分層式聚晶金剛石截齒的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及超硬材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種分層式聚晶金剛石截齒。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的煤炭和礦物的掘進(jìn)開采以及隧道的掘進(jìn)等基本上都是采用硬質(zhì)合金截齒。然而，硬質(zhì)合金截齒在使用過程中存在不耐磨和使用壽命短等問題。特別是遇到較硬的巖層，硬質(zhì)合金截齒使用幾分鐘就磨損壞了，因而使用成本非常高，且效率非常低。為此，很多公司都在研發(fā)聚晶金剛石截齒來取代硬質(zhì)合金截齒。目前出現(xiàn)的聚晶金剛石截齒由聚晶金剛石層和硬質(zhì)合金基體組成，其中聚晶金剛石層包括一層或多層平行于內(nèi)部硬質(zhì)合金基體上表面的整層聚晶金剛石層。這種平行于內(nèi)部硬質(zhì)合金基體的聚晶金剛石層在使用過程中，受到來自巖石正面的撞擊力很大，此力會沿著聚晶金剛石層表面切線方向產(chǎn)生一個較大的分力，由于聚晶金剛石層為整層結(jié)構(gòu)，聚晶金剛石層沿受力方向的后方?jīng)]有硬質(zhì)合金做支撐，這種切線方向的分力，很容易造成聚晶金剛石層一層一層地剝落，使聚晶金剛石截齒的使用壽命大幅降低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有聚晶金剛石截齒易出現(xiàn)剝落現(xiàn)象而使得使用壽命大幅降低的問題，提供一種分層式聚晶金剛石截齒。
[0004]為解決上述問題，本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]—種分層式聚晶金剛石截齒，包括硬質(zhì)合金基體和以及覆蓋在硬質(zhì)合金基體的上表面上的聚晶金剛石層；硬質(zhì)合金基體的上表面為一錐面；聚晶金剛石層包括至少兩層聚晶金剛石橫向?qū)?，這些聚晶金剛石橫向?qū)泳哂胁煌挠捕?，且每層聚晶金剛石橫向?qū)泳c硬質(zhì)合金基體的錐面切線形成一個夾角α。
[0006]上述方案中，夾角α控制在10度到160度之間。
[0007]上述方案中，最上層的聚晶金剛石橫向?qū)拥挠捕雀哂谄湎乱粚泳劬Ы饎偸瘷M向?qū)拥挠捕取?br>[0008]上述方案中，最下層的聚晶金剛石橫向?qū)拥挠捕鹊陀谄渖弦粚泳劬Ы饎偸瘷M向?qū)拥挠捕取?br>[0009]上述方案中，當(dāng)聚晶金剛石橫向?qū)拥膶訑?shù)為3層及3層以上時，這些聚晶金剛石橫向?qū)拥挠捕瘸视曹浗惶骈g隔變化。
[0010]上述方案中，所述聚晶金剛石層還進(jìn)一步包括至少一層聚晶金剛石平行層，該聚晶金剛石平行層平行于內(nèi)部硬質(zhì)合金基體的錐面，并設(shè)于所有聚晶金剛石橫向?qū)拥纳媳砻婧?或固定于所有聚晶金剛石橫向?qū)拥南卤砻媾c硬質(zhì)合金基體的上表面之間。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下特點(diǎn):
[0012]1、聚晶金剛石層采用至少2層聚晶金剛石橫向?qū)咏M合而成，這些聚晶金剛石橫向?qū)优c硬質(zhì)合金基體的錐面切線形成一個夾角，而非平行于內(nèi)部硬質(zhì)合金層，這樣在使用過程中，巖石對聚晶金剛石層沿切削方向的分力不會造成聚晶金剛石層整體脫落，使壽命大大延長；
[0013]2、多層聚晶金剛石橫向?qū)硬捎密浻步惶娴姆绞竭M(jìn)行排列，由于較硬的聚晶金剛石橫向?qū)雍竺嬗幸粚虞^軟的聚晶金剛石橫向?qū)幼鳛橹?，使得聚晶金剛石截齒的抗沖擊性能大大提高，因而可大幅提高聚晶金剛石截齒的使用壽命。
[0014]3、在與聚晶金剛石橫向?qū)优c硬質(zhì)合金基體之間增設(shè)一層平行于內(nèi)部硬質(zhì)合金基體且與硬質(zhì)合金基體材料相近的聚晶金剛石平行層作為過渡，它能夠提高外層聚晶金剛石層與硬質(zhì)合金基體之間的附著力，使得兩者的結(jié)合更為牢固；
[0015]4、在聚晶金剛石橫向?qū)拥耐獠吭鲈O(shè)一層抗沖擊能力較高的聚晶金剛石平行層，起到對橫向聚晶金剛石層的保護(hù)作用，使截齒的壽命得到進(jìn)一步的提高。
【附圖說明】
[0016]圖1為一種分層式聚晶金剛石截齒。
[0017]圖2為另一種分層式聚晶金剛石截齒。
[0018]圖3為又一種分層式聚晶金剛石截齒。
[0019]圖中標(biāo)號:1、硬質(zhì)合金基體；2、聚晶金剛石層；2_1、聚晶金剛石橫向?qū)樱?_2、聚晶金剛石平行層。
【具體實(shí)施方式】
[0020]實(shí)施例1:
[0021]如圖1所示的一種分層式聚晶金剛石截齒，由硬質(zhì)合金基體I和覆蓋在硬質(zhì)合金基體I上的聚晶金剛石層2組成。硬質(zhì)合金基體I的上表面為一錐面，該錐面的頂部可以為球面狀或鋼盔狀。在本實(shí)施例中，所述硬質(zhì)合金基體I的上表面為I個頂部呈球面狀的錐面。
[0022]為了提高聚晶金剛石層2的性能，所述聚晶金剛石層2由至少2層硬度不同的聚晶金剛石橫向?qū)?-1組成。每層聚晶金剛石橫向?qū)?-1均為薄片狀，且每層聚晶金剛石橫向?qū)?-1與內(nèi)部的硬質(zhì)合金基體I的上表面的錐面切線形成一個夾角α。在本實(shí)用新型中，聚晶金剛石橫向?qū)?-1與內(nèi)部硬質(zhì)合金基體I的錐面的切線形成的夾角α控制在10度到160度之間。
[0023]聚晶金剛石橫向?qū)?-1具有不同的硬度。在硬度分配上，這些聚晶金剛石橫向?qū)?-1可以自下而上硬度逐漸增大，也可以自下而上硬度逐漸減小，也可以采用軟硬交替間隔的方式。在本實(shí)施例中，所述聚晶金剛石橫向?qū)?-1采用硬度交替的方式，即整個聚晶金剛石層2采用一層硬度高的聚晶金剛石橫向?qū)?-1，一層硬度低的聚晶金剛石橫向?qū)?-1，又一層硬度高的聚晶金剛石橫向?qū)?-1，再一層硬度低的聚晶金剛石橫向?qū)?-1，……，這種交替疊置的方式來構(gòu)成。這樣在截齒的使用過程中，前面較硬的聚晶金剛石橫向?qū)?-1后面都有一層較軟的聚晶金剛石橫向?qū)?-1作為支撐，使得聚晶金剛石截齒的抗沖擊性能大大提高，因而可大幅提高聚晶金剛石截齒的使用壽命。鑒于硬度較高的聚晶金剛石橫向?qū)?-1相較于硬度較低的聚晶金剛石橫向?qū)?-1金剛石比例相應(yīng)要高，因而具有較高的耐磨性能；硬度較低的聚晶金剛石橫向?qū)?-1相較于硬度較高的聚晶金剛石橫向?qū)?-1金剛石比例相應(yīng)要低，因而具有較高的抗沖擊性能，起到支撐前面硬度較高的聚晶金剛石橫向?qū)?-1作用?？紤]到最上層聚晶金剛石橫向?qū)?-1即齒尖最前部位的聚晶金剛石橫向?qū)?-1為整個聚晶金剛石層2的主要受力面，最上層聚晶金剛石橫向?qū)?-1的硬度最高?？紤]到最上層聚晶金剛石橫向?qū)?-1下面的一層要對上一層硬度較高的聚晶金剛石橫向?qū)?-1起到支撐作