[實用新型]一種整體燒結聚晶金剛石球齒

有效

• 申請號: 201721314370.8
• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN207288895U
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 劉書鋒;崔衛民;李啟泉;張旺璽;張素梅
• 申請（專利權）人: 鄭州博特硬質材料有限公司
• 主分類號: B22F7/06
• 分類號: B22F7/06;B22F5/00;C22C26/00;C22C30/00;E21B10/46
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司41109
• 代理人: 張春

技術領域

本實用新型屬于球齒技術領域，具體涉及一種整體燒結聚晶金剛石球齒。

背景技術

目前地質勘探、煤炭開采、石油開采等大量使用球齒，提高了工作效率。球齒材質種類很多，以往用高速鋼，目前大多用硬質合金，部分采用金剛石復合球齒。高速鋼因其耐磨性不夠，壽命短已退出舞臺，取而代之的是硬質合金球齒，硬質合金近幾年原材料加工一直上漲，原因是其存量有限，不可再生，因此未來硬質合金價格會持續走高，會帶來成本的大幅提升。金剛石復合球齒的出現是應對更硬巖層勘探，可以提高鉆頭壽命和工作效率，但是金剛石復合球齒是以硬質合金為基體，在其上復合一層聚晶金剛石復合層，其大部分還是硬質合金，將來還是會面對硬質合金原材料稀缺的問題。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對現有技術的不足之處，提供一種整體燒結聚晶金剛石球齒。

本實用新型的目的是以下述方式實現的：

一種整體燒結聚晶金剛石球齒，包括外部耐磨層和內部抗沖擊層，外部耐磨層位于內部抗沖擊層的外層，外部耐磨層和內部抗沖擊層均由聚晶金剛石制備而成。

所述球齒為圓柱體。

所述球齒下部為圓柱體，上部為半球體，半球體的直徑與圓柱體的上表面的直徑相等，半球體的球心與圓柱體的上表面的圓心位置相同。

所述球齒為子彈頭形。

所述球齒下部為圓柱體，上部為圓錐體，圓錐體底面圓的直徑與圓柱體上表面圓的直徑相等，圓錐體底面圓的圓心與圓柱體上表面圓的圓心位置相同。

所述外部耐磨層和內部抗沖擊層的分界面的橫截面為圓形或帶波浪齒的圓形。

所述波浪齒為長方形、三角形或半圓形。

現有的復合球齒一般是上下層復合，本實用新型將球齒分為內外兩層，內外兩層均由聚晶金剛石制備而成，不僅降低了球齒的制造成本，還提高了球齒的耐磨性和抗沖擊性，提高了球齒的使用效率和使用壽命。

附圖說明

圖1是本發明制備的整體燒結聚晶金剛石球齒之一的縱剖面示意圖。

圖2是本發明制備的整體燒結聚晶金剛石球齒之一的橫截面示意圖。

圖3是本發明制備的整體燒結聚晶金剛石球齒之二的縱剖面示意圖。

圖4是本發明制備的整體燒結聚晶金剛石球齒之二的橫截面示意圖。

圖5是本發明制備的整體燒結聚晶金剛石球齒之三的縱剖面示意圖。

圖6是本發明制備的整體燒結聚晶金剛石球齒之三的橫截面示意圖。

圖7是本發明制備的整體燒結聚晶金剛石球齒之四的縱剖面示意圖。

圖8是本發明制備的整體燒結聚晶金剛石球齒之四的橫截面示意圖。

其中，1是外部耐磨層；2是內部抗沖擊層。

具體實施方式

如附圖1-8所示，一種整體燒結聚晶金剛石球齒，包括外部耐磨層1和內部抗沖擊層2，外部耐磨層1位于內部抗沖擊層2的外層，外部耐磨層1和內部抗沖擊層2均由聚晶金剛石制備而成。

球齒為圓柱體，如圖1所示。

球齒下部為圓柱體，上部為半球體，半球體的直徑與圓柱體的上表面的直徑相等，半球體的球心與圓柱體的上表面的圓心位置相同，如圖3所示。

球齒為子彈頭形，如圖7所示。

球齒下部為圓柱體，上部為圓錐體，圓錐體底面圓的直徑與圓柱體上表面圓的直徑相等，圓錐體底面圓的圓心與圓柱體上表面圓的圓心位置相同，如圖5所示。

外部耐磨層1和內部抗沖擊層2的分界面的橫截面為圓形或帶波浪齒的圓形，如圖2、4、6、8。

波浪齒為長方形、三角形或半圓形。

外部耐磨層1由以下質量分數的原料制成：金剛石微粉70-95%，鎳粉1-5%，硅粉1-15%，鈷粉3-20%；內部抗沖擊層2由以下質量分數的原料制成：金剛石微粉40-70%，鎳粉1-10%，硅粉5-15%，鈷粉10-40%。

外部耐磨層1和內部抗沖擊層2的金剛石微粉的粒度均為W40-W10。

外部耐磨層1和內部抗沖擊層2的鎳粉的粒徑均小于等于300目。

外部耐磨層1和內部抗沖擊層2的硅粉的粒徑均小于等于400目。

外部耐磨層1和內部抗沖擊層2的鈷粉的粒徑均小于等于400目。

如上述的整體燒結聚晶金剛石球齒的制備方法，具體步驟如下：

（1）外部耐磨層顆粒：先將鎳粉電鍍在金剛石微粉表面，再將鍍鎳的金剛石微粉、硅粉、鈷粉混合均勻，加入質量分數為1%的PVA水溶液潤濕，造粒，得外部耐磨層顆粒；