專利名稱：粉末冶金材料及制造金剛石鉆頭的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬粉末冶金材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于制作鋼筋混凝土金剛石鉆頭胎體 的粉末冶金材料，及利用該粉末冶金材料制造金剛石鉆頭的方法。
背景技術(shù)：
在建筑行業(yè)中，樓房改建和加固時一般會使用鉆頭鉆切樓板或地基等，其材質(zhì)大 多為鋼筋混凝土，在其他一些土建行業(yè)也會采用鉆頭鉆切鋼筋混凝土，而在當(dāng)前的工作模 式下，施工要求較高的工作效率，因此在鉆切鋼筋混凝土?xí)r，要求鉆頭有較快的鉆切速度， 才能滿足緊張工期的要求。因此需要提供一種鉆速較快的金剛石鉆頭。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足，而提出一種新的金剛石 鉆頭胎體，該胎體具有鉆切速度快的優(yōu)點(diǎn)，提高實(shí)際鉆切時的工作效率。為此，本發(fā)明提供了 一種用于制作鋼筋混凝土金剛石鉆頭胎體的粉末冶金材 料，其組分及質(zhì)量百分比含量分別為銅26% -32%，錫0% -3%，鐵20% -30%，鎳 0%-4%，預(yù)合金40%-50%，其中所述預(yù)合金的成分和質(zhì)量比例為Fe Co Cu = 68-74 13-18 11-16。另一方面，本發(fā)明提供了一種制備金剛石鉆頭的方法，其包括如下步驟按照如下配方混合銅粉，錫粉，鐵粉，鎳粉，預(yù)合金粉形成粉末冶金材料基于所述粉末冶金材料的總質(zhì)量，銅粉26% -32%，錫粉0% -3 %,鐵粉 20% -30%，鎳粉0% -4%，預(yù)合金粉40% -50%，其中所述預(yù)合金的成分和質(zhì)量比例為 Fe Co Cu = 68-74 13-18 11-16;將金剛石與所述粉末冶金材料繼續(xù)混合得到粉料；將所述粉料投入石墨模具中，組裝好模具后放入真空熱壓燒結(jié)爐中燒結(jié)成型形成 刀頭；將所述刀頭與剛體焊接成鉆頭。本發(fā)明的金剛石鉆頭胎體具有鉆切速度快的優(yōu)點(diǎn)，提高實(shí)際鉆切時的工作效率。 此外，應(yīng)用該胎體的鉆頭刀頭燒結(jié)溫度低，避免對金剛石的高溫?fù)p傷，并且起到節(jié)能降耗的 作用，使鉆頭的性價比提高，具有很強(qiáng)的競爭優(yōu)勢。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種用于制作鋼筋混凝土金剛石鉆頭胎體的粉末冶金材料，其組 分及基于其總質(zhì)量的質(zhì)量百分比含量分別為銅26% -32%，錫0% -3%，鐵20% -30%, 鎳0%-4%，預(yù)合金40%-50%，其中所述預(yù)合金的成分和質(zhì)量比例為Fe Co Cu = 68-74 13-18 11-16。
根據(jù)某些優(yōu)選實(shí)施方案，本發(fā)明粉末冶金材料的組分及基于其總質(zhì)量的質(zhì)量百分 比含量分別為銅26% -30%，錫-3%，鐵21% -27%，鎳-4%，預(yù)合金40% -47%, 其中所述預(yù)合金的成分和質(zhì)量比例為Fe Co Cu = 69-72 14-16.5 12.5-15。根據(jù)某些特別優(yōu)選的實(shí)施方案，本發(fā)明粉末冶金材料的組分及基于其總質(zhì)量的質(zhì) 量百分比含量分別為銅26%，錫2%，鐵24%，鎳3%，預(yù)合金45%，其中所述預(yù)合金的成 分和質(zhì)量比例為Fe Co Cu = 69. 5-71.5 14.5-16 13-14。根據(jù)某些更優(yōu)選的實(shí)施方案，本發(fā)明粉末冶金材料中，所述預(yù)合金的成分和比例 為:Fe Co Cu = 71 15. 5 13. 5。本發(fā)明還提供了一種制備金剛石鉆頭的方法，其包括如下步驟按照如下配方混合銅粉，錫粉，鐵粉，鎳粉，預(yù)合金粉形成粉末冶金材料基于所述粉末冶金材料的總質(zhì)量，銅粉26% -32%，錫粉0% -3 %,鐵粉 20% -30%，鎳粉0% -4%，預(yù)合金粉40% -50%，其中所述預(yù)合金的成分和質(zhì)量比例為 Fe Co Cu = 68-74 13-18 11-16;將金剛石與所述粉末冶金材料繼續(xù)混合得到粉料； 將所述粉料投入石墨模具中，組裝好模具后放入真空熱壓燒結(jié)爐中燒結(jié)成型形成 刀頭；將所述刀頭與剛體焊接成鉆頭。根據(jù)某些優(yōu)選的實(shí)施方案，本發(fā)明方法中，所述粉末冶金材料的組分基于其總 質(zhì)量的質(zhì)量百分比含量分別為銅粉26% -30%，錫粉-3%，鐵粉21% -27%，鎳粉
-4%，預(yù)合金粉40%-47%，其中所述預(yù)合金粉的成分和質(zhì)量比例為Fe Co Cu = 69-72 14-16.5 12.5-15。根據(jù)某些特別優(yōu)選的實(shí)施方案，本發(fā)明方法中，所述粉末冶金材料的組分基于其 總質(zhì)量的質(zhì)量百分比含量分別為銅粉26 %，錫粉2 %，鐵粉24 %，鎳粉3 %，預(yù)合金粉45 %， 其中所述預(yù)合金粉的成分和質(zhì)量比例為Fe Co Cu = 69. 5-71.5 14.5-16 13-14。根據(jù)某些更優(yōu)選的實(shí)施方案，本發(fā)明方法中，所述預(yù)合金粉的成分和質(zhì)量比例為 Fe Co Cu = 71 15. 5 13. 5。根據(jù)某些更優(yōu)選的實(shí)施方案，本發(fā)明方法中，所述燒結(jié)成型在795°C的燒結(jié)溫度下 進(jìn)行。根據(jù)某些尤其優(yōu)選的實(shí)施方案，本發(fā)明方法中，其包括如下步驟按照如下配方混合銅粉，錫粉，鐵粉，鎳粉，預(yù)合金粉形成粉末冶金材料基于所述粉末冶金材料的總質(zhì)量，銅粉26 %，錫粉2 %，鐵粉24%，鎳粉3 %，預(yù)合 金粉45%，其中所述預(yù)合金粉的成分和質(zhì)量比例為Fe Co Cu = 71 15.5 13.5;將金剛石與所述粉末冶金材料繼續(xù)混合1-2小時得到粉料；將所述粉料投入石墨模具中，組裝好模具后放入真空熱壓燒結(jié)爐中在795°C的燒 結(jié)溫度下燒結(jié)成型形成刀頭；將所述刀頭與剛體焊接成鉆頭。以下結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。除非特別指明，本發(fā)明中，所有比例、含量、份 數(shù)均以質(zhì)量計(jì)，溫度均指攝氏度，所有術(shù)語都具有本領(lǐng)域慣常的含義。實(shí)施例1
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取銅粉270g，錫粉25g，鐵粉220g，鎳粉15g，預(yù)合金粉470g，其中所述預(yù)合金粉的 成分和質(zhì)量比例為Fe Co Cu = 69 16 15，金剛石40g。將按照上述配比分別稱 取各種粉料放入混料筒中混合30分鐘，然后加入金剛石繼續(xù)混合2-3小時；將混合好后的 粉料投入石墨模具中，組裝好模具后放入真空熱壓燒結(jié)爐中燒結(jié)成型，燒結(jié)溫度為780V ； 將燒結(jié)好的刀頭與剛體高頻焊接成<pl08mm的鉆頭，實(shí)際鉆切鋼筋混凝土，混凝土厚度 23cm、標(biāo)號C40，鋼筋直徑18mm，鋼筋在厚度方向分布4層，鉆切速度2. 9cm/min。國外產(chǎn)品 成分及比例Cu Sn Fe Co = 24 2 6 68，燒結(jié)溫度為860°C，鉆切速度1. 9cm/ min,本發(fā)明比國外產(chǎn)品燒結(jié)溫度低80°C，速度比國外產(chǎn)品快53%。實(shí)施例2 取銅粉290g，錫粉30g，鐵粉225g，鎳粉25g，預(yù)合金粉430g，其中所述預(yù)合金粉 的成分和質(zhì)量比例為Fe Co Cu = 70. 5 15 14. 5，金剛石42g。將按照上述配比 分別稱取各種粉料放入混料筒中混合30分鐘，然后加入金剛石繼續(xù)混合2-3小時；將混合 好后的粉料投入石墨模具中，組裝好模具后放入真空熱壓燒結(jié)爐中燒結(jié)成型，燒結(jié)溫度為 770°c;將燒結(jié)好的刀頭與剛體高頻焊接成(pl08mm的鉆頭，實(shí)際鉆切鋼筋混凝土，混凝土 厚度23cm、標(biāo)號C40，鋼筋直徑18mm，鋼筋在厚度方向分布4層，鉆切速度3. 3cm/min。國 外產(chǎn)品成分及比例Cu Sn Fe Co = 24 2 6 68，燒結(jié)溫度為860°C，鉆切速度 1. 9cm/min，本發(fā)明比國外產(chǎn)品燒結(jié)溫度低90°C，速度比國外產(chǎn)品快74%。實(shí)施例3 取銅粉260g，錫粉20g，鐵粉240g，鎳粉30g，預(yù)合金粉450g，其中所述預(yù)合金粉 的成分和質(zhì)量比例為Fe Co Cu = 71 15. 5 13. 5，金剛石38g。將按照上述配比 分別稱取各種粉料放入混料筒中混合30分鐘，然后加入金剛石繼續(xù)混合2-3小時；將混合 好后的粉料投入石墨模具中，組裝好模具后放入真空熱壓燒結(jié)爐中燒結(jié)成型，燒結(jié)溫度為 795 0C ；將燒結(jié)好的刀頭與剛體高頻焊接成tpl08mm的鉆頭，實(shí)際鉆切鋼筋混凝土，混凝土 厚度23cm、標(biāo)號C40，鋼筋直徑18mm，鋼筋在厚度方向分布4層，鉆切速度3. 5cm/min。國 外產(chǎn)品成分及比例Cu Sn Fe Co = 24 2 6 68，燒結(jié)溫度為860°C，鉆切速度 1. 9cm/min，本發(fā)明比國外產(chǎn)品燒結(jié)溫度低65°C，速度比國外產(chǎn)品快84%。
權(quán)利要求
一種用于制作鋼筋混凝土金剛石鉆頭胎體的粉末冶金材料，其組分及基于其總質(zhì)量的質(zhì)量百分比含量分別為銅26％ 32％，錫0％ 3％，鐵20％ 30％，鎳0％ 4％，預(yù)合金40％ 50％，其中所述預(yù)合金的成分和質(zhì)量比例為Fe∶Co∶Cu＝68 74∶13 18∶11 16。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉末冶金材料，其特征在于其組分及基于其總質(zhì)量 的質(zhì)量百分比含量分別為銅26% -30%，錫-3%，鐵21% -27%，鎳_4%， 預(yù)合金40 % -47 %，其中所述預(yù)合金的成分和質(zhì)量比例為Fe Co Cu =69-72 14-16.5 12.5-15。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粉末冶金材料，其特征在于其組分及基于其總質(zhì)量的質(zhì)量 百分比含量分別為銅26%，錫2%，鐵24%，鎳3%，預(yù)合金45%，其中所述預(yù)合金的成分 和質(zhì)量比例為Fe Co Cu = 69. 5-71.5 14.5-16 13-14。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的粉末冶金材料，其特征在于所述預(yù)合金的成分和比例 為:Fe Co Cu = 71 15. 5 13. 5。
5.一種制備金剛石鉆頭的方法，其包括如下步驟按照如下配方混合銅粉，錫粉，鐵粉，鎳粉，預(yù)合金粉形成粉末冶金材料 基于所述粉末冶金材料的總質(zhì)量，銅粉26 %-32%,錫粉0 % -3 %，鐵粉20 %~30%,鎳 粉0%-4%，預(yù)合金粉40%-50%，其中所述預(yù)合金的成分和質(zhì)量比例為Fe Co Cu =68-74 13-18 11-16;將金剛石與所述粉末冶金材料繼續(xù)混合得到粉料；將所述粉料投入石墨模具中，組裝好模具后放入真空熱壓燒結(jié)爐中燒結(jié)成型形成刀頭；將所述刀頭與剛體焊接成鉆頭。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于粉末冶金材料的組分基于其總質(zhì) 量的質(zhì)量百分比含量分別為銅粉26% -30%，錫粉-3%，鐵粉21% -27%，鎳粉-4%，預(yù)合金粉40%-47%，其中所述預(yù)合金粉的成分和質(zhì)量比例為Fe Co Cu =69-72 14-16.5 12.5-15。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于粉末冶金材料的組分基于其總質(zhì)量的質(zhì) 量百分比含量分別為銅粉26 %，錫粉2 %，鐵粉24 %，鎳粉3 %，預(yù)合金粉45 %，其中所述 預(yù)合金粉的成分和質(zhì)量比例為Fe Co Cu = 69. 5-71.5 14.5-16 13-14。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中所述預(yù)合金粉的成分和質(zhì)量比例為Fe Co Cu = 71 15. 5 13. 5。
9.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中所述燒結(jié)成型在795°C的燒結(jié)溫度下進(jìn)行。
10.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其包括如下步驟按照如下配方混合銅粉，錫粉，鐵粉，鎳粉，預(yù)合金粉形成粉末冶金材料 基于所述粉末冶金材料的總質(zhì)量，銅粉26%，錫粉2%，鐵粉24%，鎳粉3%，預(yù)合金粉 45%，其中所述預(yù)合金粉的成分和質(zhì)量比例為Fe Co Cu = 71 15. 5 13.5; 將金剛石與所述粉末冶金材料繼續(xù)混合1-2小時得到粉料；將所述粉料投入石墨模具中，組裝好模具后放入真空熱壓燒結(jié)爐中在795°C的燒結(jié)溫 度下燒結(jié)成型形成刀頭；將所述刀頭與剛體焊接成鉆頭。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于制作鋼筋混凝土金剛石鉆頭胎體的粉末冶金材料，其組分及基于其總質(zhì)量的質(zhì)量百分比含量分別為銅26％-32％，錫0％-3％，鐵20％-30％，鎳0％-4％，預(yù)合金40％-50％，其中所述預(yù)合金的成分和質(zhì)量比例為Fe∶Co∶Cu＝68-74∶13-18∶11-16。本發(fā)明還提供了一種由該粉末冶金材料制造金剛石鉆頭的方法。由于本發(fā)明預(yù)合金粉燒結(jié)性能好，可使胎體燒結(jié)溫度低，避免對金剛石的高溫?fù)p傷；另外預(yù)合金粉對金剛石把持力高，可提高鉆頭鉆切鋼筋混凝土?xí)r的速度。
文檔編號B22F3/14GK101961784SQ20101029560
公開日2011年2月2日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者于濤, 孟凡愛, 時會彬, 江斌, 焦紅發(fā), 王立偉 申請人:博深工具股份有限公司