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1、10申请公布号CN102889057A43申请公布日20130123CN102889057ACN102889057A21申请号201210379571122申请日20121009E21B10/46200601B22F5/00200601B22F3/02200601C22C29/08200601C22C32/00200601C22C9/00200601C22C30/0220060171申请人吉林大学地址130026吉林省长春市西民主大街6号72发明人高科孙友宏刘婧马银龙74专利代理机构长春市四环专利事务所22103代理人张建成54发明名称一种高效耐磨切削工具57摘要本发明公开了一种高效耐磨切削工。
2、具，其是将不同形状的超硬材料置于粉末冶金混合粉料中，采用热压法或无压浸渍法烧制而成；所述的超硬材料是聚晶金刚石或多晶金刚石或孕镶金刚石或立方氮化硼等其它超硬材料；粉末冶金材料用来固定和保护超硬材料，切削岩石时，粉末冶金材料先于超硬材料磨损，超硬材料出露，切削面产生沟槽形结构，改变岩石受力状态，能有效改善切削工具的排屑环境和冷却环境，切削岩石效率提高；本发明应用到切削岩石钻头中，可以提高钻头的切削岩石效率和使用寿命；切削面产生的沟槽形结构能够改善了切削工具的抗冲击性、局部水力学状态、切削条件和排屑环境，可以提高机械钻速和使用寿命。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图3页19中华人民共和国国。
3、家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图3页1/1页21一种高效耐磨切削工具，其特征在于是将不同形状的超硬材料置于粉末冶金材料中，采用热压法或无压浸渍法烧制而成。2根据权利要求1所述的一种高效耐磨切削工具，其特征在于所述的超硬材料是聚晶金刚石或多晶金刚石或孕镶金刚石或立方氮化硼。3根据权利要求1所述的一种高效耐磨切削工具，其特征在于所述粉末冶金材料的重量百分比配方是3070WC、030YG6、030NI、015MN、015CO和2060663青铜。4根据权利要求1所述的一种高效耐磨切削工具，其特征在于所述的粉末冶金材料形成工具的基层（3）和保护层（1）；所述的超硬材料形成工具的。
4、切削单元（2），切削单元（2）位于基层（3）和保护层（1）之间。5根据权利要求4所述的一种高效耐磨切削工具，其特征在于所述切削单元（2）至少为一层。权利要求书CN102889057A1/3页3一种高效耐磨切削工具技术领域0001本发明属于超硬复合材料技术领域，涉及切削软到坚硬岩石，尤其涉及一种适用于各种碎岩钻头用的切削齿，也涉及到金属切屑刀头用的复合切削工具，特别涉及一种高效耐磨切削工具。背景技术0002目前，国内外岩石切削工具的种类和制作方法很多，但是象聚晶金刚石复合片类切削工具的制备以通过金刚石压机进行高温高压制备的方法为主。尽管此法在不断改进和完善，复合片质量得到了大幅度提升，但有两方面。
5、问题难以克服。设备和工艺方面一是一次只能压制一片复合片，生产效率低；二是成品率较低，直接成本高；三是若要大批量生产，设备一次性投入大；四是制备工艺技术控制难，高质量复合片制备技术主要掌握在国外少数几家企业，技术垄断导致复合片价格很高，高出国内价格一倍以上。复合片综合性能方面切削效率、耐磨性和抗冲击性相互制约，如效率的提高往往会导致抗冲击性或耐磨性的下降，反之亦然，多项性能无法同步提高。如申请号为2011100018158的发明专利申请和专利号为2006200160410的实用新型专利，主要是为了提高复合片的切削效率，但因此类复合片表面不平，抗冲击性能有所下降，使用寿命缩短；再如申请号为2008。
6、200531782的实用新型专利，主要是为了增加复合片的抗冲击性能，但因其表面成球面或弧面，切削岩石的效率有所下降。然而，对于用来切削岩石的切削工具来说，切削效率、耐磨性和抗冲击性等性能同时提高是最理想的结果。发明内容0003本发明的目的是要解决现有岩石切削工具存在的缺点，而提供一种高效耐磨切削刀具。0004本发明是将不同形状的超硬材料置于粉末冶金混合粉料中，采用热压法或无压浸渍法烧制而成。0005所述的超硬材料是聚晶金刚石或多晶金刚石或孕镶金刚石或立方氮化硼等其它超硬材料。0006所述的粉末冶金材料配方及比例是3070WC、030YG6、030NI、015MN、015CO和2060663青铜。
7、。0007切削工具中的超硬材料可以由一个切削单元构成，也可以由多个切削单元组成。每个超硬材料单元的截面形状不限。粉末冶金材料用来固定和保护超硬材料，切削岩石时，粉末冶金材料先于超硬材料磨损，超硬材料出露，切削面产生沟槽形结构，改变岩石受力状态，能有效改善切削工具的排屑环境和冷却环境，切削岩石效率提高。0008本发明应用到切削岩石钻头中，可以提高钻头的切削岩石效率和使用寿命。切削面产生的沟槽形结构能够改善了切削工具的抗冲击性、局部水力学状态、切削条件和排屑环境，可以提高机械钻速和使用寿命。说明书CN102889057A2/3页40009本发明的有益效果本发明之高效耐磨切削工具，具有寿命长、钻速高。
8、、能耗低、防粘能力强等特点。附图说明0010图1、图2是由单层多个切削单元组成的高效耐磨切削工具截面图。0011图3、图4是由单层一个切削单元组成的高效耐磨切削工具截面图。0012图5、图6、图7、图8是由双层多个不同截面形状的切削单元组成的高效耐磨切削工具截面图。具体实施方式0013本实施例是将不同形状的超硬材料置于粉末冶金混合粉料中，采用热压法或无压浸渍法烧制而成。0014所述的超硬材料是聚晶金刚石或多晶金刚石或孕镶金刚石或立方氮化硼等其它超硬材料。0015所述的粉末冶金材料的重量百分比的配方是3070WC、030YG6、030NI、015MN、015CO和2060663青铜。0016实施。
9、例10017请参阅图1和图2所示，按计算所得粉末冶金混合材料装入组装好的石墨模具中压实，形成工具的基层3，上部按照设计放置直径或边长为13MM，长度为310MM的多晶金刚石，按照设计排布后压实，形成工具的切削单元2，再加入计算所得粉末冶金材料，再压实，形成工具的保护层1，最后放上石墨压块，烘干后在温度1100，压力在150KGF/CM2的条件下热压成型，缓慢冷却后退模，再进行表面清理、成形加工，即为高效耐磨切削工具，切削工具形状和大小可任意设计和制备。0018实施例20019请参阅图3和图4所示，按计算所得粉末冶金混合材料装入组装好的石墨模具中压实，形成工具的基层3，上部按照设计放置较切削齿直。
10、径小23MM、厚度为13MM的多晶金刚石膜，再压实，形成工具的切削单元2，再加入计算所得粉末冶金材料，再压实，形成工具的保护层1，最后放上石墨压块，烘干后在温度1200的条件下无压浸渍成型，缓慢冷却后退模，再进行表面清理、成形加工，即为高效耐磨切削工具，切削工具形状和大小可任意设计和制备。0020实施例30021请参阅图5、图6、图7和图8所示，按计算所得粉末冶金混合材料装入组装好的石墨模具中压实，形成工具的基层3，上部按照设计放置直径或边长为13MM、长度为310MM的多晶金刚石，按照设计排布后压实，形成工具的第一层切削单元2，再加入计算所得粉末冶金材料，再压实，形成工具的第一层保护层1，再。
11、按照设计放置边长或直径为13MM、长度为310MM的多晶金刚石，按照设计排布后压实，形成工具的第二层切削单元2，再加入计算所得粉末冶金材料，再压实，形成工具的第二层保护层1，最后放上石墨压块，烘干后在温度1100，压力在150KGF/CM2的条件下热压成型，缓慢冷却后退模，再进行表面清理、成形加工，即为高效耐磨切削工具，切削工具形状和大小可任意设计和制备。说明书CN102889057A3/3页50022所述的切削单元2可以是多层，每个超硬材料单元的截面形状不限。说明书CN102889057A1/3页6图1图2图3说明书附图CN102889057A2/3页7图4图5图6说明书附图CN102889057A3/3页8图7图8说明书附图CN102889057A。