一種銅碳基金剛石刀齒的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種銅碳基金剛石刀齒的制造方法，包括以下步驟：用骨架材料與粘接金屬進行胎體料配制、配制后進行混料、混料完成后裝料進行熱壓成型、熱壓成型后進行冷卻、冷卻后進行機械加工，其中所述胎體料配制過程中的配料包括銅粉35％、WC粉50%、鈷粉4%、鎳粉5％、錳粉6％（以上均為重量百分比）；在混料過程中加入重量為胎體料總重量的5%的金剛石，混料在銹鋼球磨機中進行，料球比為1：2，球磨機轉數(shù)為46r/min，混料時間為12～35h；熱壓成型時的燒結溫度1120℃、燒結時間5～10min、壓力12～13Mpa、出爐溫度580℃。采用這種金剛石刀齒制做的薄壁金剛石鉆頭切削混凝土速度大于45mm/min、切削鋼筋截面的速度大于560mm/min、鉆頭壽命能達到30m。
【專利說明】
一種銅碳基金剛石刀齒的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種金剛石刀齒的制造方法，尤其是一種銅碳基金剛石刀齒的制造方法。
【背景技術】
[0002]市場上在制造金剛石刀齒的過程中，需要一些固結切削元件制作金剛石的粘結齊U，粘結劑分為金屬粘結劑、樹脂粘結劑、陶瓷粘結劑等，骨架材料中要用到金屬碳化物，可以起到提高韌性，適當降低耐磨性的作用，一般情況下，金屬碳化物的熔點高于金屬的熔點，骨架材料必須具備與金剛石有好的相容性，與粘結金屬有好的相容性，同時還要求具有較高的耐磨性。現(xiàn)現(xiàn)有生產工藝實踐中人們常常通過骨架材料粒度的變化調整耐磨性和韌性，例如，在鉆頭胎體中有54wt %的WC，調整時，用復式碳化鎢(WC.TiC)代替WC，把54wt %的WC，換成WOTiC仍按54wt%，結果鉆頭燒不成，其原因是重量百分比配料。嚴格地考慮應按原子百分比配，配方設計時，要注意各種元素和合金材料的用量是按參與反應的原子數(shù)多少，然后折算成重量百分比的，復式碳化物的比重遠遠小于WC的比重，在重量相同的情況下，WC的原子數(shù)比WOTiC的原子數(shù)少得多，加同樣數(shù)量，勢必造成有過剩的WOTiC加入，整個金剛石刀齒中骨架材料的體積大大增加、成型性變壞、可燒結性變壞、導致鉆頭燒不成。
【發(fā)明內容】
[0003]本發(fā)明的目的是解決用復式碳化鎢(WOTiC)代替WC制作出的金剛石刀齒中骨架材料的體積大大增加、成型性變壞、可燒結性變壞、導致無法制成鉆頭的問題。
[0004]本發(fā)明采用的技術方案是:一種銅碳基金剛石刀齒的制造方法，包括以下步驟:用骨架材料與粘接金屬進行胎體料配制、配制后進行混料、混料完成后裝料進行熱壓成型、熱壓成型后進行冷卻、冷卻后進行機械加工，其中所述胎體料配制過程中的配料包括銅粉35%,WC粉50%、鈷粉4%、鎳粉5%、猛粉6% (以上均為重量百分比)；在混料過程中加入重量為胎體料總重量的5%的金剛石，混料在銹鋼球磨機中進行，料球比為1:2，球磨機轉數(shù)為46r/min,混料時間為12?35h ;熱壓成型時的燒結溫度1120°C、燒結時間5?lOmin、壓力12?13Mpa、出爐溫度580。。。
[0005]本發(fā)明采用的有益效果是:通過在制作過程中對材料碳化物的研究，多次調整WC粉的粒度，發(fā)現(xiàn)WC粉的成型性與可燒結性都是最好的，且采用發(fā)明的配方后，減少了稀有金屬的消耗，提高了金剛石刀齒的韌性和耐磨性，采用這種金剛石刀齒制做的薄壁金剛石鉆頭切削混凝土速度大于45mm/min、切削鋼筋截面的速度大于560mm/min、鉆頭壽命能達到 30m。
【具體實施方式】
[0006]本發(fā)明涉及一種銅碳基金剛石刀齒的制造方法，包括以下步驟:用骨架材料與粘接金屬進行胎體料配制、配制后進行混料、混料完成后裝料進行熱壓成型、熱壓成型后進行冷卻、冷卻后進行機械加工(機械加工是指對金剛石刀齒進行開刃)，其中所述胎體料配制過程中的配料包括銅粉35 %、WC粉50%、鈷粉4%、鎳粉5 %、錳粉6 % (以上均為重量百分t匕)；在混料過程中加入重量為胎體料總重量的5%的金剛石，混料在銹鋼球磨機中進行，料球比為1:2，球磨機轉數(shù)為46r/min，混料時間為12?35h ;熱壓成型時的燒結溫度1120°C、燒結時間5?lOmin、壓力12?13Mpa、出爐溫度580°C。通過在制作過程中對材料碳化物的研究，多次調整WC粉的粒度，發(fā)現(xiàn)WC粉的成型性與可燒結性都是最好的，且采用發(fā)明的配方后，金剛石刀齒的WC含量大于30%且金剛石濃度小于10%,減少了稀有金屬的消耗，提高了金剛石刀齒的韌性和耐磨性，金剛石刀齒的硬度在HRC16-1-HRC94范圍內可調整，采用這種金剛石刀齒制做的薄壁金剛石鉆頭切削混凝土速度大于45mm/min、切削鋼筋截面的速度大于560mm/min、鉆頭壽命能達到30m。
[0007]本領域技術人員應當知曉，本發(fā)明的保護方案不僅限于上述的實施例，還可以在上述實施例的基礎上進行各種排列組合與變換，在不違背本發(fā)明精神的前提下，對本發(fā)明進行的各種變換均落在本發(fā)明的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種銅碳基金剛石刀齒的制造方法，其特征在于包括以下步驟:用骨架材料與粘接金屬進行胎體料配制、配制后進行混料、混料完成后裝料進行熱壓成型、熱壓成型后進行冷卻、冷卻后進行機械加工，其中所述胎體料配制過程中的配料包括銅粉35%、WC粉50%、鈷粉4%、鎳粉5%、錳粉6% (以上均為重量百分比)；在混料過程中加入重量為胎體料總重量的5%的金剛石，混料在銹鋼球磨機中進行，料球比為1:2，球磨機轉數(shù)為46r/min，混料時間為12?35h ;熱壓成型時的燒結溫度1120°C、燒結時間5?lOmin、壓力12?13Mpa、出爐溫度580°C。
【文檔編號】B22F3/14GK104162668SQ201410349337
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月22日 優(yōu)先權日:2014年7月22日
【發(fā)明者】尹永法, 丁賢龍, 史萬龍, 都志國, 徐平, 程慧麗 申請人:銅陵長江金剛石工具有限責任公司