公开(公告)号：WO2017205672A1

公开(公告)日：2017-11-30

申请号：PCT/US2017/034550

申请日：2017-05-25

申请人： BAKER HUGHES INCORPORATED

发明人： DIGIOVANNI, Anthony, A. ,  WEBB, Steven, W. ,  BIRD, Marc, W.

IPC分类号： E21B10/54 ,  E21B10/42

摘要： A method of modifying surfaces of diamond particles comprises forming spinodal alloy coatings over discrete diamond particles, thermally treating the spinodal alloy coatings to form modified coatings each independently exhibiting a reactive metal phase and a substantially non-reactive metal phase, and etching surfaces of the discrete diamond particles with at least one reactive metal of the reactive metal phase of the modified coatings. Diamond particles and earth-boring tools are also described.

摘要翻译： 修改金刚石颗粒表面的方法包括在不连续的金刚石颗粒上形成调幅合金涂层，对旋节合金涂层进行热处理以形成改性涂层，所述改性涂层各自独立地表现出反应性金属相和基本上不反应的金属 以及用所述改性涂层的反应性金属相的至少一种活性金属蚀刻离散金刚石颗粒的表面。 还介绍了钻石颗粒和钻地工具。

公开(公告)号：WO2016040257A1

公开(公告)日：2016-03-17

申请号：PCT/US2015/048840

申请日：2015-09-08

申请人： BAKER HUGHES INCORPORATED

发明人： PATEL, Suresh ,  STOCKEY, David, A. ,  FLORES, Alejandro ,  DIGIOVANNI, Anthony, A. ,  SCOTT, Danny, E. ,  LEDGERWOOD, Leroy, W.

IPC分类号： E21B10/42 ,  E21B10/43

CPC分类号： E21B10/5673 ,  B24D3/008 ,  B24D18/00 ,  B24D99/005 ,  C23C16/27 ,  E21B10/43 ,  E21B10/55 ,  E21B10/573 ,  E21B2010/425

摘要： A cutting element for an earth-boring tool includes a substrate and volume of superabrasive material positioned on the substrate. The volume of superabrasive material includes a cutting face having at least one recess extending into the volume of superabrasive material and/or at least one protrusion extending outward from the volume of superabrasive material. The volume of superabrasive material includes a first chamfer surface having a peripheral edge and a radially innermost edge. The peripheral edge of the first chamfer surface is located proximate a cutting edge of the volume of superabrasive material. A radial width of the first chamfer surface is between about 0.002 inch and about 0.045 inch. The volume of superabrasive material also includes a second chamfer surface having a peripheral edge and a radially innermost edge. The peripheral edge of the second chamfer surface is located adjacent the radially innermost edge of the first chamfer surface.

摘要翻译： 用于钻孔工具的切割元件包括基底和位于基底上的超级磨料的体积。 超级磨料材料的体积包括切割面，该切割面具有至少一个延伸到超硬磨料材料体积的凹部和/或从该超级磨料材料的体积向外延伸的至少一个凸起。 超级磨料的体积包括具有周缘和径向最内边缘的第一倒角表面。 第一倒角表面的外围边缘位于超硬磨料材料体积的切割边缘附近。 第一倒角表面的径向宽度在约0.002英寸至约0.045英寸之间。 超级磨料的体积还包括具有周边边缘和径向最内边缘的第二倒角表面。 第二倒角表面的周缘位于第一倒角表面的径向最内边缘附近。

公开(公告)号：WO2014144050A1

公开(公告)日：2014-09-18

申请号：PCT/US2014/028297

申请日：2014-03-14

申请人： BAKER HUGHES INCORPORATED

发明人： DIGIOVANNI, Anthony, A.

IPC分类号： C04B35/52 ,  C04B35/532 ,  C04B35/622 ,  E21B10/46

CPC分类号： B24D18/0009 ,  B22F1/0018 ,  B22F3/14 ,  B22F2005/001 ,  B24D99/005 ,  C04B35/528 ,  C04B35/532 ,  C04B35/6303 ,  C04B35/645 ,  C04B2235/427 ,  C04B2235/5436 ,  C04B2235/5454 ,  C22C26/00 ,  E21B10/573

摘要： A polycrystalline compact comprises a plurality of diamond grains of micron size, submicron size, or both, and a plurality of diamond nanoparticles disposed in interstitial spaces between the plurality of diamond grains. A method of forming a polycrystalline compact comprises combining a plurality of micron and/or submicron-sized diamond grains and a plurality of diamond nanoparticles to form a mixture and sintering the mixture in a presence of a carburized binder to form a polycrystalline hard material comprising a plurality of inter-bonded diamond grains and diamond nanoparticles. Cutting elements comprising a polycrystalline compact and earth-boring tools bearing such compacts are also disclosed.

摘要翻译： 多晶压块包括多个微米尺寸，亚微米尺寸或两者的金刚石晶粒，以及设置在多个金刚石晶粒之间的间隙空间中的多个金刚石纳米颗粒。 形成多晶压块的方法包括将多个微米和/或亚微米尺寸的金刚石颗粒和多个金刚石纳米颗粒组合以形成混合物并在渗碳粘合剂存在下烧结该混合物以形成多晶硬质材料，其包含 多个互相结合的金刚石颗粒和金刚石纳米颗粒。 还公开了包括具有这种压块的多晶压块和钻孔工具的切割元件。

公开(公告)号：WO2013056047A1

公开(公告)日：2013-04-18

申请号：PCT/US2012/059953

申请日：2012-10-12

申请人： BAKER HUGHES INCORPORATED ,  SCOTT, Dan, E. ,  DIGIOVANNI, Anthony, A. ,  AGRAWAL, Gaurav ,  CHAKRABORTY, Soma

发明人： SCOTT, Dan, E. ,  DIGIOVANNI, Anthony, A. ,  AGRAWAL, Gaurav ,  CHAKRABORTY, Soma

IPC分类号： E21B10/46 ,  C01B31/06 ,  B01J3/06 ,  B24D3/10

CPC分类号： B22F3/14 ,  B01J3/062 ,  B01J2203/063 ,  B01J2203/0635 ,  B01J2203/0645 ,  B22F2005/001 ,  B24D99/00 ,  B82Y30/00 ,  C04B35/52 ,  C04B35/5607 ,  C04B35/5611 ,  C04B35/5626 ,  C04B35/565 ,  C04B35/5831 ,  C04B35/584 ,  C04B35/6303 ,  C04B35/645 ,  C04B2235/3206 ,  C04B2235/3208 ,  C04B2235/3213 ,  C04B2235/3215 ,  C04B2235/405 ,  C04B2235/427 ,  C04B2235/442 ,  C04B2235/5436 ,  C04B2235/5454 ,  C04B2235/5472 ,  C04B2235/85 ,  C22C26/00 ,  E21B10/567

摘要： Polycrystalline compacts include a polycrystalline superabrasive material comprising a first plurality of grains of superabrasive material having a first average grain size and a second plurality of grains of superabrasive material having a second average grain size smaller than the first average grain size. The first plurality of grains is dispersed within a substantially continuous matrix of the second plurality of grains. Earth-boring tools may include a body and at least one polycrystalline compact attached thereto. Methods of forming polycrystalline compacts may include coating relatively larger grains of superabrasive material with relatively smaller grains of superabrasive material, forming a green structure comprising the coated grains, and sintering the green structure. Other methods include mixing diamond grains with a catalyst and subjecting the mixture to a pressure greater than about five gigapascals (5.0 GPa) and a temperature greater than about 1,300°C to form a polycrystalline diamond compact.

摘要翻译： 多晶压块包括多晶超研磨材料，其包含具有第一平均晶粒尺寸的第一多个超硬磨料颗粒和具有小于第一平均晶粒尺寸的第二平均晶粒尺寸的第二多个超硬磨料颗粒。 第一多个颗粒分散在第二多个颗粒的基本上连续的基质中。 钻孔工具可以包括主体和附接到其上的至少一个多晶压块。 形成多晶压块的方法可以包括用相对较小的超级磨料材料颗粒涂覆相对较大的超级磨料颗粒，形成包括涂覆颗粒的绿色结构，并烧结绿色结构。 其他方法包括将金刚石颗粒与催化剂混合并使混合物经受大于约5千兆帕（5.0GPa）的压力和大于约1300℃的温度以形成多晶金刚石复合体。

公开(公告)号：WO2013040292A2

公开(公告)日：2013-03-21

申请号：PCT/US2012/055293

申请日：2012-09-14

申请人： BAKER HUGHES INCORPORATED ,  DIGIOVANNI, Anthony, A. ,  SCOTT, Danny, E.

发明人： DIGIOVANNI, Anthony, A. ,  SCOTT, Danny, E.

IPC分类号： E21B10/46 ,  B24D3/04 ,  B24D18/00 ,  B01J3/06

CPC分类号： B24D18/0009 ,  B01J3/06 ,  B01J2203/062 ,  B01J2203/0645 ,  B24D3/06 ,  B24D3/14 ,  B24D99/005 ,  E21B10/55

摘要： Methods for forming cutting elements, methods for forming polycrystalline compacts, and related polycrystalline compacts are disclosed. Grains of a hard material are subjected to a high pressure, high temperature process to form a polycrystalline compact. Inclusion of at least one relatively quick spike in system pressure or temperature during an otherwise plateaued temperature or pressure stage accommodates formation of inter-granular bonds between the grains. The brevity of the peak stage may avoid undesirable grain growth. Embodiments of the methods may also include at least one of oscillating at least one system condition (e.g., pressure, temperature) and subjecting the grains to ultrasonic or mechanical vibrations. A resulting polycrystalline compact may include a high density of inter-granularly bonded hard material with a minimized amount of catalyst material, and may provide improved thermal stability, wear resistance, toughness, and behavior during use of a cutting element incorporating the polycrystalline compact.

摘要翻译： 公开了形成切割元件的方法，形成多晶复合片的方法以及相关的多晶复合片。 硬质材料的晶粒经受高压，高温过程以形成多晶复合片。 在另外的稳定温度或压力阶段期间包含至少一个相对快的系统压力或温度峰值适应晶粒之间颗粒间结合的形成。 峰值阶段的简短可以避免不希望的晶粒生长。 该方法的实施例还可以包括使至少一个系统状况（例如，压力，温度）振荡和使谷粒经受超声波或机械振动中的至少一个。 所得到的多晶复合片可以包括具有最小量的催化剂材料的高密度颗粒间粘合的硬质材料，并且可以在使用包含多晶复合片的切割元件期间提供改进的热稳定性，耐磨性，韧性和行为。 / p>

公开(公告)号：WO2012058045A2

公开(公告)日：2012-05-03

申请号：PCT/US2011/056556

申请日：2011-10-17

申请人： BAKER HUGHES INCORPORATED ,  DIGIOVANNI, Anthony, A.

发明人： DIGIOVANNI, Anthony, A.

IPC分类号： E21B10/567 ,  E21B10/62 ,  E21B10/50 ,  E21B10/55

CPC分类号： E21B10/5735 ,  B22F2998/10 ,  Y10T428/31616 ,  Y10T428/3162 ,  C22C26/00 ,  C22C2204/00 ,  B22F2005/001 ,  B22F2005/005

摘要： Cutting elements comprise a substrate, a polycrystalline table, and an asymmetric interface feature. The interface feature comprises a shape that is reflectively asymmetric about at least two planes defined by x, y, and z axes of a Cartesian coordinate system defined to align a z axis of the coordinate system with the central axis of the substrate and to locate a center of the coordinate system at a midpoint along an axial height of the asymmetric interface feature. Methods of forming a cutting element comprise: forming an asymmetric interface feature at an end of a substrate; distributing a plurality of superhard particles on the substrate over the asymmetric interface feature in a mold; and bonding the superhard particles in the mold to form a polycrystalline table attached to the substrate.

摘要翻译： 切割元件包括基底，多晶台和非对称界面特征。 界面特征包括对由笛卡尔坐标系的x，y和z轴限定的至少两个平面反射不对称的形状，所述笛卡尔坐标系定义为将坐标系的z轴与基板的中心轴对准，并且定位中心 的坐标系在沿着非对称界面特征的轴向高度的中点处。 形成切割元件的方法包括：在基底的末端形成非对称界面特征; 在模具中的非对称界面特征上在基底上分布多个超硬颗粒; 并且将超硬颗粒粘合在模具中以形成附着到基底的多晶台。

公开(公告)号：WO2011133850A2

公开(公告)日：2011-10-27

申请号：PCT/US2011/033559

申请日：2011-04-22

申请人： BAKER HUGHES INCORPORATED ,  Element Six (Production) (PTY) LTD ,  DIGIOVANNI, Anthony, A. ,  LYONS, Nicholas, J. ,  HALE, Matthew, S. ,  LIVERSAGE, John, H.

发明人： DIGIOVANNI, Anthony, A. ,  LYONS, Nicholas, J. ,  HALE, Matthew, S. ,  LIVERSAGE, John, H.

IPC分类号： E21B10/50 ,  B23P9/00 ,  B24D3/00

CPC分类号： E21B10/567 ,  B24D18/00 ,  B24D99/005 ,  E21B10/42 ,  E21B10/55 ,  E21B10/5673 ,  E21B10/5735

摘要： Cutting elements, earth-boring drill bits having such cutting elements and related methods are described herein. In some embodiments, a cutting element for an earth-boring tool may include a diamond table having an indentation in a cutting face thereof and a shaped feature in a substrate at the interface between the diamond table and the substrate, the shaped feature corresponding to the indentation in the cutting face of the diamond table. In further embodiments, a cutting element for an earth-boring tool may include a sacrificial structure positioned within an indentation in a diamond table. In additional embodiments, a method of forming a cutting element may include positioning a sacrificial structure in a mold, positioning a powdered precursor material over the sacrificial structure, and pressing and sintering the powdered precursor material to form a diamond table having an indentation in a cutting face formed by the sacrificial structure.

摘要翻译： 这里描述了切割元件，具有这种切割元件的钻孔钻头和相关方法。 在一些实施例中，用于钻孔工具的切割元件可以包括在其切割面中具有凹陷的金刚石台面和在金刚石台和基底之间的界面处的基底中的成形特征，所述成形特征对应于 在钻石桌子的切割面的凹痕。 在另外的实施例中，用于钻孔工具的切割元件可以包括定位在钻石台中的凹陷内的牺牲结构。 在另外的实施例中，形成切割元件的方法可以包括将牺牲结构定位在模具中，将粉末状前体材料定位在牺牲结构上方，以及压制和烧结粉状前体材料以形成具有切割中的凹陷的金刚石台 由牺牲结构形成的面。

公开(公告)号：WO2014134428A1

公开(公告)日：2014-09-04

申请号：PCT/US2014/019380

申请日：2014-02-28

申请人： BAKER HUGHES INCORPORATED

发明人： DIGIOVANNI, Anthony, A. ,  NELMS, Derek, L. ,  LYONS, Nicholas, J. ,  SCOTT, Danny, E.

IPC分类号： E21B10/46

CPC分类号： E21B10/567 ,  E21B10/5735

摘要： Earth-boring tools may comprise a body comprising a first region and a second region. The first region may be located closer to a rotational axis of the body than the second region. A first cutting element may be located in the first region and a second cutting element may be located in the second region. A first polycrystalline table of the first cutting element may be substantially free of catalyst material to a first depth and a second polycrystalline table of the second cutting element may be substantially free of catalyst material to a second, greater depth.

摘要翻译： 钻孔工具可以包括包括第一区域和第二区域的主体。 第一区域可以比第二区域更靠近身体的旋转轴线。 第一切割元件可以位于第一区域中，并且第二切割元件可以位于第二区域中。 第一切割元件的第一多晶台可以基本上没有催化剂材料到第一深度，并且第二切割元件的第二多晶台可以基本上没有催化剂材料到第二更深的深度。

公开(公告)号：WO2012099716A2

公开(公告)日：2012-07-26

申请号：PCT/US2012/020182

申请日：2012-01-04

申请人： BAKER HUGHES INCORPORATED ,  SCOTT, Danny, E. ,  DIGIOVANNI, Anthony, A.

发明人： SCOTT, Danny, E. ,  DIGIOVANNI, Anthony, A.

IPC分类号： E21B10/567 ,  E21B10/54 ,  B22F7/06 ,  E21B10/42

CPC分类号： E21B10/55 ,  B22F3/14 ,  B22F7/02 ,  B22F7/062 ,  B24D3/10 ,  C22C23/00 ,  C22C26/00 ,  C22C2026/008 ,  E21B10/567 ,  E21B2010/545 ,  E21B2010/561 ,  Y10T428/249957 ,  Y10T428/25

摘要： Polycrystalline compacts include a hard polycrystalline material comprising first and second regions. The first region comprises a first plurality of grains of hard material having a first average grain size, and a second plurality of grains of hard material having a second average grain size smaller than the first average grain size. The first region comprises catalyst material disposed in interstitial spaces between inter-bonded grains of hard material. Such interstitial spaces between grains of the hard material in the second region are at least substantially free of catalyst material. In some embodiments, the first region comprises a plurality of nanograins of the hard material. Cutting elements and earth-boring tools include such polycrystalline compacts. Methods of forming such polycrystalline compacts include removing catalyst material from interstitial spaces within a second region of a polycrystalline compact without entirely removing catalyst material from interstitial spaces within a first region of the compact.

摘要翻译： 多晶复合片包括包含第一和第二区域的硬质多晶材料。 第一区域包括具有第一平均晶粒尺寸的第一多个硬质材料晶粒和具有小于第一平均晶粒尺寸的第二平均晶粒尺寸的第二多个硬质材料晶粒。 第一区域包括布置在硬质材料的相互键合的晶粒之间的间隙中的催化剂材料。 第二区域中硬质材料颗粒之间的这种间隙空间至少基本上不含催化剂材料。 在一些实施例中，第一区域包括硬质材料的多个纳米晶粒。 切割元件和钻地工具包括这种多晶复合片。 形成这种多晶复合片的方法包括从多晶复合片的第二区域内的间隙空间除去催化剂材料，而不从催化剂的第一区域内的间隙空间完全除去催化剂材料。

公开(公告)号：WO2012064399A1

公开(公告)日：2012-05-18

申请号：PCT/US2011/050534

申请日：2011-09-06

申请人： BAKER HUGHES INCORPORATED ,  DIGIOVANNI, Anthony, A.

发明人： DIGIOVANNI, Anthony, A.

IPC分类号： E21B10/55 ,  E21B10/62 ,  B24D3/04

CPC分类号： B24D3/10 ,  B22F1/025 ,  B22F3/14 ,  B22F7/08 ,  B22F2005/001 ,  B22F2998/10 ,  B24D99/005 ,  C22C26/00 ,  E21B10/567 ,  E21B10/5735 ,  B22F3/26

摘要： Polycrystalline compacts include non-catalytic, non-carbide-forming particles in interstitial spaces between interbonded grains of hard material in a polycrystalline hard material. Cutting elements and earth-boring tools include such polycrystalline compacts. Methods of forming polycrystalline compacts include forming a polycrystalline material including a hard material and a plurality of particles comprising a non-catalytic, non-carbide-forming material. Methods of forming cutting elements include infiltrating interstitial spaces between interbonded grains of hard material in a polycrystalline material with a plurality of non-catalytic, non-carbide-forming particles.

摘要翻译： 多晶压块包括在多晶硬质材料中的硬质材料的键合间的间隙中的非催化，非碳化物形成颗粒。 切割元件和钻孔工具包括这种多晶压块。 形成多晶压块的方法包括形成包括硬质材料的多晶材料和包含非催化，非碳化物形成材料的多个颗粒。 形成切割元件的方法包括在具有多种非催化，非碳化物形成颗粒的多晶材料中的硬质材料的键合间晶粒之间的渗透间隙。