[发明专利]钼铁硼三元金属陶瓷合金真空烧结摩擦焊钎头

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种钎头，尤其是一种钼铁硼三元金属陶瓷合金真空烧结摩擦焊钎头。

背景技术

目前，高炉开口机钻头和矿山用球片齿钎头在岩石的剧烈磨损和高压水(气)流的冲刷以及矿坑水的腐蚀条件下，承受着拉、压、弯、扭和凿岩机每分钟2000-9000次的高频冲击，每次冲击率高达50-500焦尔，经常以应力腐蚀疲劳断裂等方法失效。钎头是人类所有机械工具中受力条件最苛刻，使用寿命最短，基础工业必备的高技术含量的消耗性工具，就连当今科技水平最高的美国也制定了“国家先进的钻探和采掘技术计划”(即NADET计划)，认为钻探和采掘技术在为国家经济提供原材料、能源、现代文明设施甚至部分食物的基础工业部门中起着关键性作用，国家要十分重视凿岩工具及生产凿岩工具的新材料的研制。我国凿岩钎具研究起步晚，高炉开口机钻头和矿山用球片齿钎头的生产和开发方面与发达国家有较大的差距，满足不了国内巨大市场的需要。湖北嘉裕管业股份有限公司是一家发展中的专业化生产钎钢钎具的高新技术企业，与中国地质大学、西安工业大学合作，联合博士后科研人员3名，主要研究方向就是金属陶瓷制品代替钨硬质合金生产高炉开口机钻头和矿山用球片齿钎头。这种金属陶瓷的重量只有钨硬质合金的三分之一，价格可下降一半，并且大量节省宝贵的钨金属矿产资源。

发明内容

为了克服现有的钎头不能长时间承受工作过程中拉、压、弯、扭力以及高频冲击，经常以应力腐蚀疲劳断裂等方法失效的不足，本发明提供一种钼铁硼三元合金金属陶瓷钎头，该钎头通过将钼、铁、硼与其它非金属物质按一定的比例搭配置于铁基体上，经过超细处理和真空烧结，得到一种良好的韧性和耐磨性的三元合金金属陶瓷铁基体母体；再把得到的三元合金金属陶瓷铁基体母体与加工成型的合金结构钢采用摩擦焊接技术进行焊接用于高炉开口机钻头和矿山用球片齿钎头的生产。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：筛选确定恰当的合金材料及比例——超细化处理——高温烧结成型与加工成型的铁基体母体进行真空烧结——与合金结构钢摩擦焊接。把钼、铁、硼与其它非金属物质按一定的比例搭配在铁基母体上，经过超细处理和真空烧结，得到一种良好的韧性和耐磨性的三元合金金属陶瓷铁基体母体；再把它与加工成型的合金结构钢采用摩擦焊接成用于高炉开口机钻头和矿山用球片齿钎头。

本发明的有益效果是，该钼铁硼三元合金金属陶瓷钎头广泛用于钢铁公司的高炉开铁口和矿山的岩石掘进。它不仅能够承受强力的拉、压、弯、扭力以及高频冲击的作用，而且性能可靠、重量轻、价格低廉，并可以节省大量的宝贵的钨金属资源。

具体实施方式

把钼、铁、硼与其它非金属物质按一定的比例搭配在铁基母体上，经过超细处理和真空烧结，得到一种良好的韧性和耐磨性的三元合金金属陶瓷铁基体母体；再把它与加工成型的合金结构钢采用摩擦焊接成用于高炉开口机钻头和矿山用球片齿钎头。

筛选确定恰当的合金材料及比例——超细化处理——高温烧结成型与加工成型的铁基体母体进行真空烧结——与合金结构钢摩擦焊接。