CN110779786A - 一种硬质合金球齿内部组织的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种硬质合金球齿内部组织的检测方法，包括将硬质合金球齿倾斜式镶嵌入低熔点固体中，只保留预设部分在外部，所述预设部分同时包括圆柱面、球面和二者的连接边；将所述低熔点固体固定在与其形状尺寸相匹配的模具内腔中，保持所述预设部分位于最下部；夹持住所述模具，对所述预设部分进行研磨和抛光，得到一个同时展示出所述圆柱面、所述球面和所述连接边的内部组织的平面；将所述硬质合金球齿从所述低熔点固体中分离出来；检测所述平面的内部组织的参数。上述硬质合金球齿内部组织的检测方法，能够只用一次研磨就能够实现检测，减少人力物力的浪费，提高检测的工作效率。
Description
技术领域
本发明属于硬质合金技术领域，特别是涉及一种硬质合金球齿内部组织的检测方法。
背景技术
硬质合金球齿在使用的过程中，会受冲击载荷和扭转载荷的作用，还会承受来自岩石的严重磨损，这就要求切削齿不仅要有足够的冲击韧性，还要有较高的耐磨性。在硬质合金烧结完成后，若合金组织均匀，则合金的性能越好，若合金晶粒大小分布不均匀，就会对性能有很大影响，因此需要进行金相显微分析。
现在所用的硬质合金球齿的形状如图1所示，图1为现有的硬质合金球齿的示意图，可见这是圆柱体101和半球体102的结合体，在圆柱体101和半球体102的连接边103容易出现气孔和裂痕，这个连接边103是较为重要的检测位置，在对硬质合金的颗粒进行金相分析之前，需要将圆柱体101的圆柱面、半球体102的球面和和连接边103分别进行研磨，得到三个不同的研磨区域，再利用金相分析，观察上述三个不同的研磨区域的硬质合金颗粒里面是否有气泡或者裂痕以及其他缺陷。可见，上述现有的检测方法至少要对硬质合金球齿研磨三次，步骤繁琐，浪费人力物力，检测效率不高。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种硬质合金球齿内部组织的检测方法，能够只用一次研磨就能够实现检测，减少人力物力的浪费，提高检测的工作效率。
本发明提供的一种硬质合金球齿内部组织的检测方法包括：
将硬质合金球齿倾斜式镶嵌入低熔点固体中，只保留预设部分在外部，所述预设部分同时包括圆柱面、球面和二者的连接边；
将所述低熔点固体固定在与其形状尺寸相匹配的模具内腔中，保持所述预设部分位于最下部；
夹持住所述模具，对所述预设部分进行研磨和抛光，得到一个同时展示出所述圆柱面、所述球面和所述连接边的内部组织的平面；
将所述硬质合金球齿从所述低熔点固体中分离出来；
检测所述平面的内部组织的参数。
优选的，在上述硬质合金球齿内部组织的检测方法中，所述将硬质合金球齿倾斜式镶嵌入低熔点固体中包括：
将低熔点固体放入与所述模具内腔尺寸相同的容器内腔中，并将所述低熔点固体熔化为液体；
将所述硬质合金球齿倾斜式部分浸入所述液体中；
将所述液体降温，凝固为固体。
优选的，在上述硬质合金球齿内部组织的检测方法中，所述低熔点固体的形状为长方体。
优选的，在上述硬质合金球齿内部组织的检测方法中，所述将所述低熔点固体熔化为液体为：
将所述容器放在电炉上加热，将所述低熔点固体熔化为液体。
优选的，在上述硬质合金球齿内部组织的检测方法中，所述将所述液体降温，凝固为固体为：
将所述液体静置3分钟至5分钟进入半凝固状态；
将所述容器放入冷水中，对所述液体降温，将所述液体凝固为固体。
优选的，在上述硬质合金球齿内部组织的检测方法中，所述对所述预设部分进行研磨和抛光为：
对所述预设部分进行200目的金刚石砂轮粗磨；
对所述预设部分进行1500目的金刚石砂轮精磨；
利用抛光机对所述预设部分进行抛光，使所述抛光出的平面符合金相检测标准。
优选的，在上述硬质合金球齿内部组织的检测方法中，所述将所述硬质合金球齿从所述低熔点固体中分离出来为：
对所述低熔点固体进行敲打，分离出所述硬质合金球齿。
优选的，在上述硬质合金球齿内部组织的检测方法中，所述检测所述平面的内部组织的参数为：
检测所述平面的内部组织的孔隙度、渗碳和脱碳缺陷。
优选的，在上述硬质合金球齿内部组织的检测方法中，所述低熔点固体为纯锡。
优选的，在上述硬质合金球齿内部组织的检测方法中，所述容器为石墨容器。
通过上述描述可知，本发明提供的上述硬质合金球齿内部组织的检测方法，由于先将硬质合金球齿倾斜式镶嵌入低熔点固体中，只保留预设部分在外部，所述预设部分同时包括圆柱面、球面和二者的连接边；然后将所述低熔点固体固定在与其形状尺寸相匹配的模具内腔中，保持所述预设部分位于最下部；再夹持住所述模具，对所述预设部分进行研磨和抛光，得到一个同时展示出所述圆柱面、所述球面和所述连接边的内部组织的平面，可见一次性的获取到了三个区域的抛光面，可直接用于检测，最后将所述硬质合金球齿从所述低熔点固体中分离出来；并且检测所述平面的内部组织的参数，因此能够只用一次研磨就能够实现检测，无需分别在圆柱面、球面和二者的连接边的位置进行研磨和抛光了，从而减少了人力物力的浪费，提高检测的工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为现有的硬质合金球齿的示意图；
图2为本申请提供的一种硬质合金球齿内部组织的检测方法的示意图；
图3为将硬质合金球齿倾斜式镶嵌入低熔点固体的示意图；
图4为对预设部分进行研磨和抛光之后的示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种硬质合金球齿内部组织的检测方法，能够只用一次研磨就能够实现检测，减少人力物力的浪费，提高检测的工作效率。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请提供的一种硬质合金球齿内部组织的检测方法的实施例如图2所示，图2为本申请提供的一种硬质合金球齿内部组织的检测方法的示意图，该方法包括如下步骤：
S1：可参考图3，图3为将硬质合金球齿倾斜式镶嵌入低熔点固体的示意图，其中，是将硬质合金球齿倾斜式镶嵌入低熔点固体301中，只保留预设部分在外部，预设部分同时包括圆柱面201、球面202和二者的连接边203；
需要说明的是，该预设部分具体是多大体积并不限制，只要同时包括了圆柱面201、球面202和连接边203即可，预设部分以外的体积被镶嵌在低熔点固体301内部，这样能够保证硬质合金球齿保持稳定状态，这里之所以选用低熔点固体，是因为这样就能够在较低的温度下将其熔化，然后镶嵌进硬质合金球齿的一部分，保留预设部分在外面，然后将其冷却就可以使其固化，保持硬质合金球齿与低熔点固体保持成一个特定的角度不变，然后就可以对其进行后续的操作。
S2：将低熔点固体固定在与其形状尺寸相匹配的模具内腔中，保持预设部分位于最下部；
举例子来说，最常见的低熔点固体的形状为长方体，因此相应的，选用具有长方体内腔的模具，二者必须要匹配好，这样就不会发生相对移动，保持后面步骤中的磨抛稳定性。
S3：夹持住模具，对预设部分进行研磨和抛光，得到一个同时展示出圆柱面、球面和连接边的内部组织的平面；
具体的，具体可以参考图4，图4为对预设部分进行研磨和抛光之后的示意图，将模具夹持住以后，位于硬质合金球齿的最下面的部分就会被研磨和抛光掉，由于此时硬质合金球齿与水平方向呈一定角度，因此可以磨出一个同时跨越圆柱面201、球面202以及连接边203的平面204，可见经历一次研磨和抛光，就能够得到一个同时能够检测圆柱面、球面和连接边这三个位置的平面，大大节省了研磨和抛光的时间，提高了工作效率。
S4：将硬质合金球齿从低熔点固体中分离出来；
具体的，可以但不限于通过敲打的方式，将硬质合金球齿从低熔点固体301中分离出来，这样才能够实现后续对硬质合金球齿的检测。
S5：检测平面的内部组织的参数。
也就是说，该步骤是将硬质合金球齿拿到相关检测设备处，对其平面204进行内部组织参数进行检测，得出这种硬质合金球齿的性能。
通过上述描述可知，本申请提供的上述硬质合金球齿内部组织的检测方法的实施例中，由于先将硬质合金球齿倾斜式镶嵌入低熔点固体中，只保留预设部分在外部，预设部分同时包括圆柱面、球面和二者的连接边；然后将低熔点固体固定在与其形状尺寸相匹配的模具内腔中，保持预设部分位于最下部；再夹持住模具，对预设部分进行研磨和抛光，得到一个同时展示出圆柱面、球面和连接边的内部组织的平面，可见一次性的获取到了三个区域的抛光面，可直接用于检测，最后将硬质合金球齿从低熔点固体中分离出来；并且检测平面的内部组织的参数，因此能够只用一次研磨就能够实现检测，无需分别在圆柱面、球面和二者的连接边的位置进行研磨和抛光了，从而减少了人力物力的浪费，提高检测的工作效率。
在上述硬质合金球齿内部组织的检测方法的一个具体实施例中，将硬质合金球齿倾斜式镶嵌入低熔点固体中可以包括如下多个具体步骤：
将低熔点固体放入与模具内腔尺寸相同的容器内腔中，并将低熔点固体熔化为液体；
将硬质合金球齿倾斜式部分浸入液体中；
将液体降温，凝固为固体。
需要说明的是，利用这种方式能够保证固定的更加牢固，二者不会发生相对移动，从而保证后续的磨抛出来的平面更加平整。
在上述硬质合金球齿内部组织的检测方法的另一个具体实施例中，将低熔点固体熔化为液体可以具体为：将容器放在电炉上加热，将低熔点固体熔化为液体。这种电炉是一种常用的加热设备，易于获取且成本较低，操作简便，当然还可以选用其他类型的加热设备，此处并不限制。
在上述硬质合金球齿内部组织的检测方法的又一个实施例中，将液体降温，凝固为固体可以具体为：
将液体静置3分钟至5分钟进入半凝固状态；
将容器放入冷水中，对液体降温，将液体凝固为固体。
需要说明的是，该实施例中先静置使其进入半凝固状态，能够保证各个位置凝固的更加均匀，然后放入冷水中，保证更快速的凝固为固体，效率更高，而且冷水凝固成本较低，当然还可以根据实际需要选用其他类型的凝固方式，此处并不限制。
在上述硬质合金球齿内部组织的检测方法的一个优选实施例中，对预设部分进行研磨和抛光的步骤可以具体包括如下多个步骤：
对预设部分进行200目的金刚石砂轮粗磨；
对预设部分进行1500目的金刚石砂轮精磨；
利用抛光机对预设部分进行抛光，使抛光出的平面符合金相检测标准。
经过上述各个步骤之后，能够让预设部分，包括圆柱面、球面和连接边的部分表面都符合金相检测标准。
在另一个优选实施例中，上述检测平面的内部组织的参数的步骤可以具体如下：
检测平面的内部组织的孔隙度、渗碳和脱碳缺陷。
具体而言，可以检测上述平面的100倍下的孔隙度和渗碳和脱碳缺陷(包括A类、B类孔隙)，需要说明的是，孔隙度的大小是硬质合金质量好坏的重要标志，人们通常把孔隙度作为硬质合金质量的通称语，孔隙的存在，大大降低了合金的强度和其他使用性能，这种孔隙度是采用放大100倍以后在显微镜下直接观察磨面，与标准进行比较来评定的，其中，A类孔隙是指在10um以下的孔隙，而B类孔隙是指在10-25um之间的孔隙，引起A类孔隙的大致原因是烧结温度偏低、时间偏短或烧结温度偏高、时间偏长，工艺控制不当，而引起B类孔隙的大致原因是在压制的过程中，未压制好，或者有其他外来杂质。通过这种分析就能够分辨出圆柱面、球面和连接边各个部位的不同情况，看其各个部位是否合格。
在上述实施例中，所采用的低熔点固体可以优选为纯锡，进一步的，容器可以优选为石墨容器在这种情况下，就可以将53g纯锡放入内腔空间为长度31mm、宽度27.5mm和深度15.5mm的模具中，放在电炉上将其熔化，再进行后续各个步骤。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种硬质合金球齿内部组织的检测方法，其特征在于，包括：
将硬质合金球齿倾斜式镶嵌入低熔点固体中，只保留预设部分在外部，所述预设部分同时包括圆柱面、球面和二者的连接边；
将所述低熔点固体固定在与其形状尺寸相匹配的模具内腔中，保持所述预设部分位于最下部；
夹持住所述模具，对所述预设部分进行研磨和抛光，得到一个同时展示出所述圆柱面、所述球面和所述连接边的内部组织的平面；
将所述硬质合金球齿从所述低熔点固体中分离出来；
检测所述平面的内部组织的参数。
2.根据权利要求1所述的硬质合金球齿内部组织的检测方法，其特征在于，所述将硬质合金球齿倾斜式镶嵌入低熔点固体中包括：
将低熔点固体放入与所述模具内腔尺寸相同的容器内腔中，并将所述低熔点固体熔化为液体；
将所述硬质合金球齿倾斜式部分浸入所述液体中；
将所述液体降温，凝固为固体。
3.根据权利要求1所述的硬质合金球齿内部组织的检测方法，其特征在于，所述低熔点固体的形状为长方体。
4.根据权利要求2所述的硬质合金球齿内部组织的检测方法，其特征在于，所述将所述低熔点固体熔化为液体为：
将所述容器放在电炉上加热，将所述低熔点固体熔化为液体。
5.根据权利要求2所述的硬质合金球齿内部组织的检测方法，其特征在于，所述将所述液体降温，凝固为固体为：
将所述液体静置3分钟至5分钟进入半凝固状态；
将所述容器放入冷水中，对所述液体降温，将所述液体凝固为固体。
6.根据权利要求1所述的硬质合金球齿内部组织的检测方法，其特征在于，所述对所述预设部分进行研磨和抛光为：
对所述预设部分进行200目的金刚石砂轮粗磨；
对所述预设部分进行1500目的金刚石砂轮精磨；
利用抛光机对所述预设部分进行抛光，使所述抛光出的平面符合金相检测标准。
7.根据权利要求1所述的硬质合金球齿内部组织的检测方法，其特征在于，所述将所述硬质合金球齿从所述低熔点固体中分离出来为：
对所述低熔点固体进行敲打，分离出所述硬质合金球齿。
8.根据权利要求1所述的硬质合金球齿内部组织的检测方法，其特征在于，所述检测所述平面的内部组织的参数为：
检测所述平面的内部组织的孔隙度、渗碳和脱碳缺陷。
9.根据权利要求1-8任一项所述的硬质合金球齿内部组织的检测方法，其特征在于，所述低熔点固体为纯锡。
10.根据权利要求2所述的硬质合金球齿内部组织的检测方法，其特征在于，所述容器为石墨容器。
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| 陈仁悟等: "钢基体上化学气相沉积碳化钦覆层的显微组织形成机制及开裂的研究", 《陕西机械学院学报》 * |
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