硬質(zhì)合金球齒的優(yōu)化方法

優(yōu)化方法
硬質(zhì)合金球齒的優(yōu)化方法一般分成梯度結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、微量元素的優(yōu)化、齒形的優(yōu)化三種:
梯度結(jié)構(gòu)的優(yōu)化:梯度結(jié)構(gòu)硬質(zhì)合金的制備原理是采用含碳量較低的硬質(zhì)合金,通過(guò)真空燒結(jié)獲得η相硬質(zhì)合金,并在滲碳?xì)夥罩刑幚硪愿淖僀o粘結(jié)相的分布情況,使硬質(zhì)合金球齒不同部位分布不同含量的Co。要形成梯度結(jié)構(gòu)硬質(zhì)合金,燒結(jié)體所含的碳量需比理論值低0.1%-0.4%,適當(dāng)提高滲碳溫度有利于液相Co向燒結(jié)體內(nèi)部遷移。對(duì)于不同粒度的燒結(jié)體,應(yīng)相應(yīng)選擇不同的滲碳時(shí)間。
微量元素的優(yōu)化:在硬質(zhì)合金的制作過(guò)程中添加了微量的TaC,其作用是改善合金粘結(jié)相成分及晶界微觀結(jié)構(gòu),以在一定程度上提高硬質(zhì)合金的耐磨性、抗熱沖擊性和抗熱塑變性。但是加入TaC會(huì)在一定程度上增加制造的成本費(fèi)用,并且如果加入量過(guò)大會(huì)使得該產(chǎn)品的強(qiáng)度降低。而有實(shí)驗(yàn)表明,將Ta和Mo作為添加劑適量地加入到WC-Co硬質(zhì)合金中,能得到斷裂韌性極高且硬度未降低的硬質(zhì)合金。該類(lèi)合金在相對(duì)較低的溫度下呈液相,液相的提前出現(xiàn)使得固相顆粒的溶解與析出以及骨架的形成也提前發(fā)生,使燒結(jié)過(guò)程更為充分,從而有效提高了球齒的致密化速度和使用性能。
齒形的優(yōu)化:隨著深孔鑿巖和油田掘進(jìn)的流行,相關(guān)的機(jī)器設(shè)備對(duì)球齒的性能要求也日益升高。它的齒形多為圓頭形和彈頭形。在日常的生產(chǎn)應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)常規(guī)的圓頭球齒易發(fā)生鈍化,而彈頭形球齒由于齒冠尖細(xì)且半徑小,在承受較大沖擊力做功條件下,容易因基體的強(qiáng)度不足而破碎。硬質(zhì)合金球齒,綜合了圓頭齒和彈頭齒的優(yōu)點(diǎn),齒頭由球冠形體和近似圓錐體兩部分組成。根據(jù)球形與楔形應(yīng)力分布規(guī)律,將球冠形體主要運(yùn)用于進(jìn)行球形壓模破巖,而近似圓錐體進(jìn)行楔形壓模破巖,形成良好高效的破巖效果。