BRPI0622005A2 - extremidade rìgida e método para produzir uma extremidade rìgida - Google Patents

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Abstract

EXTREMIDADE RìGIDA E MéTODO PARA PRODUZIR UIVIA EXTREMIDADE RìGIDA, o objeto da invenção é o de fornecer uma extremidade rígida em que o lado de ponta possui resistência ao desgaste e o lado de ligação possui dureza; a composição química da liga rígida sinterizada constituindo a extremidade rígida é tal que uma razão de composição do WC ao Co é substancialmenre a mesma a partir do lado de ponta ao lado de ligação, e um primeiro metal de ligação ou um segundo metal de ligação possui uma composição química gradiente, caracterizado pelo fato de que o conteúdo do primeiro metal de ligação ou segundo metal de ligação é aumentado a partir do lado de ponta ao lado de ligação, o primeiro metal de ligação não forma a textura eutética com o WC, e o segundo metal de ligação possui a temperatura eutética com o WC acima da temperatura eutética da liga rígida sínterízada de WC - Co e o ponto de fusão acima da temperatura de sinterização de fase liquida da liga rígida sínterízada de WC - Co.

Description

"EXTREMIDADE RÍGIDA E MÉTODO PARA PRODUZIR UMA EXTREMIDADE RÍGIDA"
Campo Técnico
A presente invenção refere-se a uma extremidade rígida adequada para uma extremidade de borda de corte feita de liga rígida sinterizada ligada ao terminal da parte principal de uma broca de perfuração por soldagem, solda ou semelhante, e o material da ponta de diversas ferramentas de usinagem e ferramentas de corte, tais como, uma serra de ponta, uma máquina de corte de ervas daninhas, uma serra ou semelhante.
Histórico da Técnica
Por exemplo, com a finalidade de perfurar um orifício no concreto e pedra ou semelhante, é geralmente conduzido para anexar uma broca de perfuração exclusiva a um martelo perfurador giratório e simultaneamente fornecer um impacto vibratório ao longo da direção axial e um torque giratório à broca de perfuração. Com a finalidade de atender a demanda para alta eficiência do trabalho de perfuração, a broca de perfuração feita de aço, ao terminal da qual uma boa extremidade de borda de corte resistente ao desgaste feita de liga rígida sinterizada foi fixada por soldagem, solda ou semelhante, é empregada para a broca de perfuração. Por exemplo, a publicação japonesa do pedido aberto de patente N0 Hei 7- 180463 revela a seguinte broca: A extremidade de borda de corte possui uma seção retangular. Os cortadores principais são formados ao longo de uma diagonal do terminal. Os cortadores auxiliares são formados ao longo da outra diagonal do terminal. Dois cortadores principais que estão opostos entre si formam uma borda talhadeira na parte superior.
Bem, a extremidade de borda de corte da broca de perfuração emprega a seguinte constituição para realizar a função de usinagem. Um metal rígido feito de carboneto metálico, que possui uma rigidez relativamente mais alta e durabilidade com resistência ao desgaste, é principalmente empregado para o material da ponta. Um metal de ligação, tal como, cobalto ou semelhante que possui uma rigidez relativamente inferior com dureza, é principalmente empregado para o material do lado de ligação que liga a extremidade de borda de corte à parte principal da broca de perfuração. Isto é, é necessário que o material do lado de ponta da extremidade de borda de corte tenha resistência ao desgaste, e é necessário que o material do lado de ligação da extremidade de borda de corte contenha tanto material que seja facilmente ligado ao outro material e tenha um coeficiente próximo da expansão térmica daquele do outro material. Dessa forma, as diferentes propriedades são necessárias para que o lado de ponta e o lado de ligação da extremidade de borda de corte sejam ligados ao terminal da broca de perfuração.
Como uma das técnicas anteriores, a referência de patente 1 revela a seguinte broca de perfuração: A broca de perfuração consiste em um cabeçote de broca que forma uma superfície de contato com superfície de pedra ou montanha rochosa e uma porção de suporte que é uma parte de anexação a um dispositivo. 0 cabeçote de broca consiste em uma porção de extremidade de cabeçote e uma porção de ajuste que é soldada integralmente por fusão com a base da porção de extremidade de cabeçote e ajustada à porção de suporte. A porção de extremidade de cabeçote é mais rígida do que a porção de ajuste e a rigidez da porção de extremidade de cabeçote feita de liga rígida sinterizada é gradiente, de modo que a rigidez do terminal é mais alta do que da base.
A referência de patente 2 revela a seguinte broca de perfuração: A broca de perfuração consiste em uma porção de extremidade de cabeçote que tem um papel condutor no trabalho de perfuração na superfície de pedra ou montanha rochosa e uma porção de haste que é uma parte de anexação a um dispositivo. A porção de extremidade de cabeçote é soldada integralmente por fusão com a porção de haste. A rigidez da porção de extremidade de cabeçote feita de liga rígida sinterizada é gradiente de modo que a rigidez do terminal é mais alta do que da base adjacente à porção de haste.
A referência de patente 3 revela um método para produzir um corpo sinterizado com uma composição química gradiente por sinterização de carga por pulso.
As referências de patente 4 e 5 revelam o seguinte produto metálico: 0 produto metálico consiste na primeira porção e segunda porção. A primeira porção compreende as partículas metálicas rústicas resistentes ao desgaste e a segunda porção compreende as partículas metálicas finas resistentes ao desgaste. 0 conteúdo do metal de ligação da primeira porção é menor e o conteúdo do metal de ligação da segunda porção é maior.
Referência de patente 1: Publicação japonesa de pedido aberto de Patente N0 Hei 8-100589
Referência de patente 2: Publicação japonesa de pedido aberto de Patente N0 Hei 8-170482 Referência de patente 3: Publicação japonesa de pedido aberto de Patente N0 2006-118033
Referência de patente 4: Publicação japonesa de Patente N0 Hei 10-511740 com base em um pedido internacional Referência de patente 5: Publicação japonesa de pedido aberto de Patente N0 Sho 61-231104 Revelação da Invenção
Problemas a serem resolvidos pela Invenção
Porém,as invenções estabelecidas nas referências de patente 1 a 5 possuem as seguintes desvantagens.
0 método para produzir a broca de perfuração por um processo de sinterização de plasma de descarga elétrica é descrito na referência de patente 1.
Conforme mostrado na figura 23 (a), o pó de WC — Co 22 contendo o cobalto por dez por cento de peso é enchido em um molde de sinterização 21 de uma máquina de sinterização de plasma de descarga elétrica com uma superfície de formação correspondente ao formato da porção de extremidade de cabeçote pela quantidade necessária. Depois, conforme mostrado na figura 23 (b), o pó de WC — Co 23 contendo o cobalto em vinte e cinco por cento de peso é colocado no pó 22 pela quantidade necessária. Além do mais, conforme mostrado na figura 23 (c), um flange de terminal 25 de um material de ajuste 24 cortado da barra de aço carbono é colocado em contato com a superfície superior do pó 23, a pressão é adicionada ao material de ajuste 24 de cima e o molde de sinterização 21 é colocado entre os eletrodos da máquina de sinterização de plasma de descarga elétrica para adicionar a voltagem de pulso. Por esse processo de sinterização de plasma de descarga elétrica, o plasma de descarga elétrica com temperatura extremamente alta é gerado em pontos mútuos de contato das partículas de pó quando a voltagem de pulso é adicionada, o pó é instantaneamente aquecido por descarga elétrica, e as partículas de pó são sinterizadas entre si pela solda de fusão. As passagens 0012 e 0013 da referência de patente 2 também declaram que a broca de perfuração é produzida pelo processo de sinterização de plasma de descarga elétrica. 0 processo de sinterização de plasma de descarga elétrica estabelecido nas referências de patente 1 e 2 possui um tempo curto de sinterização, porém a constituição da máquina de sinterização de plasma de descarga elétrica é complicada e o processo extremamente aumenta o custo da produção. Além do mais, o manuseio laborioso da máquina é necessário e o processo não é adequado para a produção em massa.
Um aquecimento de curto tempo (aumento rápido na temperatura) é conduzido na sinterização de carga por pulso revelada na referência de patente 3. Nesse caso, a mesma temperatura de sinterização não pode ser obtida no plano perpendicular à direção de carga por pulso e a temperatura da circunferência externa é inferior do que do centro. Como resultado, a circunferência externa não é suficientemente sinterizada ou o centro é excessivamente sinterizado e os ingredientes são fundidos.
Além do mais, conforme o diâmetro das partículas metálicas torna-se mais fino, a rigidez tende a aumentar. Por outro lado, conforme o diâmetro das partículas metálicas torna-se mais rústico, a rigidez tende a diminuir. Conforme o conteúdo do metal de ligação torna-se maior, a rigidez tende a diminuir. Por outro lado, conforme o conteúdo do metal de ligação torna-se menor, a rigidez tende a aumentar. Nesse ponto, no produto metálico de acordo com as referências de patente 4 e 5, conforme o diâmetro das partículas metálicas da primeira porção é rústico, a rigidez deve diminuir, e conforme o diâmetro das partículas metálicas da segunda porção é fino, a rigidez deve aumentar. Porém, conforme a segunda porção inclui uma grande quantia do metal de ligação que tende a tornar a rigidez inferior, a rigidez da segunda porção não se torna tão alta. De forma correspondente, não é possível empregar a primeira porção, bem como a segunda porção, como o material do lado de ponta da extremidade de borda de corte para a broca de perfuração.
Quando uma extremidade de borda de corte feita de liga rígida sinterizada é ligada a uma broca de perfuração feita de aço especial por soldagem ou solda, uma tensão residual complexa é criada no ponto de ligação da extremidade de borda de corte e a parte principal da broca de perfuração devido à diferença do coeficiente da expansão térmica entre a extremidade de borda de corte e a parte média da broca de perfuração com diferentes componentes químicos entre si. Por esse motivo, quando o lado de ligação da extremidade de borda de corte não é fornecido com dureza, a extremidade de borda de corte é passível de ser danificada. Mesmo se o dano não for realizado no momento da ligação, existe uma possibilidade da extremidade de borda de corte sair da broca de perfuração no trabalho efetivo de perfuração quando o lado de ligação da extremidade de borda de corte não é fornecido com dureza. 0 motivo é devido à tensão residual complexa ser criada no ponto de ligação da extremidade de borda de corte e parte principal da broca de perfuração devido à diferença do coeficiente da expansão térmica entre a extremidade de borda de corte e a parte principal da broca de perfuração com diferentes componentes químicos entre si.
0 precedente é declarado no caso em que a extremidade rígida da presente invenção foi aplicada na extremidade de borda de corte no terminal- da broca de perfuração. Existe uma demanda comum para o material da ponta de diversas ferramentas de usinagem e ferramentas de corte, tal como, uma serra de ponta, uma máquina de corte de ervas daninhas, uma serra ou semelhante, bem como uma broca de perfuração. Isto é, o terminal do material da ponta é solicitado para fornecer resistência ao desgaste e o lado de ligação para ligar a ponta à parte principal é solicitado para incluir um lote do material que é facilmente ligado à parte principal e ter um coeficiente próximo da expansão térmica ao da parte principal. Dessa forma, é solicitada para a produção em massa industrial uma extremidade rígida em que o lado de ponta e o lado de ligação possuem diferentes propriedades, respectivamente.
Considerando o precedente, o objeto da invenção é o de fornecer uma extremidade rígida em que o lado de ponta possui a resistência ao desgaste e o lado de ligação possui a dureza, e um método para produzir de forma simples e barata a extremidade rígida em que a extremidade rígida do lado de ponta não seja danificada ou não saia quando a extremidade rígida está ligada à parte principal das ferramentas de usinagem e ferramentas de corte e aquelas ferramentas estejam em uso.
Meios para resolver os Problemas
O presente inventor fez determinada pesquisa com a finalidade de atingir o resultado acima. Como resultado, o presente inventor atingiu uma perfeição da invenção, caracterizada pelo fato de uma extremidade rígida da composição química gradiente, em que o lado de ponta possui resistência ao desgaste e o lado de ligação possui a dureza, pode ser simplesmente produzido, conforme acima descrito.
Isto é, uma sinterização a vácuo (sinterização sob uma pressão inferior do que a pressão atmosférica (1013 hectopascais)) que é relativamente barata é adequada para produção em massa. Porém, é necessário manter uma temperatura de sinterização (aproximadamente 1350 a 1450°C) por 30 a 60 minutos. De forma correspondente, o longo tempo é necessário para a conclusão da sinterização a vácuo. Portanto, quando a extremidade rígida da composição química gradiente, em que o lado de ponta possui boa resistência ao desgaste e o lado de ligação possui boa dureza, é produzida pela sinterização a vácuo, os elementos constituindo a composição química gradiente difundem-se entre si durante um processo de sinterização de longo tempo e a composição química é homogeneizada. Então, não é possível manter a composição química gradiente.
Bem, conforme mostrado na figura 22, a liga rígida sinterizada WC - Co (carboneto de tungstênio) forma a textura eutética e a sinterização de fase líquida da liga rígida sinterizada de WC — Co pode ser realizada em uma temperatura do ponto de fusão (1490 °C) ou menos do cobalto. Portanto, se um primeiro metal ou um segundo metal compreendendo as seguintes características for utilizado, os efeitos exigidos podem ser atingidos. 0 primeiro metal é caracterizado pelo fato de que não forma a textura eutética com o WC. 0 segundo metal é caracterizado pelo fato de que possui a temperatura eutética com WC acima da temperatura eutética da liga rígida sinterizada de WC - Co e o ponto de fusão acima da temperatura da sinterização de fase liquida da liga rígida sinterizada de WC — Co. De forma correspondente, se o primeiro metal ou o segundo metal for adicionado na liga rígida sinterizada de WC - Co, é possível que o primeiro metal ou o segundo metal mantenha a mesma composição conforme adicionado sob o estado sólido ou meia fusão.
A presente invenção é direcionada a uma extremidade rígida consistindo em bloco feito da liga rígida sinterizada de WC — Co, caracterizada pelo fato de que a composição química da liga rígida sinterizada constituindo a extremidade rígida é caracterizada pelo fato de que uma razão de composição do WC a Co é substancialmente a mesma de um lado de ponta a um lado de ligação, um primeiro metal de ligação ou um segundo metal de ligação possui uma composição química gradiente caracterizado pelo fato de que o conteúdo do primeiro metal de ligação ou segundo metal de ligação é aumentado a partir do lado de ponta ao lado de ligação, o primeiro metal de ligação não forma a textura eutética com o WC, e o segundo metal de ligação possui a temperatura eutética com o WC acima da temperatura eutética da liga rígida sinterizada de WC — Co e o ponto de fusão acima da temperatura de sinterização de fase líquida da liga rígida sinterizada de WC - Co.
Conforme acima descrito, a extremidade rígida da presente invenção possui uma importante característica que uma razão de composição do WC ao Co é substancialmente a mesma de um lado de ponta a um lado de ligação, um primeiro metal de ligação ou um segundo metal de ligação possui uma composição química gradiente, caracterizado pelo fato de que o conteúdo do primeiro metal de ligação ou segundo metal de ligação é aumentado a partir do lado de ponta ao lado de ligação, o primeiro metal de ligação não forma a textura eutética com o WC, e o segundo metal de ligação possui a temperatura eutética com o WC acima da temperatura eutética da liga rígida sinterizada de WC — Co e o ponto de fusão acima da temperatura de sinterização de fase líquida da liga rígida sinterizada de WC — Co. Como resultado, em comparação ao WC (carboneto de tungstênio) que tem a função da resistência ao desgaste, o conteúdo de Co (cobalto) e metal de ligação que têm a função de aglutinante é menor no lado de ponta e maior no lado de ligação.
Portanto, é possível fornecer uma extremidade rígida das propriedades ideais em que o lado de ponta possui alta rigidez, bem como resistência ao desgaste, e o lado de ligação possui baixa rigidez, bem como dureza.
É estabelecido como premissa que o conteúdo do WC está dentro da variação de 75 partes por peso ou mais de 95 partes por peso ou menos, o conteúdo do Co está dentro da variação de 5 partes por peso ou mais de 25 partes por peso ou menos, e a soma do WC e Co é de 100 partes por peso. Na variação acima, é preferível que a razão de composição do WC ao Co seja substancialmente a mesma a partir do lado de ponta ao lado de ligação. Além do mais, no caso em que a soma do WC e Co é de 75 por cento por peso ou mais, 25 por cento por peso ou menos é um metal de ligação que possui a temperatura eutética com WC acima da temperatura eutética da liga rígida sinterizada de WC — Co e o ponto de fusão acima da temperatura de sinterização de fase líquida da liga rígida sinterizada de WC — Co a partir do lado de ponta ao lado de ligação, e o metal de ligação possui preferivelmente as seguintes características. O metal de ligação possui uma composição química gradiente, caracterizado pelo fato de que o conteúdo é aumentado a partir do lado de ponta ao lado de ligação. A extremidade rígida com a composição química acima pode ser preferivelmente empregada como uma extremidade de borda de corte ligada ao terminal de uma broca de perfuração para perfurar concreto, por exemplo.
Os metais abaixo são exemplos do metal de ligação que possui a temperatura eutética com WC acima da temperatura eutética (1280 °C) da liga rígida sinterizada de WC-Co e o ponto de fusão acima da temperatura de sinterização de fase líquida (1400 °C) da liga rígida sinterizada de WC — Co.' 0 Ni relativamente flexível (níquel) que possui o ponto de fusão de 1450 °C e o módulo de Young de 207 X 109N/m2 ou Cr relativamente flexível (cromo) que possui o ponto de fusão de 1860 0C e o módulo de Young de 249 X 109N/m2 pode ser pref erivelmente usado como os metais de ligação.
A presente invenção refere-se a um método para produzir· uma extremidade rígida em que uma razão de composição de WC ao Co é substancialmente a mesma em cada camada da camada de ponta de um lado de ponta à camada de ligação de um lado de ligação via camada (s) intermediária(s) de uma ou mais, um primeiro metal de ligação ou um segundo metal de ligação possui uma composição guimica gradiente, caracterizado pelo fato de gue o conteúdo do primeiro metal de ligação ou segundo metal de ligação é aumentado a partir do lado de ponta ao lado de ligação, o primeiro metal de ligação não forma a textura eutética com o WC, e o segundo metal de ligação possui a temperatura eutética com o WC acima da temperatura eutética da liga rígida sinterizada de WC — Co e o ponto de fusão acima da temperatura de sinterização de fase líquida da liga rígida sinterizada de WC — Co. O método para produzir a extremidade rígida acima compreende os seguintes processos de um primeiro processo, um segundo processo, um terceiro processo e um quarto processo;
Um primeiro processo sendo uma etapa de alimentação, o pó da liga rígida sinterizada para a camada de ponta compreendendo uma razão de composição exigida do WC ao Co e uma quantidade menor de um metal de ligação, em um molde de compactação para a extremidade rígida,
Um segundo processo sendo uma etapa de formação de camada, o pó da liga rígida sinterizada para a(s) camada (s) intermediária (s) de uma ou mais compreendendo uma razão de composição exigida do WC ao Co e o metal de ligação cujo conteúdo é gradualmente aumentado em comparação à camada de ponta, sobre a camada de ponta no molde de compactação para a extremidade rígida,
Um terceiro processo sendo uma etapa de formação de camada, o pó da liga rígida sinterizada para a camada de ligação compreendendo uma razão de composição exigida do WC ao Co e uma quantidade maior do metal de ligação, sobre a(s) camada(s) intermediária(s) no molde de compactação para a extremidade rígida e adição de pressão para obter um compacto (artigo obtido ao comprimir o pó), e
Um quarto processo sendo uma etapa de colocar o compacto em um forno de aquecimento e sinterização em uma temperatura do ponto de fusão ou menos do metal de ligação e uma pressão inferior do que a pressão atmosférica para produzir a extremidade rígida.
Dessa forma, o método para produzir uma extremidade rígida pela presente invenção torna habilidoso o uso da ação química, onde uma razão de composição exigida do WC ao Co forma a textura eutética, porém um metal de ligação especial é difícil para formar a textura eutética. 0 metal de ligação especial possui a temperatura eutética com o WC acima da temperatura eutética da liga rígida sinterizada de WC — Co e o ponto de fusão acima da temperatura de sinterização de fase líquida da liga rígida sinterizada de WC — Co. Em conformidade com a presente invenção, é possível produzir uma extremidade rígida em que uma razão de composição do WC ao Co é substancialmente a mesma da camada de ponta à camada de ligação, um primeiro metal de ligação ou um segundo metal de ligação possui uma composição química gradiente, caracterizado pelo fato de que o conteúdo do primeiro metal de ligação ou o segundo metal de ligação é aumentado da camada de ponta à camada de ligação, o primeiro metal de ligação não forma a textura eutética com o WC, e o segundo metal de ligação possui a temperatura eutética com o WC acima da temperatura eutética da liga rígida sinterizada de WC — Co e o ponto de fusão acima da temperatura de sinterização de fase líquida da liga rígida sinterizada de WC — Co. De forma correspondente, é possível fornecer a extremidade rígida em que o lado de ponta possui alta rigidez, bem como resistência ao desgaste, e o lado de ligação possui baixa rigidez, bem como dureza. Como resultado, é possível impedir uma situação indesejável. Isto é, quando a extremidade rígida é ligada uma ferramenta de usinagem ou uma ferramenta de corte por soldagem ou solda ou semelhante e a ferramenta à qual a extremidade rígida foi ligada está em uso, uma tensão residual é passível para ser produzida na parte de ligação da extremidade rígida e da ferramenta de usinagem ou da ferramenta de corte devido à diferença do coeficiente da expansão térmica entre a extremidade rígida e a ferramenta acima com diferentes componentes químicos. Porém, já que a tensão residual é desaparecida de modo que a camada de ligação flexível com dureza é elasticamente deformada de forma correspondente à tensão residual, a extremidade rígida não é danificada ou não sai no momento da ligação ou no uso efetivo. Efeitos da Invenção
Já que a presente invenção é constituída conforme acima descrito, é possível fornecer uma extremidade rígida em que o lado de ponta possui resistência ao desgaste e o lado de ligação possui dureza, e um método barato e simples para produzir uma extremidade rígida em que a extremidade rígida que é o material da ponta não é danificada ou não sai quando a extremidade rígida é ligada a uma ferramenta de usinagem ou uma ferramenta de corte e a ferramenta à qual a extremidade rígida foi ligada está em uso.
Breve Descrição dos Desenhos
a figura 1 é uma visão frontal mostrando a parte importante de uma broca de perfuração, cuja parte é omitida, caracterizada pelo fato de que uma extremidade de borda de corte como uma realização da extremidade rígida da presente invenção foi ligada ao seu terminal;
a figura 2 é uma visão em seção esquemática mostrando um exemplo de um molde de compactação para a extremidade rígida e um compacto com camada;
a figura 3 é uma visão em perspectiva mostrando uma extremidade de borda de corte para uma broca de perfuração como uma realização da extremidade rígida da presente invenção;
a figura 4 é uma visão esquemática mostrando a espessura de cada camada de uma extremidade de borda de corte como uma realização da presente invenção; a figura 5 é uma visão mostrando a distribuição de concentração dos elementos de componente de uma extremidade de borda de corte como uma realização da presente invenção a partir do lado de ponta ao lado de ligação;
as figuras 6 (a) a (f) são visões mostrando as fotos microscópicas em diversas partes da circunferência externa da borda principal de corte de uma extremidade de borda de corte como uma realização da presente invenção a partir da parte inferior da ponta; a figura 7 é uma visão mostrando a concentração de cobalto (por cento por peso), concentração de níquel (por cento por peso) e rigidez de rockwell (hra)
em diversas partes da circunferência externa da borda principal de corte de uma extremidade de borda de corte como uma realização da presente invenção a partir da parte inferior à ponta; a figura 8 é uma visão esquemática mostrando a espessura de cada camada de uma extremidade de borda de corte como outra realização da presente invenção; a figura 9 é uma visão mostrando a distribuição de concentração dos elementos de componente de uma extremidade de borda de corte como outra realização da presente invenção a partir do lado de ponta ao lado de ligação; a figura 10 é uma visão mostrando a concentração de cobalto (por cento por peso) e concentração de níquel (por cento por peso) em diversas partes da circunferência externa da borda principal de corte de uma extremidade de borda de corte como outra realização da presente invenção a partir da parte inferior à ponta;
a figura 11 é uma visão esquemática mostrando a espessura de cada camada de uma extremidade de borda de corte como outra realização adicional da presente invenção;
a figura 12 é uma visão mostrando a distribuição de concentração dos elementos de componente de uma extremidade de borda de corte como outra realização adicional da presente invenção a partir do lado de ponta ao lado de ligação;
a figura 13 é uma visão mostrando a concentração de cobalto (por cento por peso) e concentração de niquel (por cento por peso) em diversas partes da circunferência externa da borda principal de corte de uma extremidade de borda de corte como outra realização adicional da presente invenção a partir da parte inferior à ponta;
a figura 14 é uma visão em seção esquemática mostrando outro exemplo de um molde de compactação para a extremidade rígida e um compacto com camada;
a figura 15 é uma visão esquemática mostrando a espessura de cada camada de uma extremidade de borda de corte como ainda outra realização adicional da presente invenção; a figura 16 é uma visão mostrando a concentração de cobalto (por cento por peso) e concentração de níquel (por cento por peso) em uma porção próxima à parte inferior e outra porção próxima à ponta da circunferência externa da borda principal de corte de uma extremidade de borda de corte como ainda outra realização adicional da presente invenção;
a figura 17 é uma visão mostrando a distribuição de concentração dos elementos de componente de uma extremidade de borda de corte como ainda outra realização adicional da presente invenção a partir do lado de ponta ao lado de ligação;
a figura 18 é uma visão mostrando uma foto microscópica do lado de ponta de uma extremidade de borda de corte como ainda outra realização adicional da presente invenção; a figura 19 é uma visão mostrando uma foto microscópica do lado de ligação de uma extremidade de borda de corte como ainda outra realização adicional da presente invenção;
a figura 20 (a) é uma visão mostrando uma foto da aparência externa de uma broca de perfuração, caracterizada pelo fato de que uma extremidade de borda de corte como uma realização da extremidade rígida da presente invenção foi ligada ao terminal e submetida a um uso efetivo por dez horas, e a figura 20 (b) é uma visão mostrando uma foto da aparência externa de uma broca de perfuração, caracterizada pelo fato de que uma extremidade de borda de corte como um contraste de uma extremidade rígida foi ligada ao terminal e submetida a um uso efetivo por dez horas;
a figura 21 é uma visão ilustrando o diâmetro de partícula médio nessa descrição;
a figura 22 é uma visão mostrando o diagrama de fase dos elementos ternários de w — c — co; e
as figuras 23 (a) a (c) são visões mostrando os processos de sinterização do cabeçote de broca do método anterior para produzir a broca de perfuração. Explicação dos Numerais
1 molde de compactação
2 perfurador superior
3 perfurador inferior
4 molde
5 camada de ponta
6 primeira camada intermediária
7 segunda camada intermediária
8 camada de ligação
9 extremidade de borda de corte
10 lado de ponta
11 lado de ligação
12 borda principal de corte
13 borda de corte menor
14 parte principal da broca Melhor Modo para Realizar a Invenção
A seguinte descrição do melhor modo para realizar a invenção deve ser lida com referência aos desenhos, caracterizada pelo fato de que os desenhos dos numerais de referência indicam os elementos através de visões plurais. A descrição detalhada e desenhos ilustram os exemplos de diversas realizações da invenção reivindicada, e não têm a intenção de serem limitantes. É possível alterar ou modificar a mesma adequadamente sem desviar do escopo da presente invenção.
1) A primeira realização
0 pó compreendendo pó de WC (carboneto de tungstênio) de 85 por cento por peso do diâmetro de partícula médio de 0,2 μm e pó de Co (cobalto) de 15 por cento por peso do diâmetro de partícula médio de 1,25 μm foi uniformemente misturado para obter um primeiro pó misturado para uma camada de ponta. Conforme mostrado na figura 2, o primeiro pó misturado foi alimentado no molde de compactação 1 consistindo no perfurador superior 2, perfurador inferior 3 e molde 4 para obter uma camada de ponta 5. Depois, o pó compreendendo o pó de WC — Co de 98 por cento por peso consistindo no pó de WC acima de 85 partes por peso e pó de Co acima de 15 partes por peso e pó de Ni (níquel) de 2 por cento por peso do diâmetro de partícula médio de 5, 0 pm foi uniformemente misturado para obter um segundo pó misturado para uma primeira camada intermediária. 0 segundo pó misturado foi formado como camada sobre a camada de ponta 5 para obter uma primeira camada intermediária 6. E o pó compreendendo pó de WC — Co de 95 por cento por peso consistindo no pó de WC acima de 85 partes por peso e o pó de Co acima de 15 partes por peso e o pó de Ni acima de 5 por cento por peso foi uniformemente misturado para obter um terceiro pó misturado para uma segunda camada intermediária. O terceiro pó misturado foi colocada em camada sobre a primeira camada intermediária 6 para obter uma segunda camada intermediária 7. Além disso, o pó compreendendo o pó de WC — Co de 92 por cento por peso consistindo no pó de WC acima de 85 partes por peso e o pó de Co acima de 15 partes por peso e o pó de Ni acima de 8 por cento por peso foram uniformemente misturados para obter um quarto pó misturado para uma camada de ligação. O quarto pó misturado foi colocado em camada sobre a segunda camada intermediária 7 para obter uma camada de ligação 8. O artigo com camada compreendendo a camada de ponta 5, a primeira camada intermediária 6, a segunda camada intermediária 7 e a camada de ligação 8 foi adicionado pressão pelo perfurador superior 2 de cima para produzir um compacto com camada cuja composição química é gradiente ao longo da direção da altura. Conforme acima descrito, o compacto com camada (composto consistindo em duas ou mais camadas, cujas composições químicas são diferentes entre si) foi produzido. Na primeira realização e nas outras realizações conforme abaixo descritas, o significado do diâmetro de partícula médio do pó será fornecido abaixo. Conforme mostrado na figura 21, no caso em que a abscissa denota o diâmetro máximo de partícula do pó e a ordenada denota a quantidade do pó, o diâmetro de partícula médio do pó indica o diâmetro de partícula do pó, cuja quantidade é maior. Na primeira realização, um compacto com camada cuja composição química é gradiente ao longo da direção da altura foi produzida ao colocar em camada na ordem da primeira camada intermediária, a segunda camada intermediária e a camada de ligação sobre a camada de ponta. Porém, na ordem reversa, isto é, é possível produzir um compacto com camada cuja composição química é gradiente ao longo da direção de altura ao colocar em camada na ordem da segunda camada intermediária, a primeira camada intermediária e a camada de ponta sobre a camada de ligação.
O compacto com camada acima foi colocado em um forno de aquecimento a vácuo (não mostrado). A pressão no forno de aquecimento a vácuo foi reduzida para 200 Pa e aquecida até a temperatura de 1400 °C. O compacto com camada foi sinterizado na temperatura de 1400°C por 40 minutos e a pressão de 200 Pa. A sinterização que é realizada sob uma pressão inferior do que a pressão atmosférica (1013 hectopascais) é geralmente denominada sinterização a vácuo. O aquecimento foi realizado sob condição de gás nitrogênio para impedir a oxidação do material.
A extremidade de borda de corte 9 conforme mostrada na figura 3 foi obtida pela sinterização a vácuo acima. A Figura 4 é uma visão esquemática mostrando a espessura de cada camada da extremidade de borda de corte 9 obtida conforme acima descrita. A Figura 5 é uma visão mostrando a distribuição de concentração dos elementos de componente da extremidade de borda de corte 9 mostrada na figura 3 a partir da extremidade afiada (o lado de ponta) 10 à parte inferior (o lado de ligação) 11 que foi medida por um microscópio de elétron de varredura. O conteúdo de WC (carboneto de tungstênio) é aumentado um pouco a partir do lado de ligação ao lado de ponta. Porém uma razão de composição do WC ao Co é proximamente a mesma a partir do lado de ponta ao lado de ligação. 0 níquel mostra uma composição química gradiente em que o conteúdo é aumentado a partir do lado de ponta ao lado de ligação.
A Figura 6 (a) é uma visão mostrando uma foto microscópica de potência 4000 da ponta (vide figura 7, "f") de uma borda prinqipal de corte 12 da extremidade de borda de corte 9 mostrada na figura 3. A Figura 6 (b) é uma visão mostrando uma foto microscópica de potência 4000 em 8 mm acima da parte inferior (vide figura 7, "e") de uma borda principal de corte 12. A Figura 6 (c) é uma visão mostrando uma foto microscópica de potência 4000 em 6 mm acima da parte inferior (vide figura 7, "d") de uma borda principal de corte 12. A Figura 6 (d) é uma visão mostrando a foto microscópica de potência 4000 em 4 mm acima da parte inferior (vide figura 7, "c") de uma borda principal de corte 12. A Figura 6 (e) é uma visão mostrando uma foto microscópica de potência 4000 em 2 mm acima da parte inferior (vide figura 7, "b") de uma borda principal de corte 12. A Figura 6 (f) é uma visão mostrando a foto microscópica de potência 4000 da parte inferior (vide figura 7, "a") de uma borda principal de corte 12. Conforme mostrado nas fotos microscópicas das figuras 6 (a) a (f), a textura sinterizada é satisfatoriamente fina sem inclusão de rústica.
A Figura 7 é uma visão mostrando a concentração de cobalto (por cento por peso), concentração de níquel (por cento por peso) e rigidez de Rockwell (HRA) em diversas partes "a" a "f" da circunferência externa da borda principal de corte 12 da extremidade de borda de corte 9 mostrada na figura 3 a partir da parte inferior à ponta. Conforme mostrado na figura 7, o lado de ponta em que o conteúdo do metal de ligação (Co e Ni) é pequeno, é rígido, porém a parte inferior (o lado de ligação) em que o conteúdo do metal de ligação (Co e Ni) é grande, é flexível. Dessa forma, a figura 7 mostra a distribuição de rigidez adequada para a função de usinagem exigida para a extremidade de borda de corte.
2) A segunda realização
Como a segunda realização, o compacto com camada, que consiste em quatro camadas compreendendo a camada de ponta, a primeira camada intermediária, a segunda camada intermediária e a camada de ligação com a mesma razão de composição que a primeira realização, foi produzido pela mesma condição que a primeira realização. O compacto com camada acima foi colocado em um forno de aquecimento a vácuo (não mostrado) . A pressão no forno de aquecimento a vácuo foi reduzida a 200 . Pa e aquecida até a temperatura de 1470 °C. O compacto com camada foi sinterizado na temperatura de 1470 0C por 40 minutos e a pressão de 200 Pa. A sinterização a vácuo foi realizada semelhante a isso. 0 aquecimento foi realizado sob a condição de gás nitrogênio para impedir a oxidação do material.
Uma extremidade de borda de corte 9 conforme mostrado na figura 3 foi obtida pela sinterização a vácuo acima. A Figura 8 é uma visão esquemática mostrando a espessura de cada camada da extremidade de borda de corte 9 obtida conforme acima descrito.
A Figura 9 é uma visão mostrando a distribuição de concentração dos elementos de componente da extremidade de borda de corte obtida conforme descrito acima a partir da extremidade afiada (o lado de ponta) à parte inferior (o lado de ligação) que foi medida por um microscópio de elétron de varredura. O níquel mostra uma composição química gradiente em que o conteúdo é aumentado a partir do lado de ponta ao lado de ligação. A Figura 10 mostra a concentração de cobalto (por cento por peso) e concentração de níquel (por cento por peso) em diversas partes "n" a "r" da circunferência externa da borda principal de corte da extremidade de borda de corte a partir da parte inferior à ponta. Conforme mostrado na figura 10, a concentração de níquel (por cento por peso) na ponta é mais do que 0,5 por cento por peso. Dessa forma, já que o níquel difunde-se em direção à ponta por sinterização na temperatura acima do ponto de fusão do níquel, a rigidez do lado de ponta tende a diminuir.
3) A terceira realização
0 pó compreendendo o pó de WC (carboneto de tungstênio) de 90 por cento por peso do diâmetro de partícula médio de 0,9 um e pó de Co (cobalto) pó de 10 por cento por peso do diâmetro de partícula médio de 1,25 μM foram uniformemente misturados para obter um primeiro pó misturado para uma camada de ponta. Conforme mostrado na figura 2, o primeiro pó misturado foi alimentado no molde de compactação 1 consistindo no perfurador superior 2, perfurador inferior 3 e molde 4 para obter uma camada de ponta 5. Depois, o pó compreendendo o pó de WC — Co de 95 por cento por peso consistindo no pó de WC acima de 90 partes por peso e pó de Co acima de 10 partes por peso e pó de Ni (níquel) de 5 por cento por peso do diâmetro de partícula médio de 5,0 um foram uniformemente misturados para obter um segundo pó misturado para uma primeira camada intermediária. O segundo pó misturado foi colocado em camada sobre a camada de ponta 5 para obter uma primeira camada intermediária 6. E o pó compreendendo o pó de WC — Co de 90 por cento por peso consistindo no pó de WC acima de 90 partes por peso e pó de Co acima de 10 partes por peso e pó de Ni acima de 10 por cento por peso foram uniformemente misturados para obter um terceiro pó misturado para uma segunda camada intermediária. 0 terceiro pó misturado foi colocado em camada sobre a primeira camada intermediária 6 para obter uma segunda camada intermediária 7. Além disso, o pó compreendendo o pó de WC — Co de 85 por cento por peso consistindo no pó de WC acima de 90 partes por peso e pó de Co acima de 10 partes por peso e pó de Ni acima de 15 por cento por peso foram uniformemente misturados para obter um quarto pó misturado para uma camada de ligação. 0 quarto pó misturado foi colocada em camada sobre a segunda camada intermediária 7 para obter uma camada de ligação 8. 0 artigo com camada compreendendo a camada de ponta 5, a primeira camada intermediária 6, a segunda camada intermediária 7 e a camada de ligação 8 foram adicionados pressão pelo perfurador superior 2 de cima para produzir um compacto com camada cuja composição química é gradiente ao longo da direção da altura. Conforme acima descrito, o compacto com camada foi produzido.
Depois, o compacto com camada acima foi colocado em um forno de aquecimento a vácuo (não mostrado). A pressão no forno de aquecimento a vácuo foi reduzida a 200 Pa e aquecida até a temperatura de 1550 °C. 0 compacto com camada foi sinterizado na temperatura de 1550 0C por 40 minutos e a pressão de 200 Pa. A sinterização a vácuo foi realizada semelhante a isso. 0 aquecimento foi realizado sob condição de gás nitrogênio para impedir a oxidação do material.
Uma extremidade de borda de corte 9 conforme mostrado na figura 3 foi obtida pela sinterização a vácuo acima. A Figura 11 é uma visão esquemática mostrando a espessura de cada camada da extremidade de borda de corte 9 obtida conforme acima descrito.
A Figura 12 é uma visão mostrando a distribuição de concentração dos elementos de componente da extremidade de borda de corte obtida conforme acima descrito a partir da extremidade afiada (o lado de ponta) à parte inferior (o lado de ligação) que foi medida por um microscópio de elétron de varredura. A seguinte tabela 1 mostra a distância a partir da parte inferior em diversas partes da circunferência externa da borda principal de corte da extremidade de borda de corte 9 e concentração de cobalto (por cento por peso), concentração de níquel (por cento por peso) e rigidez de Rockwell (HRA) da mesma. A Figura 13 é uma visão mostrando a concentração de cobalto (por cento por peso) e concentração de níquel (por cento por peso) extraídas da Tabela 1.
Conforme mostrado na figura 12, o níquel mostra uma composição química gradiente em que o conteúdo é aumentado a partir do lado de ponta ao lado de ligação. Porém, conforme mostrado na tabela 1, o conteúdo de níquel é maior do que 1,5 por cento por peso em 11 mm distante a partir da parte inferior (o ponto extremamente próximo à ponta, vide figura 13) e pode ser reconhecido que o níquel difunde-se em direção à ponta. Tabela 1
<table>table see original document page 31</column></row><table>
Dessa forma, já que o níquel difunde-se em direção à ponta por sinterização na temperatura acima do ponto de fusão do níquel, a rigidez do lado de ponta tende a diminuir.
4) A quarta realização
O pó compreendendo pó de WC (carboneto de tungstênio) de 92 por cento por peso do diâmetro de partícula médio de 0, 9 μπι e pó de C;o (cobalto) de 8 por cento por peso do diâmetro de partícula médio de 1,25 μm foram uniformemente misturados para obter um primeiro pó misturado para uma camada de ponta. Conforme mostrado na figura 14, o primeiro pó misturado foi alimentado no molde de compactação 1 consistindo no perfurador superior 2, perfurador inferior 3 e molde 4 para obter uma camada de ponta 5. Depois, o pó compreendendo o pó de WC — Co de 95 por cento por peso consistindo no pó de WC acima de 92 partes por peso e pó de Co acima de 8 partes por peso e pó de Cr (cromo) de 5 por cento por peso do diâmetro de partícula médio de 10,0 μπι foram uniformemente misturados para obter um segundo pó misturado para uma camada de ligação. 0 segundo pó misturado foi colocado em cada sobre a camada de ponta 5 para obter uma camada de ligação 8. 0 artigo com camada compreendendo a camada de ponta 5 e a camada de ligação 8 foi adicionado pressão pelo perfurador superior 2 de cima para produzir um compacto com camada cuja composição química é gradiente ao longo da direção de altura. Conforme acima descrito, o compacto com camada foi produzido.
Depois, o compacto com camada acima foi colocado em um forno de aquecimento a vácuo (não mostrado). A pressão no forno de aquecimento a vácuo foi reduzida a 200 Pa e aquecida até a temperatura de 1400 °C. 0 compacto com camada foi sinterizado na temperatura de 1400 0C por 40 minutos e a pressão de 200 Pa. A sinterização a vácuo foi realizada semelhante a isso. 0 aquecimento foi realizado sob a condição de gás nitrogênio para impedir a oxidação do material.
Uma extremidade de borda de corte 9 conforme mostrada na figura 3 foi obtida pela sinterização a vácuo acima. A Figura 15 é uma visão esquemática mostrando a espessura de cada camada da extremidade de borda de corte 9 obtida conforme acima descrito. A Figura 16 é uma visão mostrando a concentração de cobalto (por cento por peso) e concentração de níquel (por cento por peso) em uma porção próxima à parte inferior a outra porção próxima à ponta da circunferência externa da borda principal de corte da extremidade de borda de corte 9 obtida conforme acima descrito. A Figura 17 é uma visão mostrando a distribuição de concentração dos elementos de componente da extremidade de borda de corte obtida conforme acima descrito a partir da extremidade afiada (o lado de ponta) à parte inferior (o lado de ligação) que foi medida por um microscópio de elétron de varredura. O conteúdo do carboneto de tungstênio (WC) não se altera muito do lado de ligação ao lado de ponta. O cromo (Cr) mostra uma composição química gradiente em que o conteúdo é aumentado a partir do lado de ponta ao lado de ligação. O conteúdo do cobalto (Co) amplamente altera-se a partir do lado de ponta ao lado de ligação.
A Figura 18 é uma visão mostrando uma foto microscópica de potência 4000 do lado de ponta da extremidade de borda de corte obtido conforme acima descrito. A Figura 19 é uma visão mostrando uma foto microscópica de potência 4000 do lado de ligação da extremidade de borda de corte obtido conforme acima descrito. É reconhecido que a textura do lado de ligação mostrada na figura 19 é acabada (tornado-se precisa) em comparação à textura do lado de ponta mostrada na figura 18. A soma (11, 338 por cento por peso, vide figura 16) do conteúdo de cobalto e cromo no lado de ligação correspondente à foto microscópica acima excede em número a soma (8,527 por cento por peso, vide figura 16) do conteúdo do cobalto e cromo no lado de ponta correspondente à foto microscópica acima. Porém, a rigidez de Rockwell (HRA) no lado de ponta era de 90,6 e a rigidez de Rockwell (HRA) no lado de ligação era de 92,0, correspondente ao limite superior que o instrumento de medição de rigidez de Rockwell pode ler. De forma correspondente, é considerado que a rigidez real de Rockwell (HRA) no lado de ligação é mais de 92,0. Dessa forma, no caso do cromo ser adicionado como um metal de ligação, a composição química é gradiente, porém somente pode ser reconhecido que a textura é acabada pela sinterização e a rigidez tende a ser aumentada.
5) A quinta realização
A Figura 1 é uma visão frontal mostrando a importante parte de uma broca de perfuração, cuja parte é omitida, caracterizada pelo fato de que uma extremidade de borda de corte 9 obtida conforme acima descrito foi ligada a uma parte principal 14 da broca por solda de resistência.
6) A sexta realização
A Figura 20 (a) é uma visão mostrando uma foto ampliada da aparência externa incluindo a parte de ligação de uma broca de perfuração, caracterizada pelo fato de que a extremidade de borda de corte 9 obtida pela primeira realização foi ligada à parte principal"14 da broca de perfuração feita de aço de cromo-molibdênio por solda de resistência e submetida à perfuração do concreto por dez horas. Pode ser reconhecido que parte de ligação não é danificada após o uso efetivo por dez horas, não mencionando o tempo de ligação.
A Figura 20 (b) é uma visão mostrando uma foto ampliada da aparência externa de uma broca de perfuração, caracterizada pelo fato de que uma extremidade de borda de corte como um contraste foi ligada à parte principal da broca de perfuração e submetida à perfuração do concreto. Essa extremidade de borda de corte como o contraste foi obtida conforme acima abaixo descrito. O pó compreendendo o pó de WC (carboneto de tungstênio) de 85 por cento por peso do diâmetro de partícula médio de 0,2 pm e pó de Co (cobalto) de 15 por cento por peso do diâmetro de partícula médio de 1,25 μιτι foram uniformemente misturados para obter um pó misturado. 0 pó misturado foi alimentado no molde de compactação 1 com uma seção conforme mostrada na figura 2. Um compacto foi obtido pelo mesmo processo conforme acima descrito. Depois, o compacto foi colocado em um forno de aquecimento a vácuo (não mostrado). A pressão no forno de aquecimento a vácuo (condição de gás nitrogênio) foi reduzida a 200 Pa e aquecida até a temperatura de 1400 °C. 0 compacto foi sinterizado na temperatura de 1400 °C, por 40 minutos e a pressão de 200 Pa. A sinterização a vácuo foi realizada semelhante a isso.
A extremidade de borda de corte 9a como o contraste foi ligada à parte principal 14a da broca de perfuração feita de aço de cromo-molibdênio por solda de resistência e submetida à perfuração do concreto. A extremidade de borda de corte 9a não foi danificada no momento da ligação. Porém, em três horas após o início da perfuração, a extremidade de borda de corte 9a saiu da parte principal 14a da broca de perfuração conforme mostrado na figura 20(b). Essa extremidade de borda de corte como o contraste possui as características que a composição química não é gradiente, e uma monocamada de composição química proximamente uniforme constitui a extremidade de borda de corte a partir do lado de ponta ao lado de ligação, e o lado de ligação não é fornecido com dureza. Por outro lado, uma tensão residual complexa é criada na parte de ligação da extremidade de borda de corte e parte principal da broca de perfuração, devido à diferença do coeficiente da expansão térmica entre a extremidade de borda de corte e parte principal da broca de perfuração com diferentes componentes químicos entre si. Como resultado, a extremidade de borda de corte 9a saiu da parte principal 14a da broca de perfuração pela tensão residual complexa.
Aplicabilidade Industrial
A extremidade rígida da presente invenção é adequada para o material da ponta de diversas ferramentas de usinagem e ferramentas de corte, tal como, uma broca de perfuração, uma serra de ponta, uma máquina de corte de ervas daninhas, uma serra ou semelhante.

Claims (3)

1. "EXTREMIDADE RÍGIDA", uma extremidade rígida consistindo em bloco feito de liga rígida sinterizada de WC — Co, caracterizada pelo fato de que a composição química da liga rígida sinterizada constitui uma extremidade rígida onde uma razão de composição do WC ao Co é substancialmente a mesma a partir de um lado de ponta a um lado de ligação, um primeiro metal de ligação ou um segundo metal de ligação possui uma composição química gradiente, particularizada pelo fato de que o conteúdo do primeiro metal de ligação ou segundo metal de ligação é aumentado a partir do lado de ponta ao lado de ligação, o primeiro metal de ligação não forma a textura eutética com o WC, e o segundo metal de ligação possui a temperatura eutética com o WC acima da temperatura eutética da liga rígida sinterizada de WC — Co e o ponto de fusão acima da temperatura de sinterização de fase líquida da liga rígida sinterizada de WC - Co.
2. "MÉTODO PARA PRODUZIR UMA EXTREMIDADE RÍGIDA", em que uma razão de composição do WC ao Co é substancialmente a mesma em cada camada a partir da camada de ponta de um lado de ponta à camada de ligação de um lado de ligação via a(s) camada(s) intermediária(s) de um ou mais, um primeiro metal de ligação ou um segundo metal de ligação possui uma composição química gradiente, caracterizado pelo fato de que o conteúdo do primeiro metal de ligação ou segundo metal de ligação é aumentado a partir do lado de ponta ao lado de ligação, o primeiro metal de ligação não forma a textura eutética com o WC, e o segundo metal de ligação possui a temperatura eutética com o WC acima da temperatura eutética da liga rígida sinterizada de WC — Co e o ponto de fusão acima da temperatura de sinterização de fase líquida da liga rígida sinterizada de WC — Co, compreendendo os seguintes processos de um primeiro processo, um segundo processo, um terceiro processo e um quarto processo; um primeiro processo sendo uma etapa de alimentação, o pó da liga rígida sinterizada para a camada de ponta contendo uma razão de composição exigida do WC ao Co e uma quantidade menor de um metal de ligação, em um molde de compactação para a extremidade rígida, um segundo processo sendo uma etapa de formação de camada, o pó da liga rígida sinterizada para a(s) camada(s) intermediária(s) de um ou mais compreendendo uma razão de composição exigida do WC ao Co e o metal de ligação cujo conteúdo é gradualmente aumentado em comparação à camada de ponta, sobre a camada de ponta no molde de compactação para a extremidade rígida, um terceiro processo sendo uma etapa de formação de camada, o pó da liga rígida sinterizada para a camada de ligação compreendendo uma razão de composição exigida do WC ao Co e uma quantidade superior do metal de ligação, sobre a(s) camada(s) intermediária(s) no molde de compactação para a extremidade rígida e adição da pressão para obter um compacto, e um quarto processo sendo uma etapa de colocar o compacto em um forno de aquecimento e sinterização em uma temperatura do ponto de fusão ou menos do metal de ligação e uma pressão inferior do que a pressão atmosférica para produzir a extremidade rígida.
3. "MÉTODO PARA PRODUZIR UMA EXTREMIDADE RÍGIDA", em que uma razão de composição do WC ao Co é substancialmente a mesma em cada camada a partir da camada de ponta de um lado de ponta à camada de ligação de um lado de ligação, um primeiro metal de ligação ou um segundo metal de ligação possui uma composição química gradiente, caracterizado pelo fato de que o conteúdo do primeiro metal de ligação ou segundo metal de ligação é aumentado a partir do lado de ponta ao lado de ligação, o primeiro metal de ligação não forma a textura eutética com o WC, e o segundo metal de ligação possui a temperatura eutética com o WC acima da temperatura eutética da liga rígida sinterizada de WC — Co e o ponto de fusão acima da temperatura de sinterização de fase líquida da liga rígida sinterizada de WC - Co, compreendendo os seguintes processos de um primeiro processo, um segundo processo e um terceiro processo; um primeiro processo sendo uma etapa de alimentação do pó da liga rígida sinterizada para a camada de ponta compreendendo uma razão de composição exigida do WC ao Co em um molde de compactação para a extremidade rígida, um segundo processo sendo uma etapa de formação de camada, o pó da liga rígida sinterizada para a camada de ligação compreendendo uma razão de composição exigida do WC ao Co e um metal de ligação, sobre a camada de ponta no molde de compactação para a extremidade rígida e adição da pressão para obter um compacto, e um terceiro processo sendo uma etapa de colocar o compacto em um forno de aquecimento e sinterização em uma temperatura do ponto de fusão ou menor do metal de ligação e uma pressão inferior do que a pressão atmosférica para produzir a extremidade rígida.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011081948B4 (de) * 2011-09-01 2013-05-23 Hilti Aktiengesellschaft Bohrer und Herstellungsverfahren für einen Bohrer
JP6339436B2 (ja) * 2014-07-29 2018-06-06 京セラ株式会社 ドリル用ブランク、ドリル用ブランクの製造方法、およびドリル
JP2016108668A (ja) * 2014-12-05 2016-06-20 株式会社日立製作所 複合部材および複合部材の製造方法
JP2016177385A (ja) * 2015-03-18 2016-10-06 株式会社リコー 情報処理装置、情報処理方法およびプログラム
EP3117939A1 (de) * 2015-07-14 2017-01-18 HILTI Aktiengesellschaft Werkzeug
CN106424740B (zh) * 2016-09-30 2019-04-12 昆明理工大学 一种碳化钨颗粒增强钢基表层复合材料及其制备方法
EP3342516A1 (de) 2017-01-02 2018-07-04 HILTI Aktiengesellschaft Werkzeug
JP6209300B1 (ja) * 2017-04-27 2017-10-04 日本タングステン株式会社 アンビルロール、ロータリーカッタ、及びワークの切断方法
CN111132782B (zh) * 2017-10-02 2022-07-19 日立金属株式会社 超硬合金复合材料及其制造方法以及超硬工具
CN108620595B (zh) * 2018-04-03 2019-06-04 鑫京瑞钨钢(厦门)有限公司 具有多层梯度结构的硬质合金螺丝螺帽模具及其制造方法
CN111390183A (zh) * 2020-04-22 2020-07-10 重庆辰罡科技有限公司 一种硬质合金的制造工艺及金属切削刀具和模具
CN114147227B (zh) * 2021-12-10 2022-10-11 哈尔滨理工大学 基于竹纤维细胞壁环形多壁层结构仿生刀具及其制备方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4595062A (en) * 1980-07-17 1986-06-17 Varco International, Inc. Well casing jack mechanism
US4398952A (en) 1980-09-10 1983-08-16 Reed Rock Bit Company Methods of manufacturing gradient composite metallic structures
EP0194018A1 (en) 1985-01-31 1986-09-10 Boart International Limited Forming components made of hard metal
JPS6263005A (ja) 1985-09-11 1987-03-19 Nachi Fujikoshi Corp ドリル
US5305840A (en) * 1992-09-14 1994-04-26 Smith International, Inc. Rock bit with cobalt alloy cemented tungsten carbide inserts
JPH06263005A (ja) * 1993-03-12 1994-09-20 Suzuki Motor Corp シートベルト装置
DE4339245A1 (de) 1993-11-18 1995-05-24 Hilti Ag Spiralbohrer
JPH08100589A (ja) 1994-09-30 1996-04-16 Eagle Ind Co Ltd 掘削用ビット及びその製造方法
JP2896749B2 (ja) 1994-12-16 1999-05-31 イーグル工業株式会社 掘削用ビット及びその製造方法
US5679445A (en) * 1994-12-23 1997-10-21 Kennametal Inc. Composite cermet articles and method of making
JPH09315873A (ja) 1996-05-28 1997-12-09 Sumitomo Coal Mining Co Ltd 超硬合金系耐摩耗材及びその製造方法
JP2004292905A (ja) * 2003-03-27 2004-10-21 Tungaloy Corp 傾斜組成燒結合金及びその製造方法
US20050211475A1 (en) * 2004-04-28 2005-09-29 Mirchandani Prakash K Earth-boring bits
US7699904B2 (en) * 2004-06-14 2010-04-20 University Of Utah Research Foundation Functionally graded cemented tungsten carbide
JP2006118033A (ja) 2004-10-25 2006-05-11 Hokkaido 組成傾斜超硬合金の作製方法
US7887747B2 (en) * 2005-09-12 2011-02-15 Sanalloy Industry Co., Ltd. High strength hard alloy and method of preparing the same
EP2184122A1 (en) * 2008-11-11 2010-05-12 Sandvik Intellectual Property AB Cemented carbide body and method
US8440314B2 (en) * 2009-08-25 2013-05-14 TDY Industries, LLC Coated cutting tools having a platinum group metal concentration gradient and related processes

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