatlashi kerak; nozik-parchalangan olmos qatlamlari yaxshi aşınma qarshiligini ta'minlaydi va yuqori abraziv qatlamlar yoki materiallarni qayta ishlash uchun mos keladi, qo'pol-donli olmos qatlamlari esa zarba qarshiligi bo'yicha afzalliklarga ega va qattiq zarrachalar yoki intervalgacha ta'sirlarni o'z ichiga olgan sharoitlarga mos keladi.
Bog'lanish bosqichining materiali PCD qatlamining termal barqarorligi va chidamliligiga ta'sir qiluvchi asosiy omil hisoblanadi. An'anaviy PCD asboblari ko'pincha katalizator va bog'lovchi sifatida kobalt va nikel kabi o'tish metallaridan foydalanadi. Ushbu metallar yuqori haroratlarda olmosning grafitga aylanishini katalizlaydi, asbobning ish harorati va ishlash muddatini cheklaydi. Yuqori{3}}harorat, yuqori-tezlik yoki kuchli termal zarba sharoitlarida past-katalitik-faollik yoki-metall bo'lmagan bog'lanish fazalariga (masalan, silitsidlar, boridlar va karbidlar) ustunlik berish kerak. Ushbu materiallar grafitizatsiyani samarali ravishda inhibe qilishi mumkin, termal parchalanish haroratini 700 darajadan yuqori darajaga ko'tarib, etarli darajada don chegarasini bog'lash kuchini saqlab, asbobga ekstremal muhitda ham kesish ishini saqlab turishga imkon beradi.
Asosiy sementlangan karbid matritsasi uchun material tanlashda qattiqlik va mahkamlash ishonchliligi birinchi o'ringa chiqadi. Ko'p ishlatiladigan volfram-kobalt qotishmalari (masalan, WC-Co) mukammal zarbaga chidamlilik, qattiqlik va ishlov berish qobiliyatini ta'minlaydi, PCD qatlami uchun mustahkam mexanik yordam beradi, kesish paytida hosil bo'lgan zarba yuklarini yutadi va tarqatadi va olmos qatlamining haddan tashqari mo'rtligi tufayli sinishining oldini oladi. Matritsadagi kobalt miqdori qattiqlik va pishiqlik o‘rtasidagi muvozanatni saqlash uchun sozlanishi mumkin: yuqori kobalt tarkibi qattiqlikni oshiradi, lekin qattiqlikni biroz pasaytiradi, bu{4}}tasirli ilovalar uchun mos keladi; past kobalt miqdori yuqori qattiqlikka olib keladi, barqaror yuk ostida aşınmaya bardoshli. Bundan tashqari, matritsaning zichligi bir xilligi va sinterlash zichligi ham umumiy quvvatga ta'sir qiladi va ishlab chiqarish jarayonini qat'iy nazorat qilish orqali ta'minlanishi kerak.
Materiallarni tanlash turli xil dastur stsenariylari uchun maqsadli optimallashtirishni talab qiladi. Misol uchun, yuqori abraziv qumtosh va ohaktosh qatlamlariga qaragan neft va gazni burg'ulashda aşınma qarshiligi va zarba qarshiligini muvozanatlash uchun o'rtacha kobalt tarkibidagi sementlangan karbid matritsasi bilan birlashtirilgan past-katalitik bog'lanish fazasi (PCD) bo'lgan nozik taneli olmos qatlami afzalroqdir. Geologik qidiruv ishlarida, shag'al yoki qatlamlararo ta'sirlarga duch kelganda, olmos donalari hajmini mos ravishda oshirish va tish sinishi xavfini kamaytirish uchun matritsaning mustahkamligini yaxshilash mumkin. Yuqori-kremniy alyuminiy qotishmalari kabi nozik ishlov berishda, aşınma qarshilikka qo'shimcha ravishda, asbobning yopishishini va sirt shikastlanishini kamaytirish uchun materialning past ishqalanish koeffitsienti va kimyoviy inertligi hisobga olinishi kerak.
Xulosa qilib aytganda, PDC asboblari uchun material tanlash olmos kukuni sifatini, bog'lash fazasining xususiyatlarini va sementlangan karbid matritsasining ishlashini birlashtiradigan tizimli vazifadir. Har bir qatlamning moddiy va konstruktiv parametrlarini aniq ish sharoitlarining qattiqligi, abrazivligi, zarba qarshiligi va harorat sharoitlariga muvofiq ilmiy jihatdan moslashtirish orqali asbobning mukammal barqarorligi va chidamliligiga ega bo'lishini ta'minlash, shu bilan birga samarali kesish va tosh sindirish imkonini beradi, shu bilan murakkab ish sharoitlari uchun ishonchli texnik yordam beradi.
