[發明專利]復合鋒利刀頭

無效

• 申請號: 201110269963.8
• 申請日: 2011-09-14
• 公開（公告）號: CN102285005A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 陳濤
• 申請（專利權）人: 山東日能超硬材料有限公司
• 主分類號: B28D1/02
• 分類號: B28D1/02;B28D1/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種通過燒結制造的刀頭(亦稱工作齒)，主要涉及超硬材料切割/鉆削工具中的刀頭。

背景技術

超硬材料制品大量應用于航空航天、汽車、機械、建筑、石材、陶瓷、電子、光學玻璃等眾多行業，是國民經濟的重要支柱行業之一。超硬材料工具(超硬材料鋸片、工程鉆頭等)則更廣泛應用于石材、陶瓷及鋼筋混凝土構件的加工，是目前其它工具所無法取代的有效加工工具。目前，用于加工石材、鋼筋混凝土及建筑陶瓷等超硬材料制品中的大中小徑鋸片及工程薄壁鉆的刀頭結構型式基本為由金屬結合劑和金剛石磨粒燒結而成的一體式刀頭，使用過程中，隨著刀頭磨損，金剛石磨粒漸漸從金屬結合劑中突露出來，形成超硬材料切割刃或者鉆削刃，如圖3所示。在切割或者鉆削的過程中，刀頭與被切割或者被鉆削物體之間產生很強的摩擦，由于金屬結合劑的硬度比金剛石磨粒的硬度低很多，所以在摩擦過程中，金屬結合劑首先被摩擦消耗，金剛石磨粒從金屬結合劑內凸出的部分作為切削刃參與切削工作。隨著金屬結合劑不斷的摩擦消耗，當金屬結合劑對金剛石磨粒的把持力小于一定數值后，金剛石磨粒會在切割或者鉆削的過程中脫落，使刀頭的使用壽命大大縮短。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種能夠減緩金屬結合劑磨損速度，延長刀頭使用壽命的復合鋒利刀頭。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：復合鋒利刀頭，所述刀頭包括燒結在一起的金屬結合劑、超硬磨粒和中硬磨粒，所述超硬磨粒包括金剛石磨粒，所述中硬磨粒的硬度高于金屬結合劑的硬度而低于金剛石磨粒的硬度。

作為一種優選的技術方案，所述中硬磨粒為碳化硅磨粒和剛玉磨粒中的至少一種磨粒。

作為一種優選的技術方案，所述超硬磨粒在所述刀頭中的體積比濃度為5％～80％。

作為一種優選的技術方案，所述金剛石磨粒在所述超硬磨粒和所述中硬磨粒混合物中的體積比濃度為10％～95％，所述碳化硅磨粒在所述超硬磨粒和所述中硬磨粒混合物中的體積比濃度為5％～90％.

作為一種優選的技術方案，所述金屬結合劑的基礎成分體系為Fe-Ni-Co-Cu-Sn中一種或一種以上元素的組合。(因為可以用純鈷制作刀頭)

作為一種優選的技術方案，所述金屬結合劑的金屬粉末為三元以上的預合金粉末和/或單質金屬粉末。

作為一種優選的技術方案，所述金屬結合劑內添加有Cr、W、V、Si和Ti中的一種或一種以上的強碳化物/氮化物形成元素。

由于采用了上述技術方案，復合鋒利刀頭，所述刀頭包括燒結在一起的金屬結合劑、超硬磨粒和中硬磨粒，所述超硬磨粒包括金剛石磨粒，所述中硬磨粒的硬度高于金屬結合劑的硬度而低于金剛石磨粒的硬度；在切割或者鉆削過程中，金屬結合劑最容易被磨損，中硬磨粒次之，金剛石磨粒最堅硬，所以刀頭在使用一段時間后，中硬磨粒和金剛石磨粒都凸出在金屬結合劑的表面，且金剛石磨粒的外端面高于中硬磨粒的外端面，中硬磨粒能夠保護金屬結合劑以防止其被巖屑或石粉快速磨損，由于中硬磨粒是很好的磨料，所以中硬磨粒還具有輔助金剛石磨粒切割或者鉆削超硬材料的作用；由此可見，該刀頭的結構能夠減緩金屬結合劑的磨損速度，控制金剛石磨粒凸出的高度，避免金剛石磨粒過早地從金屬結合劑內脫落，始終使金剛石磨粒保持鋒利狀態，并延長了刀頭的使用壽命。

附圖說明

圖1是本發明實施例中刀頭的顯微鏡放大圖；

圖2是本發明實施例中刀頭的另一副顯微鏡放大圖；

圖3是現有技術中刀頭的顯微鏡放大圖；

圖4是本發明實施例中刀頭用作鋸片刀頭的結構示意圖；

圖5是本發明實施例中刀頭用作薄壁鉆刀頭的結構示意圖；

圖6是本發明實施例中刀頭用作排鋸刀頭的結構示意圖；

圖中：1-刀頭；2-金剛石磨粒；3-碳化硅磨粒；4-鋸片基體；5-薄壁鉆基體。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，進一步闡述本發明。在下面的詳細描述中，只通過說明的方式描述了本發明的某些示范性實施例。毋庸置疑，本領域的普通技術人員可以認識到，在不偏離本發明的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式對所描述的實施例進行修正。因此，附圖和描述在本質上是說明性的，而不是用于限制權利要求的保護范圍。