ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ АЛМАЗНАЯ ВСТАВКА, СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО АЛМАЗА И БУРОВОЙ ИНСТРУМЕНТ

1. Поликристаллическая алмазная вставка, содержащая:
поликристаллический алмазный материал, содержащий множество алмазных зёрен, связанных друг с другом посредством межкристаллитных связей; и
интерметаллическую гамма-штрих (γ') или κ-карбидную фазу, расположенную внутри междоузлий между взаимосвязанными алмазными зёрнами, причём указанная гамма-штрих (γ') или κ-карбидная фаза содержит металл VIII группы, алюминий и стабилизатор.
2. Поликристаллическая алмазная вставка по п. 1, отличающаяся тем, что указанный стабилизатор содержит материал, выбранный из группы, состоящей из: титана, никеля, вольфрама и углерода.
3
3. Поликристаллическая алмазная вставка по п. 1, отличающаяся тем, что гамма-штрих (γ') или κ-карбидная фаза содержит метастабильную фазу CoAl, стабилизированную стабилизатором.
x
3-x
4. Поликристаллическая алмазная вставка по п. 1, отличающаяся тем, что гамма-штрих (γ') или κ-карбидная фаза содержит метастабильную фазу (CoNi)Al, стабилизированную стабилизатором.
5. Поликристаллическая алмазная вставка по п. 1, отличающаяся тем, что указанный стабилизатор содержит углерод.
6. Поликристаллическая алмазная вставка по п. 1, отличающаяся тем, что гамма-штрих (γ') или κ-карбидная фаза обладает упорядоченной гранецентрированной кубической решеткой.
7. Поликристаллическая алмазная вставка по п. 1, отличающаяся тем, что указанный поликристаллический алмазный материал расположен поверх подложки, содержащей металл VIII группы.
8. Поликристаллическая алмазная вставка по п. 1, отличающаяся тем, что указанный поликристаллический алмазный материал, по существу, не содержит элементарного железа, кобальта и никеля.
x
y
9. Поликристаллическая алмазная вставка по п. 1, отличающаяся тем, что гамма-штрих (γ') или κ-карбидная фаза содержит метастабильную фазу CoAl, имеющую менее чем около 13% Co по массе.
x
y
10. Поликристаллическая алмазная вставка по п. 1, отличающаяся тем, что гамма-штрих (γ') или κ-карбидная фаза содержит метастабильную фазу CoAl, имеющую менее чем около 50% мол. Al.
11. Поликристаллическая алмазная вставка по п. 1, отличающаяся тем, что интерметаллическая гамма-штрих (γ') или κ-карбидная фаза является структурно упорядоченной.
12. Поликристаллическая алмазная вставка по п. 1, отличающаяся тем, что интерметаллическая гамма-штрих (γ') или κ-карбидная фаза является структурно разупорядоченной.
13. Буровой инструмент, содержащий:
корпус долота; и
поликристаллическую алмазную вставку по любому из пп. 1-12, прикрепленную к корпусу долота.
14. Способ формирования поликристаллического алмаза, включающий в себя:
подвергание алмазных частиц в присутствии металлического материала, содержащего металл VIII группы и алюминий, давлению, составляющему по меньшей мере 4,5 ГПа, и температуре, составляющей по меньшей мере 1000°C, для формирования межкристаллитных связей между соседними алмазными частицами;
охлаждение алмазных частиц и металлического материала до температуры ниже температуры перехода из упорядоченного в разупорядоченное состояние фазы; и
формирование упорядоченной интерметаллической гамма-штрих (γ') или κ-карбидной фазы, граничащей с алмазными частицами, причём упорядоченная интерметаллическая гамма-штрих (γ') или κ-карбидная фаза содержит металл VIII группы, алюминий и стабилизатор.
15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что подвергание алмазных частиц давлению, составляющему по меньшей мере 4,5 ГПа, и температуре, составляющей по меньшей мере 1000°C, включает в себя растворение стабилизатора в смеси металла VIII группы и алюминия.
16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что растворение стабилизатора в смеси металла VIII группы и алюминия включает в себя растворение углерода, происходящего из алмазных частиц, в расплавленном сплаве, содержащем металл VIII группы и алюминий.
17. Способ по п. 14, дополнительно включающий в себя примешивание к алмазным частицам частиц, содержащих по меньшей мере один материал, выбранный из группы, состоящей из: металла VIII группы, алюминия и стабилизатора.
18. Способ по п. 14, дополнительно включающий в себя помещение алмазных частиц в ёмкость с металлической фольгой, содержащей по меньшей мере один материал, выбранный из группы, состоящей из: металла VIII группы, алюминия и стабилизатора.
19. Способ по п. 14, дополнительно включающий в себя формирование поликристаллического алмаза в виде готового режущего элемента, содержащего алмазную матрицу, включающую в себя упорядоченную интерметаллическую гамма-штрих (γ') или κ-карбидную фазу, содержащую металл VIII группы, алюминий и стабилизатор.
20. Способ по п. 14, дополнительно включающий в себя по меньшей мере, по существу, полное заполнение междоузлий между алмазными частицами гамма-штрих (γ') или κ-карбидной фазой.