專利名稱：：金剛石復(fù)合截齒頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型主要涉及到硬質(zhì)材料領(lǐng)域，特指一種金剛石復(fù)合截齒頭。技術(shù)背景金剛石復(fù)合片是由金剛石微粉與硬質(zhì)合金襯底在超高壓、高溫條件下燒結(jié)而成，可分為普通型、特異型兩大類，適用于勘探、采礦、石油、煤炭等行業(yè)。特異型復(fù)合片包括錐球齒、球齒、楔形齒等。礦山采掘領(lǐng)域目前普遍采用的是硬質(zhì)合金截齒頭，金剛石復(fù)合截齒頭由于其形狀、結(jié)構(gòu)的不規(guī)則性，在高壓合成腔體內(nèi)不易于建立穩(wěn)定而適宜的溫度、壓力場(chǎng)，因此并未有相關(guān)報(bào)道。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題就在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、具有很高抗沖擊性能和耐磨性能的金剛石復(fù)合截齒頭。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出的解決方案為一種金剛石復(fù)合截齒頭，它包括硬質(zhì)合金基體，其特征在于所述硬質(zhì)合金基體的端部上復(fù)合有金剛石聚晶層。所述金剛石聚晶層與硬質(zhì)合金基體的結(jié)合部上設(shè)有一個(gè)或一個(gè)以上的凸點(diǎn)。所述凸點(diǎn)的高度為0.30.8ram，直徑為0.81.5mm,凸點(diǎn)與鄰面由圓弧過(guò)渡。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)就在于本實(shí)用新型金剛石復(fù)合截齒頭，制作操作簡(jiǎn)單，通過(guò)解決溫度、壓力場(chǎng)與合成工藝的匹配關(guān)系，制造出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、適用范圍廣、具有很高抗沖擊性能和耐磨性能的金剛石復(fù)合截齒頭，跟普通硬質(zhì)合金相比，耐磨性能提高2000倍，抗沖擊性能也得到了提高，應(yīng)用于采掘工具上時(shí)，在鉆進(jìn)過(guò)程中，鉆進(jìn)速度可提高20%30%,鉆具的使用壽命大大延長(zhǎng)，鉆進(jìn)成本降低30%左右。圖1是本實(shí)用新型制作方法的流程示意圖；圖2是本實(shí)用新型中硬質(zhì)合金基體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型硬質(zhì)合金基體裝入碳管中的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型中合成塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型的金剛石復(fù)合截齒頭成品示意圖。圖例說(shuō)明1、葉臘石2、硬質(zhì)合金基體3、金剛石混料4、碳管5、導(dǎo)電鋼圈6、鈦圓7、碳片8、凸點(diǎn)9、金剛石聚晶層具體實(shí)施方式以下將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。參見(jiàn)圖5所示，本實(shí)用新型的金剛石復(fù)合截齒頭，它包括硬質(zhì)合金基體2，硬質(zhì)合金基體2上復(fù)合有金剛石聚晶層9，在較佳實(shí)施例中，金剛石聚晶層9與硬質(zhì)合金基體2的結(jié)合部上設(shè)有一個(gè)或一個(gè)以上的凸點(diǎn)8。凸點(diǎn)8的高度為0.30.8mm，直徑為0.81.5mm，凸點(diǎn)8與鄰面由圓弧過(guò)渡。如圖l、圖2、圖3和圖4所示，制作本實(shí)用新型的金剛石復(fù)合截齒的方法步驟為(1)、將金剛石和金屬粉料按一定比例混合、攪拌形成金剛石混料3，其中金剛石混料3的組成為按重量百分比金剛石80%90%,硅8%，鈷6%12%;(2)、對(duì)硬質(zhì)合金的表面進(jìn)行預(yù)處理，去油、去除表面氧化層后形成硬質(zhì)合金基體2;(3)、把金剛石混料3裝入碳管4中，預(yù)壓成型，然后裝入硬質(zhì)合金基體2，進(jìn)行真空凈化處理；(4)、將真空凈化處理后的碳管4放入葉臘石1中，并在碳管4的兩端與葉臘石1之間設(shè)置導(dǎo)電鋼圈5、鈦圓6和碳片,7，形成合成塊；(5)、在合成塊中導(dǎo)電鋼圈5兩端通入電流，以碳管4作為加熱器，在合成過(guò)程中通入電流從而發(fā)熱，加熱時(shí)間為50200秒，合成壓力為80105Map,合成溫度為15001600°C，在合成過(guò)程中要保證六個(gè)合金頂錘同時(shí)從前、后、左、右、上、下六個(gè)方向?qū)铣蓧K進(jìn)行加壓，利用國(guó)產(chǎn)六面頂壓機(jī)即可做到；(6)、后加工。在較佳實(shí)施例中，硬質(zhì)合金基體2采用牌號(hào)為YG16C的鴇鈷硬質(zhì)合金；碳管4采用石墨模具，石墨模具具有電阻大，熱傳導(dǎo)好的特點(diǎn)，可根據(jù)需要加工成各種形狀，是理想的加熱模具；葉臘石1作為合成過(guò)程中的輔助材料，具有傳壓、保溫、絕緣、密封性好等特點(diǎn)。在硬質(zhì)合金基體2的端部，即硬質(zhì)合金基體2與金剛石混料3層的結(jié)合面上均勻分布若干凸點(diǎn)8，凸點(diǎn)8高度為0.30.8ram，直徑為0.81.5mm，凸點(diǎn)8與鄰面由界面上的均勻分布，提高了硬質(zhì)合金基體2與金剛石混料3的接觸面積，從而有效增強(qiáng)了金剛石混料3與硬質(zhì)合金基體2的結(jié)合強(qiáng)度，提高產(chǎn)品的抗沖擊能力，延長(zhǎng)其使用壽命。由于金剛石混料3及碳管4具有一定的收縮性和葉蠟石具有良好的傳壓性和保壓性，因此在組裝時(shí)，導(dǎo)電鋼圈5高出葉蠟石兩端0.83mm，這樣就能保證金剛石復(fù)合層的致密度。導(dǎo)電鋼圈與鈦圓主要用于導(dǎo)電與傳壓，碳片為加熱元件。實(shí)施例l:選用牌號(hào)為YG16C的硬質(zhì)合金基體2，進(jìn)行去油、去氧化層的處理；將混合好的金剛石混料3裝入碳管4中，金剛石混料3的組成為按重量百分比金剛石80%,硅8%，鈷12%。然后再裝入硬質(zhì)合金基體2，將金剛石混料3預(yù)壓成型，將碳管4裝入準(zhǔn)備好的葉臘石1塊中，進(jìn)行真空凈化處理，真空處理時(shí)溫度為620度，加熱時(shí)間為2小時(shí)。然后依次于碳管4的兩端與葉臘石1之間裝入碳片7、鈦圓6和導(dǎo)電鋼圈5形成合成塊。利用導(dǎo)電鋼圈5給合成塊通電加熱時(shí)間50秒，合成壓力為100Mpa，合成溫度約為1580度。在合成之前將裝好的葉蠟石放入15(TC的烤箱中烘烤30分鐘。最后，從葉蠟石中取出后進(jìn)行磨加工，達(dá)到圖紙加工尺寸。實(shí)施例2:選用牌號(hào)為YG16C的硬質(zhì)合金基體2，進(jìn)行去油、去氧化層的處理；將混合好的金剛石混料3裝入碳管4中，金剛石混料3的組成為按重量百分比金剛石85%，硅7%，鈷8%。然后再裝入硬質(zhì)合金基體2，將金剛石混料3預(yù)壓成型，將碳管4裝入準(zhǔn)備好的葉臘石l塊中，進(jìn)行真空凈化處理，真空處理時(shí)溫度為600度，加熱時(shí)間為2小時(shí)。然后依次于碳管4的兩端與葉臘石1之間裝入碳片7、鈦圓6和導(dǎo)電鋼圈5形成合成塊。利用導(dǎo)電鋼圈5給合成塊通電加熱時(shí)間55秒，合成壓力為103Mpa,合成溫度約為1520度。在合成之前將裝好的葉蠟石放入15(TC的烤箱中烘烤35分鐘。最后，從葉蠟石中取出后進(jìn)行磨加工，達(dá)到圖紙加工尺寸。實(shí)施例3:選用牌號(hào)為YG16C的硬質(zhì)合金基體2，進(jìn)行去油、去氧化層的處理；將混合好的金剛石混料3裝入碳管4中，金剛石混料3的組成為按重量百分比金剛石86%，硅7%,鈷7%。然后再裝入硬質(zhì)合金基體2，將金剛石混料3預(yù)壓成型，將碳管4裝入準(zhǔn)備好的葉臘石l塊中，進(jìn)行真空凈化處理，真空處理時(shí)溫度為650度，加熱時(shí)間為2小時(shí)。然后依次于碳管4的兩端與葉臘石1之間裝入碳片7、鈦圓6和導(dǎo)電鋼圈5形成合成塊。利用導(dǎo)電鋼圈5給合成塊通電加熱時(shí)間180秒，合成壓力為105Mpa，合成溫度約為1560度。在合成之前將裝好的葉蠟石放入150'C的烤箱中烘烤30分鐘。最后，從葉蠟石中取出后進(jìn)行磨加工，達(dá)到圖紙加工尺寸。下表1為硬質(zhì)合金與本實(shí)用新型金剛石復(fù)合截齒性能上的區(qū)別，從以上可以看出，采用金剛石復(fù)合截齒代替硬質(zhì)合金，耐磨性能提高2000倍，抗沖擊性能也得到了提高，在采掘工具的鉆進(jìn)過(guò)程中，鉆進(jìn)速度可提高20%30%，鉆具的使用壽命大大延長(zhǎng)，鉆進(jìn)成本降低30%左右。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求1、一種金剛石復(fù)合截齒頭，它包括硬質(zhì)合金基體(2)，其特征在于所述硬質(zhì)合金基體(2)的端部上復(fù)合有金剛石聚晶層(9)。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的金剛石復(fù)合截齒頭，其特征在于所述金剛石聚晶層(9)與硬質(zhì)合金基體(2)的結(jié)合部上設(shè)有一個(gè)或一個(gè)以上的凸點(diǎn)(8)。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的金剛石復(fù)合截齒頭，其特征在于所述凸點(diǎn)(8)的高度為O.30.8mm,直徑為0.81.5mm，凸點(diǎn)(8)與鄰面由圓弧過(guò)渡。專利摘要本實(shí)用新型公開了一種金剛石復(fù)合截齒頭，它包括硬質(zhì)合金基體，所述硬質(zhì)合金基體上復(fù)合有金剛石聚晶層，所述金剛石聚晶層與硬質(zhì)合金基體的結(jié)合部上設(shè)有一個(gè)或一個(gè)以上的凸點(diǎn)。本實(shí)用新型是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、具有很高抗沖擊性能和耐磨性能的金剛石復(fù)合截齒頭。文檔編號(hào)E21C35/00GK201170099SQ20082005268公開日2008年12月24日申請(qǐng)日期2008年3月28日優(yōu)先權(quán)日2008年3月28日發(fā)明者周志平,楊世珍,蔣詩(shī)軍申請(qǐng)人:湖南飛瑞復(fù)合材料有限責(zé)任公司