[发明专利]挖掘刀片及挖掘钻头

说明书

本发明的挖掘刀片安装于挖掘钻头的前端部而进行挖掘，该挖掘刀片具备：刀片主体；及硬质层，包覆于该刀片主体的至少前端部且由比刀片主体更硬质的金刚石烧结体构成，该硬质层从硬质层的表面侧朝向刀片主体侧具有至少两层的高硬度层及低硬度层，所述低硬度层配设于这些高硬度层之间且硬度低于高硬度层。

技术领域

本发明涉及一种安装于挖掘钻头的前端部而进行挖掘的挖掘刀片及前端部安装有这种挖掘刀片的挖掘钻头。

本申请主张基于2014年11月27日于日本申请的专利申请2014-240087号及2015年11月25日于日本申请的专利申请2015-230103号的优先权，并将其内容援用于此。

背景技术

作为安装于挖掘钻头的前端部而进行挖掘的挖掘刀片，已知有在由硬质合金构成的刀片主体的前端部包覆有由比该刀片主体更硬质的多晶金刚石的烧结体构成的硬质层的挖掘刀片。因此，在专利文献1～5中提出主要以缓和多晶金刚石烧结体中的应力为目的将硬质层设为多层结构的挖掘刀片。该多层结构中，具有从硬质层表面的最外层朝向刀片主体侧硬度变低且韧性变高的梯度。

通常，这种多层结构的硬质层的最外层为在金刚石粒子中添加作为金属粘合剂(金属催化剂)的Co等而进行烧结的组成的多晶金刚石烧结体。并且，在内侧的层减少金刚石的含量，取而代之添加WC等金属碳化物，从而既维持高于刀片主体的硬度又提高韧性。还提出一种将该内侧的层设为更多层的结构的挖掘刀片，越是内侧的层，金刚石含量越少且WC含量越多，从而在硬度与韧性上具有梯度。

专利文献1：美国专利第4694918号说明书

专利文献2：美国专利第8573330号说明书

专利文献3：美国专利第8695733号说明书

专利文献4：美国专利第8292006号说明书

专利文献5：日本专利第4676700号公报

但是，利用安装有这种挖掘刀片的挖掘钻头进行的挖掘作业中，例如在岩盘的一个面挖掘十几处几米深的挖掘孔，在这些挖掘孔装入炸药进行爆破，从而形成大的挖掘孔。因此，为了挖掘作业的效率化，要求一种在一个面挖掘十几处挖掘孔时中途无需更换的寿命长的挖掘钻头。

然而，具有如上述多层结构的硬质层的挖掘刀片，若在进行挖掘时突然碰到岩盘中极硬的超硬岩等而在最外层的多晶金刚石烧结体层产生缺损和崩刀，则因硬质层的内部的硬度较低而露出比较软的层。若硬质层的内部如此露出，则从该露出部分开始急剧磨损，导致该磨损到达刀片主体而无法进行挖掘，从而导致消耗挖掘钻头的寿命。

发明内容

本发明是在这种背景下完成的，其提供一种即使挖掘时万一在外层产生缺损和崩刀，磨损也不会立即到达刀片主体而能够维持挖掘性能的挖掘刀片。并且，其目的在于提供一种安装有这种挖掘刀片的寿命长的挖掘钻头。

为了解决上述课题以实现这种目的，本发明的一方式的挖掘刀片，其安装于挖掘钻头的前端部而进行挖掘，该挖掘刀片的特征在于，具备：刀片主体；及硬质层，包覆于该刀片主体的前端部且由比该刀片主体更硬质的金刚石烧结体构成，上述硬质层从该硬质层的表面侧朝向上述刀片主体侧具有至少两层的高硬度层及低硬度层，所述低硬度层配设于这些高硬度层之间且硬度低于该高硬度层。

如此构成的挖掘刀片中，包覆于刀片主体的前端部的由金刚石烧结体构成的硬质层从该硬质层的表面侧朝向刀片主体侧、即从该硬质层的外层侧朝向内侧具有至少两层的高硬度层及配设于这些高硬度层之间且硬度低于高硬度层的低硬度层，因此即使挖掘时在外层侧的高硬度层产生缺损和崩刀而使内部露出，并且内侧的低硬度层从该露出部分开始磨损，也能够通过位于该低硬度层的内侧的刀片主体侧的高硬度层抑制继续磨损。