[發(fā)明專利]含金剛石的高耐磨截齒及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110762506.6
• 申請(qǐng)日: 2021-07-06
• 公開（公告）號(hào): CN113586050B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高潔;于盛旺;鄭可;馬永;王永勝;黑鴻君;吳艷霞;周兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號(hào): E21C35/183
• 分類號(hào): E21C35/183;E21D9/10;C23C24/10;C21D1/18;C21D9/00;B23P15/00
• 代理公司: 太原倍智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 14111
• 代理人: 張宏

1.一種含金剛石的高耐磨截齒，其特征在于：包括齒體和硬質(zhì)合金頭；齒體包括由下而上一體成型的齒柄、齒根和齒頭，硬質(zhì)合金頭焊接固定在齒頭頂端的中心處，硬質(zhì)合金頭、齒頭、齒根和齒柄位于同一軸線上；齒頭的表面自上而下均布開設(shè)有若干條豎向設(shè)置的護(hù)齒槽，護(hù)齒槽內(nèi)鑲嵌固定有含金剛石或立方氮化硼的護(hù)齒條；齒頭的表面除開護(hù)齒條的位置自上而下熔合覆蓋有含有金剛石顆?；蚪饎偸w粒及立方氮化硼顆粒的硬質(zhì)冶金層，護(hù)齒槽的長(zhǎng)度與硬質(zhì)冶金層的高度一致；

上述含金剛石的高耐磨截齒的制備方法，包括如下步驟：

1）齒體下料經(jīng)鍛造后機(jī)械加工出外形輪廓，在齒頭表面均布開設(shè)護(hù)齒槽，將齒體毛坯表面除油、噴砂處理；

2）在齒頭表面包括護(hù)齒槽內(nèi)刷涂有機(jī)粘結(jié)劑，然后在護(hù)齒槽內(nèi)單獨(dú)噴灑金屬合金粉末，并將護(hù)齒條粘附在護(hù)齒槽內(nèi)，之后在涂有有機(jī)粘結(jié)劑的齒頭表面依次均勻噴灑超硬材料粗粉、超硬材料細(xì)粉和金屬合金粉末；

3）待有機(jī)粘結(jié)劑固化后，將齒體置于真空加熱設(shè)備中分段升溫加熱，使護(hù)齒條、超硬材料粗粉、超硬材料細(xì)粉、金屬合金粉末與齒頭熔合，并在齒頭上覆蓋形成硬質(zhì)冶金層；

4）隨爐冷卻后，在齒頭頂部中心處開盲孔，并在盲孔中依次填充焊劑、放置硬質(zhì)合金頭，通過快速加熱使硬質(zhì)合金頭與齒頭釬焊在一起，之后將截齒置于淬火液中，利用焊接余熱淬火，最后將截齒回火去除應(yīng)力，最終制得含金剛石的高耐磨截齒。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含金剛石的高耐磨截齒，其特征在于：硬質(zhì)冶金層的覆蓋高度是從齒頭的頂部自上而下三分之一至五分之四的區(qū)域。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含金剛石的高耐磨截齒，其特征在于：護(hù)齒槽的數(shù)量不少于2條且均勻分布，護(hù)齒槽的寬度為1-3?mm、深度為0.3-1.5?mm；護(hù)齒條的寬度小于護(hù)齒槽的寬度0.05-0.15?mm，護(hù)齒條的厚度為0.5-2.5?mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含金剛石的高耐磨截齒，其特征在于：同一條開槽內(nèi)固定有多根護(hù)齒條，護(hù)齒條的長(zhǎng)度為3-10?mm，相鄰護(hù)齒條之間的間隔為0.5-2?mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的含金剛石的高耐磨截齒，其特征在于：護(hù)齒條采用金剛石條或立方氮化硼條。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含金剛石的高耐磨截齒，其特征在于：制備方法的步驟2）中，超硬材料粗粉和超硬材料細(xì)粉均為金剛石顆?；蚪饎偸w粒與立方氮化硼顆粒的混合顆粒，超硬材料粗粉的粒度為0.5-3.0?mm，超硬材料細(xì)粉的粒度為0.1-0.5?mm；金屬合金粉末為Ni基合金粉末或Cu基合金粉末。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含金剛石的高耐磨截齒，其特征在于：制備方法的步驟3）中，熔合溫度為800-1100℃，熔合時(shí)間為3-30?min。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的含金剛石的高耐磨截齒，其特征在于：制備方法的步驟3）中，當(dāng)金屬合金粉末為Ni基合金粉末時(shí)，熔合溫度為950-1050?℃，熔合時(shí)間為3-15?min。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含金剛石的高耐磨截齒，其特征在于：制備方法的步驟4）中，硬質(zhì)合金頭與齒頭的釬焊溫度為860-950?℃。