CN102618768A - 遁构机掘进刀盘硬质合金组件 - Google Patents

Abstract

本发明为遁构机掘进刀盘硬质合金组件，解决已有组件耐磨性差，焊接性能不良的问题。其化学成份重量百分比为：WC84—86、Co13.78—15.67、TaC0.1—0.15、NbC0.12—0.180。

Description

遁构机掘进刀盘硬质合金组件

技术领域：

    本发明与遁构机掘进刀盘硬质合金组件的化学成份和制造方法有关。

背景技术：

在铁路、公路、地铁等道路建设中，隧道施工用遁构机挖掘是非常先进、快捷的方式。除了遁构机整机的质量保障外，掘进刀盘上所焊接的硬质合金组件使用寿命及焊接性能至关重要。现在，国内外普遍采用硬质合金国际标准K类合金中钴含量15%的钨钴合金（WC+Co）。该种合金在国内标准GB2075-87中称为YG15。它的化学成分为WC85%、Co15%、总碳5.88%—5.9%。抗弯强度≥2230N，硬度HRA≥86.5。由于遁构机掘进刀盘的工作条件十分恶劣，常规的YG15容易出现不耐磨，硬质合金组件焊接性能不好易脱落等缺陷，焊接脱落率一般在3%左右。从而大大缩短了掘进刀盘的工作寿命，最终导致遁构机生产效率低下，生产成本增高。

发明内容：

    本发明的目的是提供一种焊接质量好，耐磨性能好、抗冲击性能好，工作寿命长的遁构机掘进刀盘硬质合金组件及其制造方法。

本发明是这样实现的：

本发明遁构机掘进刀盘硬质合金组件、其特征在于其化学成份重量百分比为：

           WC           84—86

           Co            13.78—15.67

            TaC           0.1—0.15

            NbC           0.12—0.18。

包括如下步骤：        

（1）将市购的碳化钨WC，钴Co，碳化钽TaC，碳化铌NbC按配方同时放入球磨机，出料、过筛、压制成型后放入真空烧结炉内；

（2）在真空烧结炉内脱胶时间400—600分钟， 温度为350℃—500℃；

（3）烧结温度为1410℃——1430℃，时间为50—70分钟，烧结期间抽真空，真空度≤13P。

脱胶分四个阶段，第一阶段温度350℃，时间100分钟，第二阶段温度400℃，时间200分钟，第三阶段温度450℃，时间100分钟，第四阶段温度500℃，时间为100分钟。

本发明针对已有技术的缺陷在组件的配方中采取了两个措施。一、在合金中增加两种有利于同时提高硬度和强度的贵金属钽和铌。二、在掘进刀盘使用过程中，除了硬质合金组件和掘进刀盘配合的几何尺寸精度、表面光洁度以外，最重要的是硬质合金组件的焊接性能。而合金的总碳含量是影响焊接性的关键因素。本发明是在生产过程中，通过调整工艺，增加合金的总碳含量来提高硬质合金组件的焊接性能。

本发明通过调整配方，增加了新的元素，改变了脱胶时间、烧结温度、烧结时间、抽真空时间等手段，提高了硬质合金组件的红硬性、抗冲击性能，大大延长了掘进刀盘的使用寿命；保证本发明的硬质合金新材料，总碳含量合理的控制在6.08%—6.10%之间。较好的解决了硬质合金组件和掘进刀盘的焊接缺陷，使合金焊接脱落率稳定在1%以内。从而延长了掘进刀盘的工作寿命，降低了掘进刀盘的使用和维修成本。

具体实施方式：

本发明组件的三种配方如下：重量%

序  号	WC	Co	TaC	NbC
					1	84	15.67	0.15	0.18
2	85.93	13.78	0.13	0.16
					3	85.28	14.5	0.10	0.12

制造工艺如下：

1、WC粉、Co粉、TaC粉、NbC粉同时放入混料设置中，保证球磨时间30小时，经过出料、过筛、压制成型后，放入真空烧结炉内；2、脱胶:（1）温度分四个阶段，第一阶段350℃、第二阶段400℃、第三阶段450℃、第四阶段500℃；（2）时间控制分四个阶段，第一阶段100分钟、第二阶段200分钟、第三阶段100分钟、第四阶段100分钟；3、烧结温度1420℃±10；4、烧结过程中炉内真空度始终保持在≤13P。组件的抗弯强度≥2350N，硬度HRA≥87.5，检测硬度是按国标规定的方法用洛氏硬度计检查，抗弯强度是用20*6.5*6.5标准试块在材料试验机上进行检测。

Claims (3)

1.遁构机掘进刀盘硬质合金组件、其特征在于其化学成份重量百分比为：

           WC           84—86

            Co            13.78——15.67

             TaC           0.1—0.15

             NbC          0.12—0.18。

2.根据权利要求1所述的组件的制造方法，其特征在于包括如下步骤：        

（1）将市购的碳化钨WC，钴Co，碳化钽TaC，碳化铌NbC按配方同时放入球磨机，出料、过筛、压制成型后放入真空烧结炉内；

（2）在真空烧结炉内脱胶时间400—600分钟，温度为350℃—500℃；

（3）烧结温度为1410℃——1430℃，时间为50—70分钟，烧结期间抽真空，真空度≤13P。

3.根据权利要求1所述的组件的制造方法，其特征在于脱胶分四个阶段，第一阶段温度350℃，时间100分钟，第二阶段温度400℃，时间200分钟，第三阶段温度450℃，时间100分钟，第四阶段温度500℃，时间为100分钟。