[發(fā)明專利]挖掘刀片及挖掘鉆頭

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680015923.1
• 申請日: 2016-03-17
• 公開（公告）號: CN107429548B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 瓦多約·阿罕默迪·埃科;松尾俊彥;桜沢稚晃
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱綜合材料株式會社
• 主分類號: E21B10/46
• 分類號: E21B10/46
• 代理公司: 北京德琦知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11018
• 代理人: 康泉;王珍仙

本發(fā)明的挖掘刀片安裝于挖掘鉆頭的前端部而進(jìn)行挖掘，該挖掘刀片具有刀片主體(1)，該刀片主體具備：后端部，埋設(shè)于挖掘鉆頭的鉆頭主體；及前端部，隨著朝向從挖掘鉆頭的表面突出的前端側(cè)而變細(xì)，刀片主體(1)的至少前端部的表面由利用催化劑金屬進(jìn)行燒結(jié)的多晶立方晶氮化硼燒結(jié)體(4)形成，該催化劑金屬含有Co、Ni、Mn及Fe中的至少一種和Al，該多晶立方晶氮化硼燒結(jié)體中的立方晶氮化硼的含量為70體積％～95體積％。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請發(fā)明涉及一種安裝于挖掘鉆頭的前端部而進(jìn)行挖掘的挖掘刀片及在前端部安裝有這種挖掘刀片的挖掘鉆頭。

本申請主張基于2015年3月19日于日本申請的專利申請2015-056106號及2016年3月16日于日本申請的專利申請2016-051788號的優(yōu)先權(quán)，并將其內(nèi)容援用于此。

背景技術(shù)

作為這種挖掘刀片，已知有如下挖掘刀片：為了實現(xiàn)沖擊挖掘用鉆頭的長壽命化而在由硬質(zhì)合金構(gòu)成的刀片主體的基體前端部包覆有由比該刀片主體更硬的多晶金剛石的燒結(jié)體構(gòu)成的硬質(zhì)層。例如，專利文獻(xiàn)1中提出在具有圓柱狀的后端部和呈半球狀且外徑隨著朝向前端側(cè)而變小的前端部的刀片主體的上述前端部包覆有多層這種多晶金剛石燒結(jié)體的硬質(zhì)層的挖掘刀片，并且專利文獻(xiàn)2中提出有在多晶金剛石燒結(jié)體中添加WC等碳化物來調(diào)整硬度的挖掘刀片。

專利文獻(xiàn)1：美國專利第4694918號說明書

專利文獻(xiàn)2：美國專利第6651757號說明書

然而，多晶金剛石燒結(jié)體與硬質(zhì)合金相比耐磨性更高，但韌性較低，因此耐缺損性不足，在超硬巖層的挖掘中有時會引起突發(fā)性的硬質(zhì)層的崩刀或缺損。若因硬質(zhì)層缺損而致使硬質(zhì)合金制的基體裸露出來，則挖掘刀片的磨損一下子被促進(jìn)而致使挖掘鉆頭的壽命變短，使得不得不頻繁更換挖掘鉆頭而導(dǎo)致作業(yè)效率顯著下降。

并且，如專利文獻(xiàn)2中所述，在多晶金剛石燒結(jié)體中添加碳化物或氮化物來調(diào)整硬度，從而提高韌性的方法中，因金剛石粒子之間的結(jié)合減少，雖然韌性會有所提高但硬度會受損。此外，金剛石燒結(jié)體在Fe系或Ni系的礦山中親和性較高而無法使用，并且耐熱溫度也達(dá)到700℃左右，因此無法在暴露于更高溫的條件下使用。并且，由于是高硬度，因此也很難通過對硬質(zhì)層有些磨損的挖掘刀片進(jìn)行重磨來實現(xiàn)有效利用。

發(fā)明內(nèi)容

本申請發(fā)明是在這種背景下完成的，其目的在于提供一種具有與多晶金剛石燒結(jié)體匹敵的硬度而確保耐磨性并且韌性高、耐缺損性優(yōu)異，并且在Fe系或Ni系的礦山或高溫的挖掘條件下也能夠使用，而且可通過重磨進(jìn)行有效利用的長壽命的挖掘刀片，并且提供一種安裝有這種挖掘刀片且壽命也較長而能夠進(jìn)行有效的挖掘的挖掘鉆頭。

為了解決上述課題而實現(xiàn)這種目的，本申請發(fā)明的一方式即挖掘刀片(以下，稱為“本申請發(fā)明的挖掘刀片”)，其安裝于挖掘鉆頭的前端部而進(jìn)行挖掘，該挖掘刀片的特征在于，具有刀片主體，該刀片主體具備：后端部，埋設(shè)于上述挖掘鉆頭的鉆頭主體；前端部，隨著朝向從該挖掘鉆頭的表面突出的前端側(cè)而變細(xì)，上述刀片主體的至少上述前端部的表面由利用催化劑金屬進(jìn)行燒結(jié)的多晶立方晶氮化硼燒結(jié)體形成，該催化劑金屬含有Co、Ni、Mn及Fe中的至少一種和Al，該多晶立方晶氮化硼燒結(jié)體中的立方晶氮化硼的含量為70體積％～95體積％。

并且，本申請發(fā)明的其他方式即挖掘鉆頭(以下，稱為“本申請發(fā)明的挖掘鉆頭”)的特征在于，在鉆頭主體的前端部安裝有這種挖掘刀片。

如此，立方晶氮化硼的含量較多的多晶立方晶氮化硼燒結(jié)體具有與礦山工具用的挖掘刀片的多晶金剛石燒結(jié)體的維氏硬度(Hv硬度)3.5GPa～4.2GPa同等程度的硬度，另一方面，韌性比多晶金剛石燒結(jié)體高，在超硬巖層的挖掘中產(chǎn)生突發(fā)性的缺損的可能性較少。因而，通過將這種多晶立方晶氮化硼燒結(jié)體形成在參與挖掘的刀片主體的至少前端部的挖掘刀片能夠?qū)崿F(xiàn)壽命的延長，且因?qū)⑦@種挖掘刀片配設(shè)在前端部的挖掘鉆頭的更換頻率減少而能夠進(jìn)行高效的挖掘作業(yè)。