高性能礦用硬質合金截齒的開發

地質礦山工具是硬質合金的一大用途。地質勘探、礦井開採中60%~80%的鑽進量通過硬質合金鑽頭實現。中國地礦用硬質合金約占硬質合金生產總量的27%。2015年國內礦用合金消耗量為10978t。隨著礦山品位的繼續降低跟開採深度的繼續擴大,礦用硬質合金將來5年消耗有望維持30%的年均增長。
 
截齒類合金是礦用合金應用領域的一個大類。硬質合金截齒是由硬質合金球齒釺焊與合金結構鋼上構成的,一般用於採煤機直接切割、採掘煤炭,因此也被稱為硬質合金煤截齒。作為採掘機械切割煤和岩石的刀具,它的使用領域主要有:大型水電工程專案中的明渠、煤炭採掘、導流洞、大型地下發電機組廠房開挖,各種工程(填海、機場、交通道路路基)用石料的採石場等。截齒大致包括掘進機用掘進齒、採煤機用鎬型截齒、刀型截齒、旋挖鑽機用旋挖齒、銑刨機用銑刨齒及挖掘機鬥齒。
 
硬質合金截齒圖片
 
有學者解剖分析了兩家國外先進礦用合金企業的產品。他們通過WC原料的分級處理、原料粉末和石蠟交替加入的濕磨工藝、壓團制粒及振動篩分的混合料粒度控制技術。製備出了同國外產品物理性能一致的礦用硬質合金截齒。並通過梯度技術。在合金齒表面形成了約1.5mm厚的梯度層。在合金韌性不降低的情況下,使合金的表面硬度達到了HRA87.5。從而提高了合金表面的耐磨性,又保持了合金整體韌性。很好的解決了合金耐磨性與韌性之間的矛盾。製成截齒釺頭後,現場測試了新開發的截齒的使用壽命。得出有以下結論:
 
(1)研究表明,JCK1牌號具有較好的耐磨性,其物理性能與國外同類產品一致。
(2)經過梯度處理後,硬質合金形成了外硬內韌的組織結構,既提高了合金表面的耐磨性,又保持了合金整體的韌性,有效地解決了常規硬質合金耐磨性與韌性之間的矛盾。
(3)通過梯度硬質合金截齒與普通硬質合金齒在現場鑿岩應用對比。梯度合金齒明顯體現出了在耐磨性與抗衝擊韌性上的優勢,釺具更換量減少約32%,取得了理想的使用效果,得到客戶認可。
 

 

 

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