一種工業(yè)鉆石檢測用沖擊試樣管及其檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種工業(yè)鉆石檢測用沖擊試樣管及其檢測方法，試樣管至少所述管體和墊片的材質(zhì)為YG8、硬度為89 HRA～90HRA或，材質(zhì)為GCr15、硬度60HRC～62HRC。其檢測方法有效模擬鉆石工具應(yīng)用工況的主要特征測試參數(shù)，使工業(yè)鉆石的檢測條件更趨向于其實際應(yīng)用，從而使采用本方法進行檢驗測定的工業(yè)鉆石，進行生產(chǎn)制造的工業(yè)鉆石工具，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，即使不同批次的產(chǎn)品，也能做到其產(chǎn)品性能與其實際應(yīng)用工況相匹配，使工業(yè)鉆石的品質(zhì)針對所應(yīng)用工況實用性能保持穩(wěn)定。檢測后的工業(yè)鉆石在實際應(yīng)用中，其產(chǎn)品合格率可有效達到98%以上，極大地提高了產(chǎn)品性能檢測的有效性。本發(fā)明選材簡單，方法簡便，科學(xué)有效，實用性強，值得廣泛推廣應(yīng)用。
【專利說明】
一種工業(yè)鉆石檢測用沖擊試樣管及其檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于超硬磨料技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種工業(yè)鉆石檢測用沖擊試樣管及其檢測 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 對于工業(yè)鉆石，主要利用它們的高硬、高耐磨性的特點，用于制造拉絲模、車刀、刻 線刀、硬度計壓頭、地質(zhì)和石油鉆頭、砂輪刀、玻璃刀、金剛石筆、修整器刀等數(shù)千種工具產(chǎn) 品。按結(jié)合劑種類查分為樹脂結(jié)合劑制品、陶瓷結(jié)合劑制品、金屬結(jié)合劑制品、電鍍制品等。 按用途可為分研磨、精磨、拋光、鋸切、鉆探、修整工具和拉絲模具等。
[0003] 工業(yè)鉆石產(chǎn)品主要通過顆粒尺寸分級(粒度)和顆粒品質(zhì)分級(牌號）形成各種產(chǎn) 品品種。其中顆粒尺寸分級主要方法是篩分;顆粒品質(zhì)分級的主要依據(jù)是對產(chǎn)品沖擊韌性 值測試。
[0004] 利用沖擊韌性測試儀，將規(guī)定量的工業(yè)鉆石試樣和一粒特定規(guī)格的鋼球裝入規(guī)定 的試樣管中，按一定的頻率和次數(shù)進行沖擊后，用規(guī)定的條件進行篩分稱重，以篩上物的質(zhì) 量占試樣原始質(zhì)量的百分率表示未破碎率，用一定數(shù)量未破碎率的算術(shù)平均值表征試樣的 沖擊韌性值，詳見
【申請人】參與起草的行業(yè)標(biāo)準:JB/T 10987-2010超硬磨料人造金剛石沖 擊韌性測定方法。
[0005] 由于許多鉆石工具制造過程中有熱壓或燒結(jié)工序，幾乎所有工具在使用(鉆、切、 磨、拋)過程中會產(chǎn)生高溫，所以測試工業(yè)鉆石沖擊韌性時，先將試樣進行加熱處理，稱為熱 沖擊韌性(TTI)。
[0006] 通常不同粒度和不同牌號的產(chǎn)品用于制造不同的鉆石工具，但是從事工業(yè)鉆石工 具產(chǎn)品制造行業(yè)的技術(shù)人員，一直存在這樣一個困惑:研發(fā)成功的鉆石工具產(chǎn)品定型后，用 同樣牌號的工業(yè)鉆石及其它輔助材料、同樣的生產(chǎn)工藝，不同批次的工具產(chǎn)品實用(鉆、切、 磨、拋)時出現(xiàn)明顯的差別。從工業(yè)鉆石供應(yīng)商來說，同一牌號不同批次的產(chǎn)品，入庫驗收時 技術(shù)指標(biāo)數(shù)據(jù)一致，但客戶對部分批次產(chǎn)品質(zhì)量滿意，對另一些批次質(zhì)量不滿意；同一批次 的產(chǎn)品，一些客戶滿意，另一些客戶不滿意;甚至同一批次產(chǎn)品供給同一客戶，有時滿意有 時不滿意。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種科學(xué)、有效的工業(yè)鉆石檢測用沖擊試樣管及其檢測方 法，以解決上述【背景技術(shù)】中存在的問題。
[0008] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種工業(yè)鉆石檢測用沖擊試樣管，包括管體、墊片和 管蓋，其特征在于：至少所述管體和墊片的材質(zhì)為YG8、硬度為89 HRA~90HRA或，材質(zhì)為 GCr 15、硬度 60HRC ~62HRC。
[0009] 所述材質(zhì)為YG8、硬度為89 HRA~90HRA的試樣管為硬質(zhì)合金試樣管，用于模擬莫 氏6度及以上硬度材質(zhì)的加工工況。
[0010] 所述材質(zhì)為GCrl5、硬度60HRC~62HRC的試樣管為模具鋼試樣管，用于模擬莫氏6 度以下硬度材質(zhì)的加工工況。
[0011] -種工業(yè)鉆石檢測方法，包括以下步驟： 1) 根據(jù)客戶產(chǎn)品用途，以其加工物料的硬度和鉆切設(shè)備轉(zhuǎn)速，選擇試樣管和沖擊頻率： 待加工物料硬度在莫氏6度及以上時，選擇材質(zhì)為YG8、硬度為89 HRA~90HRA的硬質(zhì)合金試 樣管，待加工物料硬度在莫氏6度以下時，選擇材質(zhì)為GCrl5、硬度60HRC~62HRC的模具鋼試 樣管，以加式設(shè)備的轉(zhuǎn)速X轉(zhuǎn)/分，作為其檢測時的沖擊頻率X轉(zhuǎn)/分； 2) 確定沖擊次數(shù)：以客戶產(chǎn)品定型時試驗所用的工業(yè)鉆石樣品作為參照，采用步驟1) 所選取的試樣管和沖擊頻率對其進行不同沖擊次數(shù)的沖擊韌性測試，將其沖擊韌性測定值 落在40~60之間任一沖擊次數(shù)作為待檢測工業(yè)鉆石的測定沖擊次數(shù)； 3) 采用步驟1)所選取的試樣管和沖擊頻率、以及步驟2所確定的測定沖擊次數(shù)，對待檢 測工業(yè)鉆石進行沖擊韌性測定，將其測定結(jié)果與步驟2中樣品的沖擊韌性測定值進行對比， 兩者相差2%以內(nèi)為合格，否則為不合格。
[0012] 本發(fā)明的積極有益效果:發(fā)明人通過大量調(diào)研分析和試驗研究，總結(jié)了鉆石工具 產(chǎn)品質(zhì)量波動的原因在于工業(yè)鉆石產(chǎn)品沖擊韌性指標(biāo)測試條件未能體現(xiàn)工具使用工況的 個性化差異，與工具的實際應(yīng)用工況差別較大造成的。并根據(jù)這一情況，設(shè)計了能有效模擬 鉆石工具應(yīng)用工況的主要特征測試參數(shù)，使工業(yè)鉆石的檢測條件更趨向于其實際應(yīng)用，從 而使采用本方法進行檢驗測定的工業(yè)鉆石，進行生產(chǎn)制造的工業(yè)鉆石工具，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定， 即使不同批次的產(chǎn)品，也能做到其產(chǎn)品性能與其實際應(yīng)用工況相匹配，使工業(yè)鉆石的品質(zhì) 針對所應(yīng)用工況實用性能保持穩(wěn)定。
[0013] 本發(fā)明選材簡單，方法簡便，科學(xué)有效，實用性強，通過對產(chǎn)品應(yīng)用工況的近似模 擬進行沖擊韌性測定，可使工業(yè)鉆石的品質(zhì)針對所應(yīng)用工況實用性能保持穩(wěn)定，值得廣泛 推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0014] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0015] 圖1是本發(fā)明沖擊試樣管的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0016] 下面結(jié)合【具體實施方式】，進一步闡述本發(fā)明。
[0017] 本發(fā)明的工業(yè)鉆石檢測用沖擊試樣管，包括管體3、墊片2和管蓋1，其特征在于:至 少所述管體3和墊片2的材質(zhì)為YG8、硬度為89 HRA~90HRA或，材質(zhì)為GCrl5、硬度60HRC~ 62HRC。
[0018] 沖擊試樣管(含管體和墊片)材質(zhì)設(shè)計 發(fā)明人通過大量調(diào)研分析和試驗研究，根據(jù)鉆石工具產(chǎn)品的實際應(yīng)用工況，將其加工 的物料從硬度方面，分為莫氏6度及以上硬度的加工工況和莫氏6度以下硬度材質(zhì)的加工工 況，并通過試驗、研究、分析，得出材質(zhì)為YG8、硬度為89 HRA~90HRA的硬質(zhì)合金試樣管適用 于模擬莫氏6度及以上硬度材質(zhì)的加工工況;材質(zhì)為GCrl5、硬度60HRC~62HRC的模具鋼試 樣管適用于模擬莫氏6度以下硬度材質(zhì)的加工工況。
[0019] 參看圖1，沖擊試樣管(含管體和墊片)尺寸設(shè)計 工業(yè)鉆石沖擊韌性測定試樣管尺寸參照JB10987-2010超硬磨料人造金剛石沖擊韌 性測定方法。圖1說明：1 管蓋;2 塾片;3 管體。內(nèi)部深度(L)22.6 mm±0.02 mm， 內(nèi)徑(D)12.7 mm±0.02 mm。注:a網(wǎng)紋，b直紋? 沖擊頻率(沖擊試驗時沖擊韌性測試儀的驅(qū)動輪單位時間內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù)。單位：r/min。）根 據(jù)常規(guī)鉆石工具應(yīng)用，通常定義3000 r/min為調(diào)整旋轉(zhuǎn);2400 r/min為中速旋轉(zhuǎn)；1400 r/ min為低速旋轉(zhuǎn)。因此采用如下沖擊頻率模擬鉆石工具的實際應(yīng)用轉(zhuǎn)速： ①沖擊頻率采用3000 r/min，模擬高速鉆切;②沖擊頻率采用2400 r/min，模擬中速鉆 切;③沖擊頻率采用1400 r/min，模擬低速鉆切。
[0020] 一種工業(yè)鉆石檢測方法，包括以下步驟： 根據(jù)客戶產(chǎn)品用途，以其加工物料的硬度和鉆切設(shè)備轉(zhuǎn)速，選擇試樣管和沖擊頻率:待 加工物料硬度在莫氏6度及以上時，選擇材質(zhì)為YG8、硬度為89 HRA~90HRA的硬質(zhì)合金試樣 管，待加工物料硬度在莫氏6度以下時，選擇材質(zhì)為GCrl5、硬度60HRC~62HRC的模具鋼試樣 管，以加式設(shè)備的轉(zhuǎn)速X轉(zhuǎn)/分，作為其檢測時的沖擊頻率X轉(zhuǎn)/分;根據(jù)客戶產(chǎn)品用途，以其 加工物料的硬度和鉆切設(shè)備轉(zhuǎn)速，選擇試樣管和沖擊頻率:待加工物料硬度在莫氏6度及以 上時，選擇材質(zhì)為YG8、硬度為89 HRA~90HRA的硬質(zhì)合金試樣管，待加工物料硬度在莫氏6 度以下時，選擇材質(zhì)為GCrl5、硬度60HRC~62HRC的模具鋼試樣管，以加式設(shè)備的轉(zhuǎn)速X轉(zhuǎn)/ 分，作為其檢測時的沖擊頻率X轉(zhuǎn)/分； 按照常規(guī)鉆石工具應(yīng)用的轉(zhuǎn)速，及加工物料的硬度，有如下表6種模擬測試情況， ①按下表選擇試樣管和沖擊頻率
2) 確定沖擊次數(shù)：以客戶產(chǎn)品定型時試驗所用的工業(yè)鉆石樣品作為參照，采用步驟1) 所選取的試樣管和沖擊頻率對其進行不同沖擊次數(shù)的沖擊韌性測試，將其沖擊韌性測定值 落在40~60之間任一沖擊次數(shù)作為待檢測工業(yè)鉆石的測定沖擊次數(shù)； 3) 采用步驟1)所選取的試樣管和沖擊頻率、以及步驟2所確定的測定沖擊次數(shù)，對待檢 測工業(yè)鉆石進行沖擊韌性測定，將其測定結(jié)果與步驟2中樣品的沖擊韌性測定值進行對比， 兩者相差2%以內(nèi)為合格，否則為不合格。
[0021] 具體的： 示例一： 1)客戶提供原產(chǎn)品所用工業(yè)鉆石樣品A，經(jīng)了解客戶所生產(chǎn)鉆頭加工對象為花崗巖，鉆 加工設(shè)備轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分?；◢弾r莫氏硬度為6~7,因此，采用材質(zhì)為YG8、硬度為89 HRA ~90HRA的硬質(zhì)合金試樣管，并采用3000 r/min的沖擊頻率進行模擬測試； 2) 采用上述選定試樣管和沖擊頻率對樣品A進行沖擊韌性測試，分別采用2000、2500、 3000的沖擊次數(shù)進行測試，數(shù)據(jù)如下表：
當(dāng)采用3000次的沖擊次數(shù)進行沖擊韌性測試時，將其沖擊韌性測定值落在40~60之 間，因此將3000次的次數(shù)作為待檢測工業(yè)鉆石的測定沖擊次數(shù)； 3) 采用步驟1)所選取的硬質(zhì)合金試樣管和3000 r/min的沖擊頻率、以及步驟2所確定 的3000次的測定沖擊次數(shù)，對待檢測工業(yè)鉆石進行沖擊韌性測定，將其測定結(jié)果與步驟2中 樣品A的沖擊韌性測定值進行對比，兩者相差2%以內(nèi)為合格，否則為不合格。
[0022] 示例二： 1) 客戶提供原產(chǎn)品所用工業(yè)鉆石樣品B，經(jīng)了解客戶生產(chǎn)鋸片加工對象為大理石，切加 工設(shè)備轉(zhuǎn)速為2500轉(zhuǎn)/分。大理石莫氏硬度在4左右，因此，采用材質(zhì)為GCrl5、硬度60HRC~ 62HRC的模具鋼試樣管，并采用2500 r/min的沖擊頻率進行模擬測試； 2) 采用上述選定試樣管和沖擊頻率對樣品B進行沖擊韌性測試，分別采用2000、1000、 1500的沖擊次數(shù)進行測試，數(shù)據(jù)如下表：
當(dāng)采用1500次的沖擊次數(shù)進行沖擊韌性測試時，將其沖擊韌性測定值落在40~60之 間，因此將1500次的次數(shù)作為待檢測工業(yè)鉆石的測定沖擊次數(shù)； 3) 采用步驟1)所選取的硬質(zhì)合金試樣管和2500 r/min的沖擊頻率、以及步驟2所確定 的1500次的測定沖擊次數(shù)，對待檢測工業(yè)鉆石進行沖擊韌性測定，將其測定結(jié)果與步驟2中 樣品B的沖擊韌性測定值進行對比，兩者相差2%以內(nèi)為合格，否則為不合格。
[0023] 綜述，在了解客戶產(chǎn)品用途(鉆切物料的硬度和鉆切設(shè)備轉(zhuǎn)速)情況下，用對應(yīng)的 測定參數(shù)測定待供貨產(chǎn)品與客戶產(chǎn)品定型時試驗所用的產(chǎn)品比對測定，合格后，產(chǎn)品質(zhì)量 性能穩(wěn)定，與鉆石工具產(chǎn)品的實際應(yīng)用工況環(huán)境相匹配，供貨客戶很滿意。反之，如用1號測 試參數(shù)比對測定待供貨樣品與客戶原用產(chǎn)品質(zhì)量相當(dāng)?shù)牧希缬?號測定參數(shù)測定則兩者 相差很大。
[0024] 經(jīng)檢驗，采用本發(fā)明的工業(yè)鉆石檢測用沖擊試樣管及其檢測方法，檢測后的工業(yè) 鉆石在實際應(yīng)用中，其廣品合格率可有效達到98%以上，極大地提尚了廣品性能檢測的有效 性，深得廣大客戶的一致好評。
[0025]本發(fā)明的技術(shù)方案并不限制于本發(fā)明所述的實施例的范圍內(nèi)。本發(fā)明未詳盡描述 的技術(shù)內(nèi)容均為公知技術(shù)。
【主權(quán)項】
1. 一種工業(yè)鉆石檢測用沖擊試樣管，包括管體、墊片和管蓋，其特征在于:至少所述管 體和墊片的材質(zhì)為YG8、硬度為89 HRA~90HRA或，材質(zhì)為GCr 15、硬度60HRC~62HRC。2. -種工業(yè)鉆石檢測方法，其特征在于:包括以下步驟： 1) 根據(jù)客戶產(chǎn)品用途，以其加工物料的硬度和鉆切設(shè)備轉(zhuǎn)速，選擇試樣管和沖擊頻率： 待加工物料硬度在莫氏6度及以上時，選擇材質(zhì)為YG8、硬度為89 HRA~90HRA的硬質(zhì)合金試 樣管，待加工物料硬度在莫氏6度以下時，選擇材質(zhì)為GCrl5、硬度60HRC~62HRC的模具鋼試 樣管，以加式設(shè)備的轉(zhuǎn)速X轉(zhuǎn)/分，作為其檢測時的沖擊頻率X轉(zhuǎn)/分； 2) 確定沖擊次數(shù)：以客戶產(chǎn)品定型時試驗所用的工業(yè)鉆石樣品作為參照，采用步驟1) 所選取的試樣管和沖擊頻率對其進行不同沖擊次數(shù)的沖擊韌性測試，將其沖擊韌性測定值 落在40~60之間任一沖擊次數(shù)作為待檢測工業(yè)鉆石的測定沖擊次數(shù)； 3) 采用步驟1)所選取的試樣管和沖擊頻率、以及步驟2所確定的測定沖擊次數(shù)，對待檢 測工業(yè)鉆石進行沖擊韌性測定，將其測定結(jié)果與步驟2中樣品的沖擊韌性測定值進行對比， 兩者相差2%以內(nèi)為合格，否則為不合格。
【文檔編號】G01N3/32GK106053266SQ201610683718
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年8月18日
【發(fā)明人】盧燦華, 張鳳嶺, 王志濤, 張帥, 張鳳蓮, 王國成
【申請人】中南鉆石有限公司