[发明专利]一种铜铁基金刚石刀齿的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金刚石刀齿的制造方法，尤其是一种铜铁基金刚石刀齿的制造方法。

背景技术

市场上在制造金刚石刀齿的过程中，需要一些固结切削元件制作金刚石的粘结剂，粘结剂分为金属粘结剂、树脂粘结剂、陶瓷粘结剂等，骨架材料中要用到金属碳化物，可以起到提高韧性，适当降低耐磨性的作用。现有技术中为了获得金刚石刀齿的高温硬度，国内外生产厂家大多采用钴基元素（含钴量50~99％）制造，由于钴粉的特殊性能烧结胎体具有较高的致密性和烧结硬度，使得钴基金刚石钻头在切削金刚石混凝土时即锋利又耐用，但钴元素是地球上较稀缺的矿产资源、价格昂贵，且用其他方法制得的金刚石刀齿制做出的钻头不具有即锋利又耐磨的性能。

发明内容

本发明的目的是解决用钴基元素制作金刚石刀齿成本高，用其他方法制得的金刚石刀齿制做出的钻头不具有即锋利又耐磨的性能的问题。

本发明采用的技术方案是：一种铜铁基金刚石刀齿的制造方法，包括以下步骤：用骨架材料与粘接金属进行胎体料配制、配制后进行混料、混料完成后装料进行热压成型、热压成型后进行冷却、冷却后进行机械加工，其中所述胎体料配制过程中的配料包括铁粉35％、铜粉50％、钴粉5%、镍粉5％、锰粉5％（以上均为重量百分比）；在混料过程中加入重量为胎体料总重量的5.04%的金刚石，混料在锈钢球磨机中进行，料球比为1：2，球磨机转数为46r/min，混料时间为12～35h；热压成型时的烧结温度1020℃、烧结时间5～10min、压力12～13Mpa、出炉温度550℃。

本发明采用的有益效果是：采用了本发明的技术方案后，金刚石刀齿的钴含量小于10％，减少了稀有金属的消耗，提高了金刚石刀齿的高温硬度，采用这种金刚石刀齿制做的薄壁金刚石钻头切削混凝土速度大于45mm/min、切削钢筋截面的速度大于560mm/min、钻头寿命能达到30m。

具体实施方式

本发明涉及一种铜铁基金刚石刀齿的制造方法，包括以下步骤：用骨架材料与粘接金属进行胎体料配制、配制后进行混料、混料完成后装料进行热压成型、热压成型后进行冷却、冷却后进行机械加工（机械加工是指对金刚石刀齿进行开刃），其中所述胎体料配制过程中的配料包括铁粉35％、铜粉50％、钴粉5%、镍粉5％、锰粉5％（以上均为重量百分比）；在混料过程中加入重量为胎体料总重量的5.04%的金刚石，混料在锈钢球磨机中进行，料球比为1：2，球磨机转数为46r/min，混料时间为12～35h；热压成型时的烧结温度1020℃、烧结时间5～10min、压力12～13Mpa、出炉温度550℃。采用了本发明的技术方案后，金刚石刀齿的钴含量小于10％，金刚石浓度小于50％，减少了稀有金属的消耗，提高了金刚石刀齿的高温硬度，金刚石刀齿的硬度在HRC21-1-HRC84范围内可调整，采用这种金刚石刀齿制做的薄壁金刚石钻头切削混凝土速度大于45mm/min、切削钢筋截面的速度大于560mm/min、钻头寿命能达到30m。

本领域技术人员应当知晓，本发明的保护方案不仅限于上述的实施例，还可以在上述实施例的基础上进行各种排列组合与变换，在不违背本发明精神的前提下，对本发明进行的各种变换均落在本发明的保护范围内。