CN106222516A - 一种钻头机械材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种钻头机械材料及其制备方法，由如下重量份数的原料制成：青铜粉5‑8份、碳化钨3‑6份、铁4‑8份、石墨1‑3份、铝2‑5份、镍2‑4份、硅1‑3份、钒2‑4份和硼1‑2份。本发明的有益效果是：强度高、耐磨性好；钻头材料在满足所有API标准的力学性能的基础上，抗疲劳性能得到提高，疲劳寿命得到延长。

Description

一种钻头机械材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及机械材料领域，具体涉及一种钻头机械材料及其制备方法。
背景技术
钻头是电钻中必不可少的部件之一。目前的钻头材料主要是硬质合金和高速钢。硬质合金材料具有硬度高、耐磨，但是在加工过程中，钻头易出现折断或者磨损过大等现象而需要不断更换，进而增加了加工成本；此外钻头磨损也是影响加工效率的主要因素。因此，需要一种硬度、耐磨性好和韧性都到一种平衡的钻头来适应更好的应用需求。
发明内容
综上所述，为了克服现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种钻头机械材料及其制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种钻头机械材料，由如下重量份数的原料制成：青铜粉5-8份、碳化钨3-6份、铁4-8份、石墨1-3份、铝2-5份、镍2-4份、硅1-3份、钒2-4份和硼1-2份。
一种钻头机械材料的制备方法，由如下的步骤制得：
(1)分别称取如下重量份数的各原料：青铜粉5-8份、碳化钨3-6份、铁4-8份、石墨1-3份、铝2-5份、镍2-4份、硅1-3份、钒2-4份和硼1-2份；
(2)将步骤(1)称取的青铜粉、碳化钨和铁置于真空炉中，升温至850-900℃并保温；
(3)依次加入步骤(1)称取的石墨、铝和镍，升温至650-830℃并温；
(4)再加入硅份、钒和硼，升温至1000-1500℃并保温；
(5)降温至700-900℃，进行浇铸成型，得到浇铸件；
(6)对浇铸件进行热处理工序，所述热处理工序依次包括正火、淬火和回火处理；
(7)自然冷却至室温即得钻头机械材料。
进一步，步骤(2)中升温至850-900℃后保温40min-1h。
进一步，步骤(3)中升温至650-830℃后保温50min-1h。
进一步，步骤(4)中升温至1000-1500℃后保温1.5h。
本发明的有益效果是：强度高、耐磨性好；钻头材料在满足所有API标准的力学性能的基础上，抗疲劳性能得到提高，疲劳寿命得到延长。
具体实施方式
以下结合具体实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
一种钻头机械材料，由如下的步骤制得：
(1)分别称取如下重量份数的各原料：青铜粉5份、碳化钨3份、铁4份、石墨1份、铝2份、镍2份、硅1份、钒2份和硼1份；
(2)将步骤(1)称取的青铜粉、碳化钨和铁置于真空炉中，升温至850℃，保温40min；
(3)依次加入步骤(1)称取的石墨、铝和镍，升温至650℃，保温50min；
(4)再加入硅份、钒和硼，升温至1000℃，保温1.5h；
(5)降温至700℃，进行浇铸成型，得到浇铸件；
(6)对浇铸件进行热处理工序，所述热处理工序依次包括正火、淬火和回火处理；
(7)自然冷却至室温即得钻头机械材料。
实施例2
一种钻头机械材料，由如下的步骤制得：
(1)分别称取如下重量份数的各原料：青铜粉7份、碳化钨5份、铁6份、石墨2份、铝4份、镍3份、硅2份、钒3份和硼1.5份；
(2)将步骤(1)称取的青铜粉、碳化钨和铁置于真空炉中，升温至870℃，保温50min；
(3)依次加入步骤(1)称取的石墨、铝和镍，升温至750℃，保温55min；
(4)再加入硅份、钒和硼，升温至1200℃，保温1.5h；
(5)降温至800℃，进行浇铸成型，得到浇铸件；
(6)对浇铸件进行热处理工序，所述热处理工序依次包括正火、淬火和回火处理；
(7)自然冷却至室温即得钻头机械材料。
实施例3
一种钻头机械材料，由如下的步骤制得：
(1)分别称取如下重量份数的各原料：青铜粉8份、碳化钨6份、铁8份、石墨3份、铝5份、镍4份、硅3份、钒4份和硼2份；
(2)将步骤(1)称取的青铜粉、碳化钨和铁置于真空炉中，升温至900℃，保温1h；
(3)依次加入步骤(1)称取的石墨、铝和镍，升温至830℃，保温1h；
(4)再加入硅份、钒和硼，升温至1500℃，保温1.5h；
(5)降温至900℃，进行浇铸成型，得到浇铸件；
(6)对浇铸件进行热处理工序，所述热处理工序依次包括正火、淬火和回火处理；
(7)自然冷却至室温即得钻头机械材料。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种钻头机械材料，其特征在于，由如下重量份数的原料制成：青铜粉5-8份、碳化钨3-6份、铁4-8份、石墨1-3份、铝2-5份、镍2-4份、硅1-3份、钒2-4份和硼1-2份。
2.一种钻头机械材料的制备方法，其特征在于，由如下的步骤制得：
(1)分别称取如下重量份数的各原料：青铜粉5-8份、碳化钨3-6份、铁4-8份、石墨1-3份、铝2-5份、镍2-4份、硅1-3份、钒2-4份和硼1-2份；
(2)将步骤(1)称取的青铜粉、碳化钨和铁置于真空炉中，升温至850-900℃并保温；
(3)依次加入步骤(1)称取的石墨、铝和镍，升温至650-830℃并温；
(4)再加入硅份、钒和硼，升温至1000-1500℃并保温；
(5)降温至700-900℃，进行浇铸成型，得到浇铸件；
(6)对浇铸件进行热处理工序，所述热处理工序依次包括正火、淬火和回火处理；
(7)自然冷却至室温即得钻头机械材料。
3.根据权利要求2所述的钻头机械材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中升温至850-900℃后保温40min-1h。
4.根据权利要求2所述的钻头机械材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中升温至650-830℃后保温50min-1h。
5.根据权利要求2至4任一所述的钻头机械材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中升温至1000-1500℃后保温1.5h。
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