聚晶金刚石复合片 (PDC) 刀具的冲击断裂及微观结构的影响
研究了循环冲击载荷下聚晶金刚石复合片 (PDC) 刀具的疲劳行为和失效。这些工具由多晶金刚石层组成，通过高温和高压烧结路线原位粘合到碳化钨基材上。它们的主要应用是石油和天然气钻探和有色金属加工。这些工具经受反复冲击载荷，直到发生灾难性故障或高达 5000 次冲击。结果显示了典型的疲劳断裂，随着每次连续冲击，裂纹开始并间歇性地增长。冲击力或应力 (S) 是变化的，并且记录裂纹萌生、增长和灾难性失效的冲击次数 (N) 以生成 S-N 疲劳曲线。具有较粗晶粒微观结构的 PDC 刀具的抗冲击断裂性能比细晶粒刀具高 70%。他们的疲劳耐力极限也高出约 10-15%。发生冲击载荷的频率似乎不会影响疲劳行为。
