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三強(qiáng)告訴您：什么是金剛石截齒！
2023-05-18 17:54:50
隨著大型采掘機(jī)械在煤礦采掘、隧道盾構(gòu)、溝槽挖掘、公路設(shè)施以及航道疏浚等惡劣工況施工領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，截齒作為截割巖層的關(guān)鍵工具而受到廣泛關(guān)注，按現(xiàn)有生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的硬質(zhì)合金截齒存在耐磨性差、齒頭易脫落等問(wèn)題，導(dǎo)致施工過(guò)程中截齒頻繁更換。因此，開發(fā)高性能截齒成為一個(gè)研究課題。
金剛石由于其高耐磨性、高硬度等優(yōu)良的機(jī)械力學(xué)性能，作為高性能截齒材料具有廣闊的應(yīng)用前景，根據(jù)切割實(shí)驗(yàn)表明，聚晶金剛石復(fù)合片（PDC）截齒比常用的硬合金截齒壽命長(zhǎng)10-20倍，在硬巖和磨蝕性巖石中掘進(jìn)的耐用性為硬質(zhì)合金基體的100倍。
金剛石截齒頭的類型及特點(diǎn)：
1. 電鍍型
應(yīng)用復(fù)合電鍍工藝在工具表面鍍覆金剛石耐磨層是提高工具耐磨性的有效途徑，目前在電鍍金剛石地質(zhì)鉆頭、電鍍金剛石切割鋸片、電鍍金剛絲鋸、電鍍金剛石切削刀具等方面得到了廣泛的應(yīng)用。由于避免了金剛石工具在高溫?zé)Y(jié)時(shí)氧化或石墨化的缺點(diǎn)，可有效實(shí)現(xiàn)金剛石鍍層的高耐磨性和基體的高韌性的結(jié)合，因此也成為提高截齒性能的重要途徑。電鍍法制備的金剛石工具普遍存在鍍層胎體金屬與金剛石顆粒間結(jié)合力低的問(wèn)題，致使金剛石顆粒受到力的作用時(shí)，容易產(chǎn)生松動(dòng)脫落的情況，導(dǎo)致其使用壽命縮短。
2. 熱穩(wěn)定復(fù)合片型
熱穩(wěn)定性聚晶金剛石是指采用微米級(jí)的單晶金剛石燒制而成，在高溫1200攝氏度下能保持原有物理機(jī)械性能的聚晶金剛石，它不需要硬質(zhì)合金做襯底，其粘結(jié)劑不是采用鈷，而是采用低熔點(diǎn)的硅合金，或者不用任何粘結(jié)劑在高溫、高壓下直接燒結(jié)。
3.強(qiáng)化柱齒型
過(guò)渡層結(jié)構(gòu)由表及里彈性梯度和熱膨脹梯度逐漸均勻變化，因此，柱齒內(nèi)部的殘余應(yīng)力降低，沖擊韌性提高，復(fù)合層脫落現(xiàn)象減少。在水電工地 致密砂巖中與硬質(zhì)合金鉆頭進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明，金剛石強(qiáng)化柱齒釬頭壽命較硬質(zhì)合金提高了20倍，效率提高25%，顯示了其高效掘進(jìn)的優(yōu)越性。
4.孕鑲型
金剛石孕鑲截齒是一種采用鋼體齒身和齒頭混料直接通過(guò)粉末冶金的方法，利用熱壓工藝燒結(jié)而成的高性能截齒。齒頭以金剛石粉為主要耐磨混料，其實(shí)用性能較硬質(zhì)合金截齒有了大幅度的提高。
5.熱穩(wěn)定性型
熱穩(wěn)定性聚晶金剛石是只采用微米級(jí)的單晶金剛石燒結(jié)而成，在高溫（1200攝氏度）下能保持原有物理機(jī)械性能的聚晶金剛石。他不需要硬質(zhì)合金做底襯。
金剛石截齒的保徑方法：
根據(jù)研究，很多截齒在使用過(guò)程中易折斷、磨損，為了增加其耐磨性，我國(guó)研究出了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊且能提高齒柄和齒頭耐磨性的高耐磨性復(fù)合截齒，只需在表面電鍍一層厚度為0.6mm的金剛石層，金剛石電鍍是在常溫下進(jìn)行，不會(huì)對(duì)金剛石復(fù)合截齒頭和截齒柄造成熱損傷，保持了金剛石層的原有性能，并大大提高了該部位的耐磨性，加強(qiáng)該部位在使用過(guò)程中的徑向穩(wěn)定性，使金剛石復(fù)合截齒頭能正常消耗完，這種截齒的磨耗比接近于10萬(wàn)，是硬質(zhì)合金的幾千倍，使用壽命較硬合金提高了10-20倍，大大提高了截齒壽命。