專利名稱：礦用硬質(zhì)合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于硬質(zhì)合金領(lǐng)域，特別是一種專用于鉆鑿巖石工具上的硬質(zhì)合金。
背景技術(shù)：
礦用硬質(zhì)合金主要原料為碳化鎢和鈷，通過粘結(jié)劑混合后壓制成型，燒結(jié)而成。是鑿巖鉆頭的主要構(gòu)件之一。應(yīng)用中硬質(zhì)合金要承受較大的、高頻率的沖擊功，要求具有較高的耐磨性，以保障作業(yè)中的抗磨損要求；同時要求具有相當(dāng)?shù)捻g性，以防止早期脆裂?，F(xiàn)在所用硬質(zhì)合金的加工流程為混合(碳化鎢和鈷)一球磨-摻膠(粘結(jié)劑)_成型-排膠-燒結(jié)-成品，該工藝制造的硬質(zhì)合金的顆粒度及原料含量是均勻的，一般顆粒度為1.2-2um。 存在的主要缺點(diǎn)是不能有效解決硬質(zhì)合金韌性和耐磨性的矛盾。如應(yīng)用含鈷量高的鉆頭， 適宜鉆鑿硬度系數(shù)為12級以上的巖石，當(dāng)隨著鑿巖的進(jìn)尺，巖石系數(shù)降低時，就不適應(yīng)了， 只能更換含鈷量低的硬質(zhì)合金鉆頭，工作效率低，所需硬質(zhì)合金鉆頭的品種多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種原料含量及顆粒度適宜的礦用硬質(zhì)合金，使得硬質(zhì)合金的耐磨性和韌性達(dá)到最佳。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的礦用硬質(zhì)合金，主要是以碳化鎢和鈷為原料燒結(jié)而成，其特征在于整個硬質(zhì)合金從內(nèi)向外分為兩層以上，每層原料之間的鈷含量及顆粒大小不同。本發(fā)明采用上述方案后，硬質(zhì)合金分層壓制成型，每層的顆粒度和鈷的含量采用不同配比，使得硬質(zhì)合金的耐磨性和韌性達(dá)到最佳，有效提高了鑿巖效率和使用壽命。同時充分發(fā)揮鈷的關(guān)鍵部位作用，發(fā)揮其有效作用，從而達(dá)到節(jié)約鈷的效果。使用過程中提高了工作效率。


圖1為本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1的俯視圖，圖3為本發(fā)明的另一種結(jié)構(gòu)示意圖，圖4為圖3的俯視圖。附圖中，1為內(nèi)層、2為中層、3為外層。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明。如圖1、3所示，本發(fā)明為一種礦用硬質(zhì)合金，原料主要為碳化鎢和鈷，通過粘結(jié)劑壓制成型、燒結(jié)而成。整個硬質(zhì)合金從內(nèi)向外分為兩層以上，每層原料之間的鈷含量及顆粒大小不同。實(shí)施例1。如圖1、2所示，整個硬質(zhì)合金采用兩層，內(nèi)層1原料中鈷的含量高于外層3。如內(nèi)層1原料中鈷的含量為9-11%，外層3為5-8%。
實(shí)施例2。如圖1、2所示，整個硬質(zhì)合金采用兩層，內(nèi)層1原料中鈷的含量低于外層3。如內(nèi)層1原料中鈷的含量為5-8%，外層3為9-11%。實(shí)施例3。在實(shí)施例1或2的基礎(chǔ)上，內(nèi)層1原料的顆粒度小于或大小外層3。如內(nèi)層1原料的顆粒度采用0. 8-1. 5um，外層3的顆粒度采用1. 6-3um ；或內(nèi)層1的顆粒度采用1. 6-3um，外層3的顆粒度采用0. 8-1. 5um。實(shí)施例4。如圖3、4所示，整個硬質(zhì)合金采用三層，中層2原料中鈷的含量高于內(nèi)層1和外層3，也可采用中層2原料中鈷的含量低于內(nèi)層1和外層3。如中層2鈷的含量為 10%左右，內(nèi)層1和外層3采用5-8%左右，內(nèi)層1和外層3的鈷含量可以相同也可不同； 或中層2鈷的含量為5%左右，內(nèi)層1和外層3采用6-10%，內(nèi)層1和外層3的鈷含量可以相同也可不同。實(shí)施例5。如圖3、4所示，整個硬質(zhì)合金采用三層，原料中鈷的含量從外向內(nèi)依次減少或依次增加。如原料中鈷的含量從外向內(nèi)依次為10%、8%和5%左右，或采用從外向內(nèi)依次為5%、8%和10%的含量。實(shí)施例6。在實(shí)施例4或5的基礎(chǔ)上，硬質(zhì)合金中層2原料的顆粒度大于內(nèi)層1和外層3或者是小于內(nèi)層1和外層3。如中層2原料的顆粒度為3um左右，內(nèi)層1和外層3為 l-2um,內(nèi)層1和外層3的原料顆粒度可以相同也可不同；或中層2原料的顆粒度采用1. 2un 左右，內(nèi)層1和外層3采用1. 5-3um.實(shí)施例7。在實(shí)施4或5的基礎(chǔ)上，硬質(zhì)合金中原料的顆粒度從內(nèi)向外依次增加或者是依次減少。如顆粒度從內(nèi)向外依次為1. 2um、2um、3um，或從內(nèi)向外依次為3um、2um、 1. 2um。本發(fā)明中，硬質(zhì)合金的形狀可采用一字形也可采用圓柱形或圓錐形等多種合金形狀。硬質(zhì)合金的層數(shù)可以為兩層、三層、四層或四層以上。以制作兩層的硬質(zhì)合金為例，其制作工藝為1、球磨(1)將碳化鎢與鈷按含量89%、11%混合兌料后一起球磨，達(dá)到顆粒度 3um，作為原料A。(2)將碳化鎢與鈷按含量93%、7%混合兌料后一起球磨，達(dá)到顆粒度 1. 2um，作為原料B。原料A和B分別放置。2、摻膠將原料A和B分別摻加含量為8. 5%的丁納橡膠(純度11 % )，作為粘結(jié)劑分別混合均勻。3、壓制成型(1)加料入模具在模具的中央，放進(jìn)一個薄的金屬圓筒，圓筒的內(nèi)徑為預(yù)制硬質(zhì)合金要求的內(nèi)層1，比如整體直徑為12mm、內(nèi)層1直徑為8mm的硬質(zhì)合金，采用圓筒的內(nèi)徑為8mm。在圓筒的內(nèi)部放入原料B，在圓筒的外部放入原料A。然后抽出圓筒。這樣模具腔內(nèi)的原料就形成內(nèi)外兩層。(2)壓力機(jī)壓制成型。4、排膠；將壓制成型的硬質(zhì)合金毛坯，放在燒結(jié)爐內(nèi)，加熱到400-500度，3小時后粘結(jié)劑揮發(fā)排出。5、燒結(jié)按照正常的燒結(jié)溫度(1500度)真空燒制(12小時)。6、最后成型。
權(quán)利要求
1.礦用硬質(zhì)合金，主要是以碳化鎢和鈷為原料燒結(jié)而成，其特征在于整個硬質(zhì)合金從內(nèi)向外分為兩層以上，每層原料之間的鈷含量及顆粒大小不同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用硬質(zhì)合金，其特征在于所述硬質(zhì)合金為兩層，內(nèi)層(1) 原料中鈷的含量高于外層(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用硬質(zhì)合金，其特征在于所述硬質(zhì)合金為兩層，內(nèi)層(1) 原料中鈷的含量低于外層(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的礦用硬質(zhì)合金，其特征在于所述內(nèi)層(1)原料的顆粒度大于外層(3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的礦用硬質(zhì)合金，其特征在于所述內(nèi)層(1)原料的顆粒度小于外層(3)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用硬質(zhì)合金，其特征在于所述硬質(zhì)合金為三層，中層(2) 原料中鈷的含量高于內(nèi)層(1)和外層(3)。
7 根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用硬質(zhì)合金，其特征在于所述硬質(zhì)合金為三層，中層2原料中鈷的含量低于內(nèi)層1和外層3。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用硬質(zhì)合金，其特征在于所述硬質(zhì)合金為三層，原料中鈷的含量從外向內(nèi)依次減少。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用硬質(zhì)合金，其特征在于所述硬質(zhì)合金為三層，原料中鈷的含量從外向內(nèi)依次增加。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7、8、9所述的礦用硬質(zhì)合金，其特征在于所述中層(2)原料的顆粒度大于內(nèi)層(1)和外層(3)。
11.根據(jù)權(quán)利要求6或7、8、9所述的礦用硬質(zhì)合金，其特征在于所述中層(2)原料的顆粒度小于內(nèi)層(1)和外層(3)。
12.根據(jù)權(quán)利要求6或7、8、9所述的礦用硬質(zhì)合金，其特征在于所述原料的顆粒度從內(nèi)向外依次增加。
13.根據(jù)權(quán)利要求6或7、8、9所述的礦用硬質(zhì)合金，其特征在于所述原料的顆粒度從內(nèi)向外依次減少。
全文摘要
本發(fā)明為礦用硬質(zhì)合金，是一種專用于鉆鑿巖石工具上的硬質(zhì)合金。主要是以碳化鎢和鈷為原料燒結(jié)而成，特點(diǎn)是整個硬質(zhì)合金從內(nèi)向外分為兩層以上，每層原料之間的鈷含量及顆粒大小不同。使得硬質(zhì)合金的耐磨性和韌性達(dá)到最佳，有效提高了鑿巖效率和使用壽命。同時充分發(fā)揮鈷的關(guān)鍵部位作用，發(fā)揮其有效作用，從而達(dá)到節(jié)約鈷的效果。
文檔編號C22C1/04GK102453822SQ20101052927
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月25日
發(fā)明者周文金, 李明鎖 申請人:李明鎖