公开(公告)号：US09027675B1

公开(公告)日：2015-05-12

申请号：US13100388

申请日：2011-05-04

申请人： Paul Douglas Jones ,  Kenneth E. Bertagnolli ,  Debkumar Mukhopadhyay ,  David P. Miess

发明人： Paul Douglas Jones ,  Kenneth E. Bertagnolli ,  Debkumar Mukhopadhyay ,  David P. Miess

IPC分类号： E21B10/46 ,  E21B10/56

CPC分类号： E21B10/46 ,  B24D3/02 ,  B24D3/06 ,  B24D99/005 ,  E21B10/56 ,  E21B10/5676

摘要： Embodiments of the invention relate to polycrystalline diamond compacts (“PDCs”) comprising a polycrystalline diamond (“PCD”) table including at least a portion having aluminum carbide disposed interstitially between bonded-together diamond grains thereof, and methods of fabricating such PDCs. In an embodiment, a PDC includes a substrate, and a PCD table bonded to the substrate. The PCD table includes a plurality of bonded-together diamond grains defining a plurality of interstitial regions. The PCD table further includes aluminum carbide disposed in at least a portion of the plurality of interstitial regions.

摘要翻译： 本发明的实施方案涉及包括多晶金刚石（“PCD”）台的多晶金刚石压块（“PDC”），其包括至少一部分具有间隙地设置在其结合的金刚石晶粒之间的碳化铝的部分和制造这种PDC的方法。 在一个实施例中，PDC包括基板和与基板结合的PCD台。 PCD表包括限定多个间隙区域的多个接合在一起的金刚石晶粒。 PCD表还包括设置在多个间隙区域的至少一部分中的碳化铝。

公开(公告)号：US08863864B1

公开(公告)日：2014-10-21

申请号：US13116566

申请日：2011-05-26

申请人： David P. Miess

发明人： David P. Miess

IPC分类号： E21B10/00

CPC分类号： E21B10/567 ,  B24D3/06 ,  E21B10/5673

摘要： A superabrasive compact (e.g., a polycrystalline diamond compact) including a substrate and at least one feature for reducing the susceptibility of the substrate to liquid metal embrittlement during brazing operations is disclosed. The superabrasive compact may include a region between the substrate and a superabrasive table in which residual tensile stresses are located. The at least one feature may be disposed proximate to the region between the substrate and the superabrasive table in which residual tensile stresses are located.

摘要翻译： 公开了一种包括基底的超级磨料（例如，多晶金刚石致密体）和用于在钎焊操作期间降低基底对液态金属脆化的敏感性的至少一个特征。 超级磨料压块可以包括在基材和位于其中的残余拉伸应力的超研磨工作台之间的区域。 所述至少一个特征可以设置在靠近残留拉伸应力所在的基底和超研磨台之间的区域。

公开(公告)号：US08814966B1

公开(公告)日：2014-08-26

申请号：US13171735

申请日：2011-06-29

申请人： Kenneth E. Bertagnolli ,  David P. Miess

发明人： Kenneth E. Bertagnolli ,  David P. Miess

IPC分类号： B24D3/00 ,  B24D3/02

CPC分类号： E21B10/567 ,  B22F3/14 ,  B22F7/04 ,  B24D3/007 ,  B24D18/0009 ,  B24D99/005 ,  C22C1/02 ,  C22C5/08 ,  C22C19/07 ,  C22C26/00 ,  C22C30/02 ,  E21B10/55 ,  E21B10/5735

摘要： In an embodiment, a polycrystalline diamond compact includes a substrate and a preformed polycrystalline diamond body bonded to the substrate. The preformed polycrystalline diamond body includes a plurality of bonded diamond grains. The preformed polycrystalline diamond body further includes an infiltrant comprising at least one interstitial carbide phase. Rotary drill bits for drilling a subterranean formation including such polycrystalline diamond compacts and methods of fabricating such polycrystalline diamond compacts are also disclosed.

摘要翻译： 在一个实施例中，多晶金刚石致密体包括基底和结合到基底的预制多晶金刚石体。 预成型多晶金刚石体包括多个结合的金刚石晶粒。 预成型多晶金刚石体还包括含有至少一个间隙碳化物相的渗透剂。 还公开了用于钻探包括这种多晶金刚石压块的地层的旋转钻头和制造这种多晶金刚石压块的方法。

公开(公告)号：US20120181090A1

公开(公告)日：2012-07-19

申请号：US13431027

申请日：2012-03-27

申请人： Jiang Qian ,  Kenneth E. Bertagnolli ,  Michael A. Vail ,  Jason Wiggins ,  Jim I. Dewberry ,  David P. Miess

发明人： Jiang Qian ,  Kenneth E. Bertagnolli ,  Michael A. Vail ,  Jason Wiggins ,  Jim I. Dewberry ,  David P. Miess

IPC分类号： E21B10/36

CPC分类号： B24D3/10 ,  B24D18/00 ,  B82Y30/00 ,  C04B35/52 ,  C04B35/6261 ,  C04B35/62802 ,  C04B35/6316 ,  C04B35/645 ,  C04B2235/3826 ,  C04B2235/383 ,  C04B2235/3834 ,  C04B2235/427 ,  C04B2235/428 ,  C04B2235/5436 ,  C04B2235/5445 ,  C04B2235/5454 ,  C04B2235/5472 ,  C04B2235/781 ,  C04B2235/785 ,  C04B2235/786 ,  C04B2235/80 ,  C04B2235/96 ,  C04B2235/9607 ,  F16C17/02 ,  F16C17/04 ,  F16C33/043 ,  F16C33/26 ,  F16C2206/04 ,  F16C2220/20 ,  F16C2240/48 ,  F16C2352/00 ,  Y10T428/252 ,  Y10T428/30

摘要： Embodiments relate to rotary drill bits that employ superabrasive cutting elements including a diamond-silicon carbide composite table. In an embodiment, a rotary drill bit includes a bit body configured to engage a subterranean formation. The bit body includes a plurality of blades. The rotary drill bit further includes a plurality of superabrasive cutting elements. Each of the superabrasive cutting elements is attached to a corresponding one of the cutting blades. At least one of the superabrasive cutting elements includes a substrate and a superabrasive table bonded to the substrate. The superabrasive table comprises diamond-silicon carbide composite including a matrix comprising nanometer-sized silicon carbide grains and micrometer-sized diamond grains dispersed through the matrix.

摘要翻译： 实施例涉及使用包括金刚石 - 碳化硅复合台的超级磨料切割元件的旋转钻头。 在一个实施例中，旋转钻头包括构造成接合地下地层的钻头体。 钻头体包括多个叶片。 旋转钻头还包括多个超研磨切割元件。 每个超级磨料切割元件附接到相应的一个切割刀片。 超级磨料切割元件中的至少一个包括基底和结合到基底的超级磨料台。 超级磨料台包括金刚石 - 碳化硅复合材料，其包括通过基体分散的纳米级碳化硅晶粒和微米级金刚石颗粒的基体。

公开(公告)号：US20120011779A1

公开(公告)日：2012-01-19

申请号：US13245249

申请日：2011-09-26

申请人： Michael A. Vail ,  Kenneth E. Bertagnolli ,  Jason Wiggins ,  Jiang Qian ,  David P. Miess

发明人： Michael A. Vail ,  Kenneth E. Bertagnolli ,  Jason Wiggins ,  Jiang Qian ,  David P. Miess

IPC分类号： B24D3/10 ,  C09K3/14 ,  C01B31/00

CPC分类号： E21B10/46 ,  B01J3/062 ,  B01J2203/062 ,  B01J2203/0655 ,  B01J2203/0685

摘要： Embodiments relate to methods of fabricating PCD materials by subjecting a mixture that exhibits a broad diamond particle size distribution to an HPHT process, PCD materials so-formed, and PDCs including a polycrystalline diamond table comprising such PCD materials. In an embodiment, a PCD material includes a plurality of bonded diamond grains that exhibit a substantially unimodal diamond grain size distribution characterized, at least in part, by a parameter θ that is less than about 1.0. θ = x 6 · σ , where x is the average grain size of the substantially unimodal diamond grain size distribution, and σ is the standard deviation of the substantially unimodal diamond grain size distribution.

摘要翻译： 实施方案涉及通过使表现出宽金刚石粒度分布的混合物经受HPHT方法，所形成的PCD材料和包括包含这种PCD材料的多晶金刚石台的PDC来制造PCD材料的方法。 在一个实施方案中，PCD材料包括多个结合的金刚石晶粒，其表现出基本上单峰金刚石晶粒尺寸分布，其至少部分地由参数和特征表征; 小于约1.0。 ＆thetas; = x 6·＆sgr ，其中x是基本上单峰金刚石晶粒尺寸分布的平均晶粒尺寸， 是基本上单峰金刚石晶粒尺寸分布的标准偏差。

公开(公告)号：US07942218B2

公开(公告)日：2011-05-17

申请号：US12134489

申请日：2008-06-06

申请人： Craig H. Cooley ,  Timothy N. Sexton ,  David P. Miess ,  Jeffrey B. Lund

发明人： Craig H. Cooley ,  Timothy N. Sexton ,  David P. Miess ,  Jeffrey B. Lund

IPC分类号： E21B10/42

CPC分类号： E21B10/5673 ,  E21B10/42 ,  E21B10/55 ,  E21B10/573 ,  E21B10/5735 ,  E21B10/633 ,  E21B2010/562 ,  E21B2010/624

摘要： A cutting element assembly for use on a rotary drill bit for forming a borehole in a subterranean formation. A cutting element assembly includes a cutting element having a substrate. The cutting element assembly additionally includes a superabrasive material bonded to the substrate. The substrate extends from an end surface to a back surface. A base member is also coupled to the back surface of the substrate. Additionally, a recess is defined in the base member and a structural element is coupled to the base member. The cutting element assembly also includes a biasing element configured to selectively bias the structural element.

摘要翻译： 一种在旋转钻头上用于在地层中形成钻孔的切割元件组件。 切割元件组件包括具有基底的切割元件。 切割元件组件另外包括结合到基底的超级磨料。 基板从端面延伸到后表面。 基底构件也耦合到衬底的背面。 此外，在基底构件中限定凹部，并且结构元件联接到基底构件。 切割元件组件还包括被配置为选择性地偏置结构元件的偏置元件。

公开(公告)号：US20110017519A1

公开(公告)日：2011-01-27

申请号：US12690998

申请日：2010-01-21

申请人： Kenneth E. Bertagnolli ,  David P. Miess ,  Jiang Qian ,  Jason K. Wiggins ,  Michael A. Vail ,  Debkumar Mukhopadhyay

发明人： Kenneth E. Bertagnolli ,  David P. Miess ,  Jiang Qian ,  Jason K. Wiggins ,  Michael A. Vail ,  Debkumar Mukhopadhyay

IPC分类号： E21B10/46 ,  B32B5/30 ,  B24D3/10 ,  B32B7/04

CPC分类号： E21B10/36 ,  B22F7/08 ,  B22F2998/00 ,  B24D18/00 ,  C22C26/00 ,  E21B10/5735 ,  F16C33/043 ,  F16C2352/00 ,  Y10T428/24612 ,  Y10T428/24996 ,  Y10T428/249967 ,  C22C29/08

摘要： Embodiments of the invention relate to polycrystalline diamond (“PCD”) exhibiting enhanced diamond-to-diamond bonding. In an embodiment, polycrystalline diamond compact (“PDC”) includes a PCD table having a maximum thickness. At least a portion of the PCD table includes a plurality of diamond grains defining a plurality of interstitial regions. A metal-solvent catalyst occupies at least a portion of the plurality of interstitial regions. The plurality of diamond grains and the metal-solvent catalyst collectively exhibit a coercivity of about 115 Oersteds (“Oe”) or more and a specific magnetic saturation of about 15 Gauss·cm3/grams (“G·cm3/g”) or less. The PDC includes a substrate having an interfacial surface that is bonded to the PCD table. The interfacial surface exhibits a substantially planar topography. Other embodiments are directed to methods of forming PCD and PDCs, and various applications for such PCD and PDCs in rotary drill bits, bearing apparatuses, and wire-drawing dies.

摘要翻译： 本发明的实施方案涉及显示增强的金刚石 - 金刚石键合的多晶金刚石（“PCD”）。 在一个实施例中，多晶金刚石复合体（“PDC”）包括具有最大厚度的PCD台。 PCD表的至少一部分包括限定多个间隙区域的多个金刚石晶粒。 金属溶剂催化剂占据多个间隙区域的至少一部分。 多个金刚石晶粒和金属 - 溶剂催化剂共同表现出约115奥斯特（“Oe”）或更高的矫顽磁力和约15高斯·cm 3 /克（“G·cm 3 / g”）或更小的特定磁饱和度 。 PDC包括具有接合到PCD台的界面的基底。 界面表面呈现基本平坦的形貌。 其他实施例涉及形成PCD和PDC的方法，以及用于旋转钻头，轴承装置和拉丝模具中的这种PCD和PDC的各种应用。

公开(公告)号：US20160016290A1

公开(公告)日：2016-01-21

申请号：US14864649

申请日：2015-09-24

申请人： David P. Miess ,  Andrew E. Dadson

发明人： David P. Miess ,  Andrew E. Dadson

IPC分类号： B24D3/00 ,  B24D18/00

摘要： A method of processing a polycrystalline diamond element includes forming a protective layer over a selected portion of a polycrystalline diamond element, the polycrystalline diamond element having a polycrystalline diamond table that includes a superabrasive face, a superabrasive side surface, and a chamfer extending between the superabrasive face and the superabrasive side surface. A portion of the superabrasive side surface is covered by the protective layer and the protective layer is not formed over the chamfer. The method includes exposing at least a portion of the polycrystalline diamond element to a leaching solution. A polycrystalline diamond element has a polycrystalline diamond table that includes a leached volume extending from the superabrasive face to a portion of the chamfer proximate to the superabrasive side surface, and the leached volume does not substantially extend along the superabrasive side surface.

摘要翻译： 一种处理多晶金刚石元件的方法包括在多晶金刚石元件的选定部分上形成保护层，所述多晶金刚石元件具有多晶金刚石台，所述多晶金刚石台包括超研磨面，超磨料侧表面和在超磨料之间延伸的倒角 面和超磨损侧面。 超研磨侧表面的一部分被保护层覆盖，保护层不形成在倒角上。 该方法包括将至少一部分多晶金刚石元件暴露于浸出溶液中。 多晶金刚石元件具有多晶金刚石台，该多晶金刚石台包括从超研磨面延伸到靠近超磨料侧表面的斜面的一部分的浸出体积，并且浸出体积基本上不沿着超研磨侧表面延伸。

公开(公告)号：US08074748B1

公开(公告)日：2011-12-13

申请号：US12389882

申请日：2009-02-20

申请人： David P. Miess ,  Craig H. Cooley

发明人： David P. Miess ,  Craig H. Cooley

IPC分类号： E21B10/52

CPC分类号： B24D3/06 ,  B24D3/14 ,  B24D3/18 ,  B24D18/0009 ,  C04B35/52 ,  C04B35/645 ,  C04B37/026 ,  C04B2235/3203 ,  C04B2235/3244 ,  C04B2235/326 ,  C04B2235/3472 ,  C04B2235/36 ,  C04B2235/365 ,  C04B2235/3813 ,  C04B2235/3886 ,  C04B2235/427 ,  C04B2235/483 ,  C04B2235/5436 ,  C04B2235/5445 ,  C04B2235/5472 ,  C04B2235/616 ,  C04B2235/75 ,  C04B2237/123 ,  C04B2237/363 ,  C04B2237/401 ,  C22C26/00

摘要： Embodiments of the invention relate to thermally-stable polycrystalline diamond (“PCD”) elements, polycrystalline diamond compacts (“PDCs”), and methods of fabricating such PCD elements and PDCs. In an embodiment, a PCD element includes a PCD body comprising bonded diamond grains defining a plurality of interstitial regions. The PCD body includes a first volume having a first portion of the interstitial regions and a second volume having a second portion of the interstitial regions. The PCD body further includes an infiltrant that is disposed in the first portion of the interstitial regions and the second portion of the interstitial regions is substantially free of the infiltrant. The infiltrant comprises a glass, a glass-ceramic, silicone, a thermal decomposition reaction product of silicone, a ceramic having a negative coefficient of thermal expansion, or combinations thereof.

摘要翻译： 本发明的实施例涉及热稳定多晶金刚石（“PCD”）元件，多晶金刚石压块（“PDC”）以及制造这种PCD元件和PDC的方法。 在一个实施例中，PCD元件包括包含限定多个间隙区域的结合金刚石晶粒的PCD主体。 PCD主体包括具有间隙区域的第一部分的第一体积和具有间隙区域的第二部分的第二体积。 PCD体还包括设置在间隙区域的第一部分中的浸润剂，并且间隙区域的第二部分基本上不含渗透剂。 浸润剂包括玻璃，玻璃陶瓷，硅树脂，硅树脂的热分解反应产物，具有负的热膨胀系数的陶瓷或其组合。

公开(公告)号：US20110056141A1

公开(公告)日：2011-03-10

申请号：US12555715

申请日：2009-09-08

申请人： David P. Miess ,  Andrew E. Dadson ,  Mohammad Najafi Sani

发明人： David P. Miess ,  Andrew E. Dadson ,  Mohammad Najafi Sani

IPC分类号： B24D18/00 ,  B24D3/00

CPC分类号： B24D3/005 ,  B24D18/0009 ,  B24D18/0054 ,  B24D99/005

摘要： An exemplary method of processing a polycrystalline diamond element is disclosed. According to the method, a protective layer may be formed over only a selected portion of a polycrystalline diamond element. The polycrystalline diamond element may include a polycrystalline diamond table. At least a portion of the polycrystalline diamond element may be exposed to a leaching solution such that the leaching solution contacts an exposed surface region of the polycrystalline diamond table and at least a portion of the protective layer. The protective layer may be substantially impermeable to the leaching solution. An exemplary method of manufacturing a polycrystalline diamond element is also disclosed.

摘要翻译： 公开了一种处理多晶金刚石元件的示例性方法。 根据该方法，可以仅在多晶金刚石元件的选定部分上形成保护层。 多晶金刚石元件可以包括多晶金刚石台。 多晶金刚石元件的至少一部分可以暴露于浸出溶液，使得浸出溶液接触多晶金刚石台的暴露表面区域和保护层的至少一部分。 保护层可能对浸出溶液基本上是不可渗透的。 还公开了制造多晶金刚石元件的示例性方法。