一種鐵基金剛石刀齒的製造方法
2023-12-01 10:13:21 3
一種鐵基金剛石刀齒的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種鐵基金剛石刀齒的製造方法，包括以下步驟：用骨架材料與粘接金屬進行胎體料配製、配製後進行混料、混料完成後裝料進行熱壓成型、熱壓成型後進行冷卻、冷卻後進行機械加工，其中所述胎體料配製過程中的配料包括鐵粉55％（重量百分比）、銅粉30％（重量百分比）、鈷粉10％（重量百分比）、錫粉5％（重量百分比）；在混料過程中加入重量為胎體料總重量的5.04%的金剛石，混料在鏽鋼球磨機中進行，料球比為1∶2，球磨機轉數為46r/min，混料時間為12～35h；熱壓成型時的燒結溫度850℃、燒結時間10～15min、壓力12～13Mpa、出爐溫度400℃。用這種金剛石刀齒製作的薄壁金剛石鑽頭切削混凝土速度大於45mm/min、切削鋼筋截面的速度大於560mm/min、鑽頭壽命能達到30m。
【專利說明】一種鐵基金剛石刀齒的製造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種金剛石刀齒的製造方法，尤其是一種鐵基金剛石刀齒的製造方法。
【背景技術】
[0002]市場上在製造金剛石刀齒的過程中，需要一些固結切削元件製作金剛石的粘結齊?，粘結劑分為金屬粘結劑、樹脂粘結劑、陶瓷粘結劑等，其中金屬粘結劑是製作金剛石工具的主要成分。現有生產工藝是以銅、鈷、鎳、錫等金屬粉加入人造金剛石混合，經高溫(800°C以上)熱壓燒結冷卻後製成金剛石刀齒，再將金剛石刀齒焊接於鋼製鑽管上製成薄壁金剛石鑽頭，在薄壁金剛石鑽頭製造中，國內外生產廠家大多採用鈷基元素(含鈷量5(Γ99%)製造，由於鈷粉的特殊性能燒結胎體具有較高的緻密性和燒結硬度，使得鈷基金剛石鑽頭在切削金剛石混凝土時即鋒利又耐用，但鈷元素是地球上較稀缺的礦產資源、價格昂貴，且用其他方法製得的金剛石刀齒製做出的鑽頭不具有即鋒利又耐磨的性能。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是解決採用鈷基元素製作金剛石刀齒價格昂貴，且用其他方法製得的金剛石刀齒製做出的鑽頭不具有即鋒利又耐磨的性能的問題。
[0004]本發明採用的技術方案是:一種鐵基金剛石刀齒的製造方法，包括以下步驟:用骨架材料與粘接金屬進行胎體料配製、配製後進行混料、混料完成後裝料進行熱壓成型、熱壓成型後進行冷卻、冷卻後進行機械加工，其中所述胎體料配製過程中的配料包括鐵粉55% (重量百分比)、銅粉30% (重量百分比)、鈷粉10% (重量百分比)、錫粉5% (重量百分比)；在混料過程中加入重量為胎體料總重量的5.04%的金剛石，混料在鏽鋼球磨機中進行，料球比為1:2，球磨機轉數為46r/min，混料時間為12?35h ;熱壓成型時的燒結溫度850°C、燒結時間10?15min、壓力12?13Mpa、出爐溫度400°C。。
[0005]本發明採用的有益效果是:通過在製作過程中對金屬粉進行研究，使鈷元素粉用比例控制在10%以內，製作出的金剛石刀齒的技術性能接近並達到採用鈷基體製作出的金剛石刀齒的技術指標，採用發明的配方後，胎體鈷含量小於10%，減少了稀有金屬的消耗，採用這種金剛石刀齒製做的薄壁金剛石鑽頭切削混凝土速度大於45mm/min、切削鋼筋截面的速度大於560mm/min、鑽頭壽命能達到30m。
【具體實施方式】
[0006]本發明涉及一種鐵基金剛石刀齒的製造方法，包括以下步驟:用骨架材料與粘接金屬進行胎體料配製、配製後進行混料、混料完成後裝料進行熱壓成型、熱壓成型後進行冷卻、冷卻後進行機械加工(機械加工是指對金剛石刀齒進行開刃)，其中所述胎體料配製過程中的配料包括鐵粉55% (重量百分比)、銅粉30% (重量百分比)、鈷粉10% (重量百分比)、錫粉5% (重量百分比)；在混料過程中加入重量為胎體料總重量的5.04%的金剛石，混料在鏽鋼球磨機中進行，料球比為1:2，球磨機轉數為46r/min，混料時間為12?35h ;熱壓成型時的燒結溫度850°C、燒結時間10?15min、壓力12?13Mpa、出爐溫度400°C。通過在製作過程中對金屬粉進行研究，使鈷元素粉用比例控制在10 %以內，胎體技術性能接近並達到鈷基體的技術指標，採用發明的配方後，金剛石刀齒的鈷含量小於10%，減少了稀有金屬的消耗，金剛石刀齒的硬度在HRC20-1-HRC35範圍內可調整，採用這種金剛石刀齒製做的薄壁金剛石鑽頭切削混凝土速度大於45mm/min、切削鋼筋截面的速度大於560mm/min、鑽頭壽命能達到30m。
[0007]本領域技術人員應當知曉，本發明的保護方案不僅限於上述的實施例，還可以在上述實施例的基礎上進行各種排列組合與變換，在不違背本發明精神的前提下，對本發明進行的各種變換均落在本發明的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種鐵基金剛石刀齒的製造方法，其特徵在於包括以下步驟:用骨架材料與粘接金屬進行胎體料配製、配製後進行混料、混料完成後裝料進行熱壓成型、熱壓成型後進行冷卻、冷卻後進行機械加工，其中所述胎體料配製過程中的配料包括鐵粉55% (重量百分比)、銅粉30% (重量百分比)、鈷粉10% (重量百分比)、錫粉5% (重量百分比)；在混料過程中加入重量為胎體料總重量的5.04%的金剛石，混料在鏽鋼球磨機中進行，料球比為1:2，球磨機轉數為46r/min，混料時間為12?35h ;熱壓成型時的燒結溫度850°C、燒結時間10?15min、壓力12?13Mpa、出爐溫度400。。。
【文檔編號】C22C26/00GK104162675SQ201410349422
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月22日 優先權日:2014年7月22日
【發明者】丁賢龍, 史萬龍, 尹永法, 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