CN110168188A

CN110168188A - 挖掘工具的冲击尖端

Info

Publication number: CN110168188A
Application number: CN201880005852.6A
Authority: CN
Inventors: 瑟瑞娜·伯内蒂; 阿曼达·林恩·麦基; 查尔斯·西蒙·詹姆斯·皮克尔斯
Original assignee: Element Six UK Ltd
Current assignee: Element Six UK Ltd
Priority date: 2017-03-07
Filing date: 2018-03-06
Publication date: 2019-08-23
Also published as: EP3592935A1; GB2561454A; WO2018162442A1; GB201703626D0; GB201803545D0; JP2020509267A; US20200277854A1

Abstract

提供了一种用于挖掘工具的冲击尖端。冲击尖端包括包含超硬材料的冲击结构和包含烧结碳化物材料的基体，该基体在界面处连结到冲击结构。冲击尖端具有围绕主中心轴线的旋转对称性。冲击结构具有平面顶部区域，并且在主中心轴线所在的平面上，凸出弯曲侧壁在平面顶部区域和基体之间延伸。

Description

挖掘工具的冲击尖端

技术领域

本公开总体上涉及用于挖掘工具的超硬冲击尖端；涉及包括该挖掘工具的超硬冲击尖端的挖掘工具组件，具体地但不限于用于道路铣削或采矿；以及涉及制作和使用该挖掘工具的超硬冲击尖端的方法。

背景技术

国际专利申请公开号WO2008/105915公开了一种高抗撞击工具，其具有在非平面界面处粘合到烧结金属碳化物基体的超硬材料。在界面处，基体具有锥形表面，该锥形表面从基体的圆柱形边缘开始并且在基体中形成的升高的平坦中心区域处结束。超硬材料具有尖的几何形状，尖锐顶部具有1.27至3.17毫米的半径。超硬材料从基体的顶部到平坦中心区域也具有2.54至12.7毫米的厚度。在其他实施例中，基体可以具有非平面界面。

美国专利号8,061,457公开了一种高抗撞击工具，其包括在非平面界面处粘合到碳化物基体的超硬材料。超硬材料包括具有基本上圆锥形部分的基本上尖的几何形状，该基本上圆锥形的部分包括具有至少两个不同邻接斜面的锥形侧壁，所述斜面形成大于135度的角度。从超硬材料顶部到非平面界面的厚度大于碳化物基体的厚度。超硬材料的体积可以是碳化物基体体积的75至150％。从超硬材料顶部到非平面界面的厚度可以大于碳化物基体的厚度的两倍。超硬材料的顶部可以包括在1.27至3.17毫米之间的半径。

美国专利申请公开号2010/0263939公开了一种高抗撞击工具，其包括在界面处粘合到烧结金属碳化物基体的烧结多晶金刚石(PCD)主体。主体包括具有顶部的基本上尖的几何形状，并且顶部包括弯曲表面，该弯曲表面分别在第一和第二过渡部处连结主体的前侧和后侧。第一和第二过渡部之间的顶部宽度小于基体宽度的三分之一，并且主体还包括大于基体宽度三分之一的从顶部到界面的主体厚度。

发明内容

在使用中，当高撞击工具冲击地层时，它相对于地层被安置成一定角度。当工具的后缘通过地层时，这可能导致挖掘器的一侧的磨损，并且还可能意味着工具尖端的最尖点不是撞击地层的点。本发明一个目的是提供一种用于挖掘工具的改进的冲击尖端，其减轻了其中一些问题。

根据第一方面，提供了一种用于挖掘工具的冲击尖端。冲击尖端包括包含超硬材料的冲击结构和包含烧结碳化物材料的基体，所述基体在界面处连结到所述冲击结构。所述冲击尖端具有围绕主中心轴线的旋转对称性，并且所述冲击结构具有平面顶部区域，并且在所述主中心轴线所在的平面上，凸出弯曲侧壁从所述平面顶部区域朝向所述基体下垂。

作为一个选项，所述弯曲侧壁具有变化的曲率半径。

作为一个选项，所述平面顶部区域是所述基体的横截面的最大面积的0.5％至30％。

所述顶部区域可选地基本上是圆形的，以所述冲击尖端的中心纵向轴线为中心。

所述冲击结构可选地包括从顶部区域下垂并围绕所述顶部区域的裙部结构。

作为一个选项，所述冲击结构包括与所述平面顶部区域同心布置的截头圆锥形表面。

所述超硬材料可选地包括多晶金刚石(PCD)材料。

作为一个选项，所述顶部区域和与所述顶部相对的所述界面边界之间的所述冲击结构的厚度在2.5和10毫米之间。

根据第二方面，提供了一种用于道路铣削或采矿的挖掘工具的组件，包括如上在第一方面中所述的冲击尖端。

根据第三方面，提供了一种制造如上在第一方面中所述的冲击尖端的方法。所述方法包括：

提供前体结构，所述前体结构包括包含超硬材料的冲击结构和包含烧结碳化物材料的基体，所述基体在界面处连结到所述冲击结构，所述冲击结构具有非平面顶部和从所述平面顶部区域朝向所述基体下垂的凸出弯曲侧壁；和

处理所述超硬结构以去除包括所述非平面顶部在内的所述超硬结构的体积，使得所述超硬结构包括平面顶部区域。

作为一个选项，所述前体结构的所述非平面顶部是球状圆形。

该方法可选地还包括处理所述超硬结构以去除包括非平面顶部在内的所述超硬结构的体积，以留下面积为所述基体的横截面的最大面积的0.5％至30％的平面顶部区域。

作为一个选项，所述方法还包括处理所述超硬结构以去除包括非平面顶部在内的所述超硬结构的体积，以留下基本上为圆形并且居中在所述冲击尖端的中心纵向轴线上的平面顶部区域。

附图说明

参考附图描述了非限制性示例布置，其中：

图1以侧视图和透视图示出了第一示例性冲击尖端；

图2以侧视图和透视图示出了第二示例性冲击尖端；

图3以侧视图和透视图示出了第三示例性冲击尖端；

图4是对于垂直钻孔器试验后的示例性冲击尖端的磨损痕迹区域的图；

图5是示例性挖掘工具组件的透视图；和

图6是示出用于制造冲击尖端的示例性步骤的流程图。

具体实施方式

图1示出了第一示例性冲击尖端1。冲击尖端1包括由超硬材料制成的冲击结构2。冲击结构2连结到由烧结碳化钨材料制成的基体3。冲击尖端1具有围绕主中心轴线4的旋转对称性。将平面顶部区域5提供在冲击结构的顶部处。当在侧视图中(或在主中心轴线4所在的平面上)观察时，冲击结构具有从平面顶部区域5朝向基体依附(depending)的弯曲凸出侧壁6。

在图1的示例中，基体3具有15mm的直径，并且平面顶部区域5具有2mm的直径。

图2示出了第二示例性实施例，其中平面顶部区域5具有3mm的直径。

图3示出了第三示例性实施例，其中平面顶部区域5具有3.5mm的直径。

在图1至图3的三个示例性实施例中，冲击结构2包括多晶金刚石(PCD)材料，该材料包括互生长的金刚石晶粒。用包含钴的填充物材料基本上填充金刚石晶粒之间的间隙，填充物材料的含量在整个冲击结构中为1-18％重量。在其他示例中，与平面顶部区域5相邻的PCD材料体积中的填充物材料的含量可以基本上小于10％重量，并且可以小于2％重量。基体3包括钴基烧结碳化物材料。

每个冲击端部2由PCD材料限定，并且包括由边缘7界定的平面顶部区域5，边缘7一直围绕顶部区域5的周边延伸。参考图1，在冲击结构2的圆形表面区域8(或裙部结构)和顶部区域5之间形成平面顶部区域5的边缘7，其中圆形表面区域8在平行于主中心轴线4的纵向平面中是弧形的。圆形表面区域8具有约为2.25mm的曲率半径，并且位于顶部区域5和侧壁6之间。注意，代替圆形表面区域8，它可以是倒角的或者只是从平面顶部区域5和侧壁6的急剧变化。

根据不同条件制作若干冲击尖端，如下：

样品1：由PCD金刚石材料在直径为15mm的烧结碳化钨基体3上形成的冲击尖端2。冲击尖端没有平面顶部区域，而是具有圆形顶部，在顶部处的曲率半径为3.8mm。

样品2：与样品1相同——除了冲击尖端2具有2mm的平面顶部区域，如图1所示。

样品3：冲击尖端2，由PCD金刚石材料在直径为15mm的烧结碳化钨基体3上形成并且在基体3和冲击尖端2之间的界面处使用金刚石增强碳化物层，以解决PCD和烧结碳化钨之间的热膨胀差异。冲击尖端没有平面顶部区域，而是具有圆形顶部，在顶部处的曲率半径为3.8mm。

样品4：与样品3相同——除了冲击尖端2具有2mm的平面顶部区域，如图1所示。

使用垂直钻孔器(VB)测试以50°的角度测试样品。在VB测试中，以55转/分钟(rpm)的速度旋转Santa Eulalia花岗岩的工件。使用冲击尖端以5.0mm/转的进料速率和0.15mm的切削深度切穿工件。在50次穿过工件后，测量冲击尖端上的磨损区域。

图4是示出针对每个样品的冲击尖端的磨损区域的图。可以看出，对于样品2与样品1相比，以及样品4与样品3相比，截头减少了磨损痕迹区域，这表明平面顶部区域的提供提高了工具性能和寿命。将平面顶部区域5和侧壁6之间的过渡部定位成更靠近冲击尖端1切割工件处的点被认为提高了切割操作的效率。

WO2014/049162描述了一种用于挖掘工具的具有平坦顶部区域的圆锥形冲击尖端，该顶部区域具有1至25平方毫米的面积。然而，由于呈圆锥形，所以从侧视图中侧壁看起来是平坦的。通过在基体3与平面顶部区域5和侧壁6之间的过渡部之间提供更多的材料以支撑冲击尖端1，则具有凸出弯曲形状被认为提高了冲击尖端的抗撞击性。

参考图5，示例性的示例挖掘工具9包括在连结界面边界处连结到支撑体10的冲击尖端1，并且支撑体10包括插入轴，该插入轴收缩配合到形成为钢基座11的孔中。基座11具有柄部12，用于经由耦合机构(未示出)将挖掘器9安装到滚筒(未示出)上。在图5中所示的示例布置中，柄部12基本上不与支撑体10的主轴线对齐。

支撑体10的体积可以是约30cm³，并且支撑体10的长度可以是约6.8cm。如本文所使用的，收缩配合是通过至少一个部件中的相对尺寸变化(形状也可以稍微改变)所实现的部件之间的一种过盈配合。这通常通过在组装之前加热或冷却一个部件并在组装之后使其返回到环境温度来实现。收缩配合应被理解为与压配合形成对比，在压配合中部件被迫进入另一部件内的孔或凹部中，这可能涉及在部件之间产生相当大的摩擦应力。在一些变型中，支撑体10包括烧结碳化物材料，其包括平均尺寸为约2.5微米至约3微米的碳化钨颗粒以及至多约10％重量的金属粘合剂材料，例如钴(Co)。将支撑体10收缩配合到基座12中可以允许使用相对硬等级的烧结碳化物，这可能增强对尖端1的支撑并降低破裂的风险。为了减小应力，可以避免接触点处的尖角。例如，边缘和拐角可以是圆角或倒角的，并且孔的边缘可以提供有半径或倒角，以降低产生应力相关裂缝的风险。

在使用中，冲击尖端的冲击端部将被驱动以撞击待被破碎的主体或地层。冲击尖端可以包括在挖掘工具中，可以被驱动以撞击待被降解的主体或地层。在道路铣削或采矿中，可以将每个都包括相应冲击尖端的多个挖掘器安装到滚筒上。滚筒将耦合到车辆并由车辆驱动，例如，滚筒旋转并且当滚筒旋转时挖掘器反复冲击沥青或岩石。挖掘器通常可以被布置成使得每个冲击尖端不直接用顶部的顶端撞击主体，而是稍微倾斜地实现挖凿动作，其中主体被每个冲击尖端局部破坏。冲击尖端对硬质材料的重复撞击可能导致冲击尖端和/或挖掘器的其他部分的磨损和/或破裂。

合成和天然的金刚石、多晶金刚石(PCD)、立方氮化硼(cBN)和多晶cBN(PCBN)材料是超硬材料的示例。如本文所使用的，合成金刚石，也被称为人造金刚石，是已经制造的金刚石材料。如本文所使用的，多晶金刚石(PCD)材料包括多个金刚石晶粒的聚集体，其中大部分是彼此直接相互粘合的，并且其中金刚石的含量为材料的至少约80％体积。金刚石晶粒之间的间隙可以至少部分地填充有填充物材料，该填充物材料可以包括用于合成金刚石的催化剂材料，或者它们可以基本上是空的。如本文所使用的，在合成或天然金刚石热力学稳定的温度和压力下，用于合成金刚石的催化剂材料能够促进合成金刚石晶粒的生长和/或合成或天然金刚石晶粒直接相互生长。用于金刚石的催化剂材料的示例是Fe、Ni、Co和Mn、以及包括这些的某些合金。包含PCD材料的主体可以包括至少一个区域，在该区域中已经从间隙中去除了催化剂材料，从而在金刚石颗粒之间留下间隙空隙。如本文所使用的，PCD等级是PCD材料的变体，其特征在于金刚石晶粒的体积含量和/或尺寸、金刚石晶粒之间的间隙区域的体积含量和可能存在于间隙区域内的材料的组成。不同的PCD等级可具有不同的微观结构和不同的力学性质，诸如弹性(或杨氏)模量E、弹性模量、横向断裂强度(TRS)、韧性(诸如所谓的K₁C韧性)、硬度、热膨胀的密度和系数(CTE)。不同的PCD等级在使用中也可能表现不同。例如，不同PCD等级的磨损率和抗断裂性可能不同。

现在将描述用于制造包括形成为与基体连结的PCD结构的尖端的示例方法。

通常，可以通过在用于金刚石的催化剂材料的存在下将包含多个金刚石颗粒的聚集体放置在烧结碳化物基体上来制造冲击尖端，从而提供预烧结组件，然后可以使其经受超高压和高温——其中金刚石比石墨是更加热力学稳定的，以将金刚石晶粒烧结在一起并形成连结到基体主体的PCD结构。烧结碳化物基体主体内的粘合剂材料可以提供催化剂材料源，诸如钴、铁或镍、或包括任何这些的混合物或合金。例如，可以以金刚石颗粒上的混合粉末或沉积物的形式将催化剂材料源提供在金刚石颗粒的聚集体内。可以将催化剂材料源提供在聚集体的边界附近，而不是聚集体和基体主体之间的边界，例如聚集体的边界附近，该边界将对应于烧结PCD结构的冲击端部。

在一些示例方法中，聚集体可以包括基本上松散的金刚石颗粒，或由粘合剂材料保持在一起的金刚石颗粒。聚集体可以是颗粒、圆盘、晶片或片材的形式，并且例如可以包含用于金刚石的催化剂材料和/或用于减少异常金刚石晶粒生长的添加剂，或者聚集体可以基本上不含催化剂材料或添加剂。

在一些示例方法中，可以提供包括通过粘合剂材料保持在一起的多个金刚石颗粒的片材形式的聚集体。片材可以通过诸如挤出或带式浇铸之类的方法来制造，其中包含具有适合于制备所期望的相应PCD等级的相应尺寸分布的金刚石颗粒的浆料和粘合剂材料被铺展在表面上并允许其干燥。也可以使用用于制造含金刚石片材的其他方法。用于沉积含金刚石的层的替代方法包括喷涂方法，诸如热喷涂。粘合剂材料可以包括水基有机粘合剂，诸如甲基纤维素或聚乙二醇(PEG)，并且可以提供包含具有不同尺寸分布的金刚石颗粒、金刚石含量和/或添加剂的不同片材。例如，可以提供包含平均尺寸在约15微米至约80微米范围内的金刚石颗粒的片材。可以从片材上切割圆盘，或者可以将片材破碎。片材还可以包含诸如钴之类的用于金刚石的催化剂材料、和/或用于催化剂材料的前体材料、和/或用于抑制金刚石晶粒的异常生长或增强PCD材料性质的添加剂。例如，片材可以含有约0.5％重量至约5％重量的碳化钒、碳化铬或碳化钨。

在示例方法的一些版本中，金刚石颗粒的聚集体可以包括用于催化剂材料的前体材料。例如，聚集体可以包括金属碳酸盐前体材料，特别是金属碳酸盐晶体，并且该方法可以包括：将粘合剂前体材料转化为对应的金属氧化物(例如，通过热解或分解)，将金属氧化物基粘合剂前体材料与大量金刚石颗粒混合，并研磨该混合物以产生分散在金刚石颗粒表面上的金属氧化物前体材料。金属碳酸盐晶体可选自碳酸钴、碳酸镍、碳酸铜等，特别是碳酸钴。可以研磨催化剂前体材料直到金属氧化物的平均颗粒尺寸在约5nm至约200nm的范围内。例如通过氢还原和/或在碳的存在下在真空中可以将金属氧化物还原成金属分散体。诸如碳酸钴晶体之类的金属碳酸盐的受控热解提供了用于产生对应金属氧化物例如氧化钴(Co₃O₄)的方法，其可被还原以形成钴金属分散体。可以通过氢还原和/或在碳的存在下在真空中执行氧化物的还原。

可以提供包含烧结碳化物的基体主体，其中烧结剂或粘合剂材料包括诸如钴之类的用于金刚石的催化剂材料。基体主体可以具有非平面或基本平面的近端，PCD结构将被形成在该近端上。例如，近端可以被配置为减少或至少改变PCD内的残余应力。可以提供具有大致圆锥形内表面的杯体，用于将金刚石聚集体组装到基体本体上，所述金刚石聚集体可以是含金刚石片材的组件的形式。可以将聚集体放置在杯体中并且被布置成基本上共形地配合内表面。然后可以将基体主体插入杯体中，其中近端首先进入并被推入为抵靠金刚石颗粒的聚集体。借助于放置在其上的第二杯体并且与第一杯体相互接合或连结以形成预烧结组件，可以牢固地将基体主体保持为抵靠聚集体。

可以将预烧结组件放入用于超高压压力机的密封舱中，并经受至少约5.5GPa的超高压和至少约1300摄氏度的温度以烧结金刚石颗粒并形成包括烧结在基体主体上的PCD结构的构造。在该方法的一个版本中，当在超高压和高温下处理预烧结组件时，支撑主体内的粘合剂材料熔化并渗透金刚石颗粒的聚集体。来自支撑主体中和/或来自聚集体内所提供的源中的熔融催化剂材料的存在将促进金刚石晶粒通过彼此共同生长而烧结以形成PCD结构。

存在许多方法可以将平面顶部区域5提供给冲击尖端1。例如，如上所述，可以在高压和高温下将冲击尖端1烧结在提供平面顶部5的形状的密封舱中，这将需要非常少的烧结后处理以获得最终形状。可替代地，可以烧结冲击尖端1以具有弯曲的顶部，然后对其进行处理以去除顶部处的曲率，从而导致平面顶部区域5。这种处理技术的示例包括研磨、放电加工(EDM)切割或激光切割。可以使用任何合适的处理。在烧结过程中，前体粉末中的杂质被认为朝向冲击尖端1的顶部迁移。烧结具有弯曲顶部的冲击尖端并随后处理顶部以去除曲率的优点是去除了这些杂质。

图6是图示出制造冲击尖端的示例性方法的流程图。以下编号与图6的编号相对应：

S1.提供了一种前体结构，其包括包含超硬材料的冲击结构和包含烧结碳化物材料的基体。冲击结构具有非平面顶部和从平面顶部区域朝向基体下垂的凸出弯曲侧壁。前体结构的非平面顶部可以是球状圆形。

S2.处理超硬结构以去除包括非平面顶部在内的超硬结构的体积，使得超硬结构包括平面顶部区域。处理被认为应足以产生面积为基体的横截面的最大面积的0.5％至30％的平面顶部区域。小于0.5％的任何面积都不会提供来自平坦顶部区域的更多益处，并且超过这的任何面积可能会削弱冲击尖端1。还优选的是，非平面顶部基本上是圆形的并且以冲击尖端的中心纵向轴线为中心。然而，虽然平面顶部区域5的平面在图1至图3中示出为基本垂直于主中心轴线4，但是应当理解，平面顶部区域5可以相对于主中心轴线4被安置成一定角度。

虽然上述示例涉及PCD冲击结构2，但是超硬材料可以包括某些复合材料，该复合材料包括通过包括陶瓷材料(诸如碳化硅(SiC))或烧结碳化物材料(诸如共粘合WC材料)的基质而保持在一起的金刚石或cBN晶粒。例如，某些SiC粘合的金刚石材料可以包含分散在SiC基质中的至少约30％体积的金刚石晶粒(其可以含有少量的除SiC之外的形式的Si)。

所公开的冲击尖端和包括它们的挖掘器可以具有良好的工作寿命和有效的降解能力的方面。冲击端部的顶部区域和外表面之间的相对尖锐的几何过渡部可以允许更高效地从待降解的主体去除材料，因为该特征可以允许冲击结构的边缘更大地穿透到受撞击的主体(换句话说，可以增强挖掘动作)。在冲击表面的顶部区域和外部区域之间形成相对尖锐的边缘的示例中，这种效果可能更大。然而，在顶部区域或其边缘处或附近可能存在更高的冲击结构破裂的风险，这可能是由于这些区域中的高撞击应力引起。一方面的增强切割动作需要与另一方面的限制破裂风险相平衡。另外，虽然平坦顶部区域可以为受撞击的主体的初始切割提供更尖锐的边缘，但是在主体中已经进行了初始切割之后，需要将冲击表面配置用于使冲击尖端充分地穿透到主体中。因此，顶部区域相对于外部区域不应该太高，因为作为整体的冲击尖端应该向主体呈现大致“尖”的几何形状以实现足够的贯穿穿透。由顶部区域限定的圆角或倒角切割边缘在撞击时可能比更锋利、更突兀的边缘更能抵抗断裂。

在使用冲击尖端来破碎包括分散在较软的基质结构内的诸如石头之类的硬结构在内的主体的示例中，通常可以根据主体的组成来选择冲击端部特别是顶部区域的配置。例如，根据本公开的包括冲击尖端的挖掘器可以被用来破碎包括沥青的道路或路面主体，其可以包括以基于焦油的基质分散的石头颗粒。可以选择冲击结构以具有根据颗粒尺寸的统计分布和石头之间的距离来配置的冲击表面，使得可以增强挖凿石头的效果。例如，冲击端部的顶部区域、其边缘和周围表面可以被配置成增加顶部区域配合在石头之间的可能性并且增加在撞击时基质的切割。

当测量多晶或复合材料的组分的重量或体积百分含量时，应理解，测量其中含量的材料的体积应足够大，使得测量基本上代表材料的体量特性。例如，如果PCD材料包括安置在金刚石颗粒之间的间隙中的互相生长的金刚石颗粒和钴填充物材料，则应该在至少几倍于是金刚石颗粒体积的PCD材料的体积内测量填充物材料在PCD材料中的体积或重量百分比含量，使得填充物材料与金刚石材料的平均比率基本上是(相同等级的)PCD材料的体量样品中的真实表示。

虽然已经参考实施例具体示出并描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。

Claims

1.一种用于挖掘工具的冲击尖端，包括：

包括超硬材料的冲击结构；

包括烧结碳化物材料的基体，所述基体在界面处连结到所述冲击结构；

所述冲击尖端具有围绕主中心轴线的旋转对称性，所述冲击结构具有平面顶部区域，并且在所述主中心轴线所在的平面上，凸出弯曲侧壁在所述平面顶部区域和所述基体之间延伸。

2.根据权利要求1所述的冲击尖端，其中，所述弯曲侧壁具有变化的曲率半径。

3.根据权利要求1或2所述的冲击尖端，其中，所述平面顶部区域是所述基体的横截面的最大面积的0.5％至30％。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的冲击尖端，其中，所述顶部区域基本上是圆形的，以所述冲击尖端的中心纵向轴线为中心。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的冲击尖端，其中，所述冲击结构包括从所述顶部区域下垂并围绕所述顶部区域的裙部结构。

6.根据权利要求5所述的冲击尖端，其中，所述冲击结构包括与所述平坦顶部区域同心布置的截头圆锥形表面。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的冲击尖端，其中，所述超硬材料包括多晶金刚石(PCD)材料。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的冲击尖端，其中，所述顶部区域和与所述顶部相对的所述界面之间的所述冲击结构的厚度在2.5到10毫米之间。

9.一种用于道路铣削或采矿的挖掘工具的组件，包括权利要求1至8中任一项所述的冲击尖端。

10.一种制造权利要求1至9中任一项所述的冲击尖端的方法，所述方法包括：

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述前体结构的所述非平面顶部是球状圆形。

12.根据权利要求10或11所述的方法，还包括处理所述超硬结构以去除包括所述非平面顶部在内的所述超硬结构的体积，以留下面积为所述基体的横截面的最大面积的0.5％至30％的平面顶部区域。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，还包括处理所述超硬结构以去除包括所述非平面顶部在内的所述超硬结构的体积，以留下为基本圆形且居中在所述冲击尖端的中心纵向轴线上的平面顶部区域。