[实用新型]钻卡螺母

说明书

本实用新型是一种螺母，具体地说是利用粉未冶金工艺制造的一种高碳钢材质的用于三爪钻卡头的钻卡螺母。

在钻机中钻卡螺母是关键的零部件之一，靠钻卡螺母紧固钻卡的压力夹紧钻头，因此它要求有较高的强度和硬度。通常，钻卡螺母都采用合金钢为材质，例如50Cr钢，经机械加工制成螺母。钻卡螺母安装过程中，必须将成整体的螺母工件打开成两部分才能安装在钻卡头中。为防止工件打开过程中螺母产生塑性形变，精加工后的钻卡螺母必须进行热处理（淬火）增加其硬度和脆性。这种使用通常机加工方法制造钻卡螺母，不但价格较贵的合金钢材料的利用率低（22％左右），且加工工续长，同时这种螺母在使用中还须加油润滑。另一种制造方法是粉未冶金工艺，采取这种工艺能简化钻卡螺母加工的过程，降低生产成本。钻卡螺母通常是按混粉，压制成型，烧结和精加工等工艺方法进行加工制造的。在粉未冶金工艺中，原料的混粉，压制成型和烧结过程的条件能直接影响产品性能，特别是烧结过程的气氛是较难控制的一道工序。因此选择一定的制造工艺条件，是采取粉未冶金工艺制造工件的关键。

本实用新型的目的是制造一种性能优良的钻头螺母。它不但能节约材料，简化加工过程，又可以提高工件的使用寿命。

本实用新型的钻卡螺母是高碳钢制成的，其高碳钢材质的组成（重量％）为：C：1.0～1.3％；P：0.1～0.3％，其余为Fe。同时这种材质制成的螺母工件中含有孔径极细的微孔，其孔隙的体积占螺母体积的7～14％。这种微孔大多是连通的，润滑油可以通过浸润，充满到微孔中，其含有润滑油的孔隙占总孔隙的50％以上。为保持钻卡螺母含有适当的润滑油，同时又能保证工件的强度，其较佳的孔隙体积应占螺母体积的9％～11％。

上述的高碳钢中的含碳量，能直接影响工件的强度，特别是工件的脆性。材质中加入少量磷也是为了进一步控制其脆性。使精加工后的工件在打开成两片时容易，且断裂口齐整，无塑性形变。但是进一步增加含碳量（大于1.3％）或含磷量（大于0.2％），工件虽然硬脆性增加，螺母的韧性却减少，其加工过程变难，使用寿命也减少。而减小含碳量（小于1.0％），则其性能发生相反的变化，也不利于采用。较佳的含碳量为（重量％）1.0～1.1％，含磷量为（重量）0.2％。

本实用新型的钻卡螺母结构示意图如图1所示。图中1、螺母；2、螺母中缝。

实例

如图1，利用粉未冶金工艺和机加工法制造出的一个钻卡螺母其材质高碳钢的组成是：碳1.1％，磷0.2％，其余为铁。其孔隙体积占工件体积的9％。工件中含有（重量％）0.4％左右的润滑油。

本实用新型钻卡螺母由于采用高碳钢代取了价格贵重的高铬合金钢，降低原料的成本，同时，由于工件具有一定的硬脆性，使螺母很容易沿螺母中缝2被打开两部分，而不会出现塑性形变，能保证产品的质量。此外这种钻卡螺母由于含有一定量的润滑油成份，即能在使用过程中能起到自润滑作用，又可延长了螺母的使用寿命。