JP2005273439A - 掘削用のビット - Google Patents

Abstract

【課題】 先端近傍部位における耐摩耗性に富むとともに、その基端部において靭性を備え、比較的単純な工程を経て製造される安価な掘削用ビットを提供する。
【解決手段】 ビット先端に掘削用の部位を備え、回転軸回りに回転されて掘削対象を掘削しながら内部に挿入され、基端側に備えられるアンカーボルトと共に前記掘削対象内に固定される掘削用ビットを構成するに、前記掘削用の部位に他の部位より、超硬質材料からなる耐摩耗粒子ｍを高い割合で備えるとともに、前記耐摩耗粒子がビット本体を成す母材Ｍにより鋳包まれている構造とする。
【選択図】 図６

Description

本願は、回転軸回りに回転されて、アンカー部材を土中に固定するための穿孔穴を穿孔するための掘削用のビットに関する。

この種の掘削用のビットは、土木現場等における、所謂、土留め等の用に用いられ、アンカーボルトの先端に装着されて使用される。

例えば、自穿孔型のビットは、削孔が所定深度に達した後、又は削孔しながら、掘削用ビットまで注入されるセメントミルクを、ビット、アンカーボルト周部に導くとともに、充填し、土壌等と一体化されて、打設される（例えば、特許文献１参照）。

従来、この種の掘削用ビットにあって、鋼製の台金に超硬合金製の刃体（チップ）を植設したもので、刃体としては十字状に尖ったもの（クロスビット）や、丸いボタン状の突起が複数あるもの（ボタンビット）等がある。最近は、ボタンビットが多く使用されるようになっている( 例えば特許文献２参照) 。

この種の掘削用ビットは、作業の進展とともに、ビット頭部が摩耗することとなるが、自穿孔型の場合、本来、掘削後、地中に埋め込まれるため、所定量の掘削を行なう程度の耐摩耗性を有していればよい。
一方、多数回の穿孔の用に使用される所謂、多穿孔型のものにあっては、繰り返し多数の穿孔作業に使用されるため、ビットの先端に設けられる掘削部位の耐摩耗性ができるだけ確保されることが好ましい。

特開２００２−３２２８９１号公報（第１、２図）

特公昭６３−４３５５１号公報（第１−２頁、第５、６図）

この種の掘削用ビットの製造に際して、ビット本体に対して超硬質材料からなる掘削部位を別途チップとして製造しておき、これをビット本体にろう付け等により植え込むこととすると、チップの製造工程と、ビット本体の製造工程が別工程となり、さらに、チップの植え込み工程が必要となる等、工程が複雑になるとともに、コスト高となる傾向にある。

また、チップとビット本体が別部材であるため、衝撃力によりチップが植え込み界面から外れるという問題が発生しやすい。また、鋳物が有する靭性と超硬質材料からなる耐摩耗性との相乗的な効果を得にくい。

さらに、掘削作業において耐摩耗性が問題となる部位は、ビット本体に備えられるチップあるいはビット本体の頭部近傍に限られるが、これらの部位に集中的且つ効率的に超硬質材料を分布・配設したものは、現状では得られていない。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、掘削用ビットであって、その先端近傍部位において耐摩耗性に富み、その基端部において靭性を備え、比較的単純な工程を経て安価に製造することができる掘削用ビットを提供する点にある。

上記目的を達成するための本発明に係る、回転軸回りに回転されて、アンカー部材を土中に固定するための穿孔穴を穿孔するための掘削用のビットの第１特徴構成は、
母材より硬質の超硬質材料からなる耐摩耗粒子が母材により鋳包まれてなる硬化層を掘削部位に備えることにある。

上記第１特徴構成によれば、超硬質材料からなる粒子を硬化層に備えるため、硬さが要求される掘削部位において特に耐摩耗性を得ることができる。
さらに、これら粒子がビット本体を成す母材に鋳包まれているため、耐摩耗粒子の保持を確実に達成しながら、母材部が靭性を発揮して、全体として寿命の長いビットとなる。

さらに、鋳包み操作において、母材と耐摩耗粒子との間で中間組成の合金を形成できる場合もあり、粒子の保持性がよく、母材側の摩耗も抑えることが可能となる。

この掘削用ビットの製造にあっては、粒子状の耐摩耗性材料を鋳造工程で鋳包み操作することとなるため、後述するように、これら粒子を鋳型内の所定箇所に適切に分布させておき鋳造することが可能となり、実質一工程で、掘削用ビットを製造でき、コスト低減の目的を達成することができる。

そして、この構成において、前記耐摩耗粒子の平均粒子寸法が３０〜３００μｍであるとともに、前記硬化層の平均硬度がＨＲＡ７０〜１００の範囲とされることが好ましい。ここで、３０μｍ未満であると、鋳包みが比較的困難であり鋳込み作業にあって溶湯が粒子間に浸透し難く、所定強度の硬化層を得にくい。３００μｍより大きいと当該部位の強度が低下しやすい。
一方、平均硬度に関しては、ＨＲＡ７０未満の場合は、十分な耐摩耗性を備えているとは言いがたく、この種の構造を有する材料の場合、実質、ＨＲＡ１００までの硬度を有するものとなる。

上記の構成において、硬化層が、表面から１．５〜１０ｍｍのビット内部に亘って形成されていることが好ましい。

硬化層が薄く、１．５ｍｍ未満の場合は、ビットとして使用した場合に硬い地盤では従来型の鉄性のビットの耐摩耗性に近くなり所望の効果が得られない。一方、１０ｍｍより厚くすると、先端形状が所望の形状に対して変化してしまい、掘削能力に劣ることとなる場合がある。

さて、被鋳包み材料としての前記耐摩耗粒子に対する鋳包み補助材が鋳包まれていることが好ましい。
この様に、耐摩耗粒子と共に、鋳包み補強材を添加しておくと、良好な鋳包み状態を実現でき、鋳包み材料の体積率の拡大、及び、材料の選択によっては硬質の炭化物の析出、並びに又は白銑化が可能となり、母材改質による高機能、高性能化が得られる。
耐摩耗粒子と対応する補助材の組み合わせとしては、〔耐摩耗粒子・補助材〕の組み合わせ記載形式で、〔ＷＣ或いはハイス・Ｎｉ〕、〔ＷＣ或いはハイス・Ｃｒ〕、〔ＷＣ・ハイス〕等がある。

さらに、本願において採用できる耐摩耗性材料と母材の組み合わせ、前記耐摩耗粒子としてタングステンカーバイドを使用する場合に、前記母材を鋳鉄とすることができる。

〔本願の掘削用ビットの使用状態〕
本願の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本願に係る掘削用ビット１の使用状況を、図２は打設後の状況を示している。
図１は現場ののり面２に、本願の掘削用ビット１を先端に備えたアンカーボルト３を使用してアンカーを設置している状態を示している。
図示するように、打設に際しては、掘削機４を使用して、アンカーボルト３及び掘削用ビット１を、その回転軸ｄ周りに回転させて掘削対象である地中ｓを掘削しながら内部に侵入させる。
所定の深度に達した段階で掘削を中止し、又は削孔しながらアンカーボルト内通路３ａ及び掘削用ビット１に設けられたビット内通路１ａから、セメントミルクを、孔５とアンカーボルト３、掘削用ビット１との間に送り込み、図２に示すように打設を完了する。

本願にあっては、掘削用のビットとして、２形態を示す。
図３〜６に第一の実施形態を示し、図７〜１２に第二の実施形態を示す。
第一の実施形態は、所謂、クロスビットに関するものであり、第二の実施形態は、所謂、ボタンビットに関するものである。これらビットは共に、先端に超硬質材料からなる耐摩耗粒子が含有された硬化層を備える。

ａ 第一の実施形態
〔掘削用ビットの構造〕
本願に係る掘削用ビット１の具体的構成を、図３、４、５に示した。
これらの図において、図３は、ビットを先端側から見た平面図であり、図４はビットの正面図を、図５は、アンカーボルト３との連結状態を示す斜視図である。

ビットは、ビット本体８の頭部８ａに掘削用の掘削部位Ｓを備えて構成されている。この掘削部位Ｓは、図示するように、クロス状、概略、十字形状に形成されている。この掘削部位Ｓは、本願にいう硬化層とされている。

ビットの構造に関して説明すると、図示するように、ビット本体８は、アンカーボルト３に接続され、先端側より小径のビット基端部８ｂと、前記掘削部位Ｓが一体形成されたビット頭部８ａとを備えて構成されている。
掘削部位Ｓの先端は、ビット本体８の回転軸ｄに直交する刃先９を備えて構成されており、この刃先９は、ビット径方向、その径全幅に渡って形成されている。図示する様に、対を成す刃先９ａ，９ｂの交差角は９０度である。

掘削部位Ｓにおける刃の中間部位には、そのビットの周方向で、４ヶ所の繰り粉溝１１が設けられており、切り出された繰り粉を掘削下手側に送り可能に構成されている。

これら繰り粉溝１１の開始点である、周方向端部位も刃部１０として構成され、ビットの基端側から、刃先９に向かうに従って、軸ｄとの交差角を大きく取ることにより、先端側で掘削能を高め、基端側で基端側への繰り粉の送り能を高めるように構成されている。

掘削用ビット１の内部にはビット内通路１ａが、掘削部位Ｓにおける中心位置、つまり、刃先９の交差部に開口接続するように構成され、アンカーボルト３内を通して送られてくるセメントミルク等を吐出可能に構成されている。

〔先端の強化〕
上述のように、本願の掘削用ビット１は、少なくとも切刃部が強度を保てるように構成
されている。
即ち、図６（ロ）に示すように、本願の掘削用ビットは、鋳鉄若しくはその他鋳物材料の母材Ｍ内に、粒子状の超硬質材料ｍを分散させて構成されている。
ここで、超硬質材料ｍとは、タングステンカーバイド（このタングステンカーバイドとしては、この材料をコバルト焼結したものも含まれる）、アルミナ、シリコンカーバイド等である。ここで、これら超硬質材料の平均粒子寸法は３０〜３００μｍに選択されており、その粒子形状は一般的な球形のみならず、不定形であってもよい。

この種の耐摩耗粒子を含む硬化層の厚みは表面から、その内部側に深さ１．５〜１０ｍｍとされている。

この構成にあっては、母材Ｍに鋳物を採用することでその靭性を利用して耐久性の良いビットを得ることが可能であり、さらに超硬質材料ｍを含ませることにより、耐摩耗性を得ることができる。

さて、図６（ロ）に示すように、これら粒子状の超硬質材料ｍは、本願の掘削用ビット１において掘削部位Ｓを含むビット先端側で、分布密度が高いものとなり、先端側の分布密度を高めることで、先端側程、耐摩耗性に富むものとすることができる。

この硬化層の平均硬度はＨＲＡ７０〜１００の範囲内とすることができた。 この種の硬化層の平均硬度としては、ＨＲＡ８０〜９０のものとすることが好ましい。さらに好ましくはＨＲＡ８５〜９０である。従って、花崗岩の掘削にも使用できた。

〔ビットの製造方法〕
上記のような掘削用ビットの製造方法に関して、以下説明する。
この手法にあっては、図６に示すように以下の手順で鋳造を実行する。
第一工程
発泡樹脂粒子と超硬質粒子とを、鋳型の掘削対応部位に配置する。
例えば、スチロール等の発泡樹脂粒子とタングステンカーバイド等の超硬質粒子とを、バインダーと混合して、塗布可能な塗布材を製造しておき、この塗布材を鋳型内面のビット掘削対応部位に塗布する（図６（イ））。
第二工程
第一工程で得られた鋳型内に溶湯を注入して超硬質粒子が掘削対応部位に鋳包まれた耐摩耗鋳造品を製造する。
この手法を採用する場合は、超硬質粒子が高い割合で分布された部位において、発泡樹脂の溶湯との接触による消失により、超硬質粒子が所定部位に位置保持された状態で溶湯が粒子間に流れこみ、所望の分布状態の複合鋳物が形成できる。
結果、ビット掘削対応部位に耐摩耗性材料が高濃度で分布した掘削用ビットを製造できる（図６（ロ））。
図示する例の場合は、鋳型の底部近傍に掘削刃部を形成する例を示し、溶湯を型天面より注入する例を示したが、掘削対応部位を鋳型の天部近傍に形成する場合は、型の天面近傍に超硬質粒子を分布させることとなる。

ｂ 第二の実施形態
上記の第一の実施形態にあっては、ビットがクロスビットである場合を示したが、この形態にあってはボタンビットである。さらに、耐摩耗性の分布に関して、所望の分布状態を得るのに独特の手法を採用している。

この実施形態に係る掘削用ビット１を図７、８、９に示した。図７にビットを先端側から見た平面図を、図８にビットの正面図を、図９に、図７に細線で示す断面図を示した。

〔掘削用ビットの構造〕
ビットは、ビット本体７８の頭部７８ａに複数のボタンｂと呼ばれる掘削用の略円錐形状の掘削対応部位を備えて構成されている。

ビット本体７８は、アンカーボルト３に接続され、ビット基端部７８ｂと、径方向に拡大するビット拡大部７８ｃと、ビット基端部７８ｂよりも大径のビット頭部７８ａとを備えて構成されている。
ビット頭部７８ａは、ビット本体７８の回転軸ｄに直交する先端平面部７９と、この先端側に行くに従って順次縮径する縮径部７１０とを備えて構成されている。

そして、先端平面部７９に４個のボタンｂ（以下、第１ボタンｂ１という）を、径方向に位置を変えて、円錐軸芯が先端平面部７９に対して垂直になるように設けるとともに、縮径部７１０に、四個のボタンｂ（以下、第２ボタンｂ２という）を、周方向で等間隔に、円錐軸芯が縮径部７１０の傾斜面７に対して垂直になるように設け、また、縮径部７１０に形成した先端平面部７９と平行な座ぐり面８に、四個のボタンｂ（以下、第３ボタンｂ３という）を、周方向で等間隔に、円錐軸芯が座ぐり面８に対して垂直になるように設けてある。

前記縮径部７１０に沿って設けてある第２ボタンｂ２と第３ボタンｂ３との一つおきの中間には、それぞれ、繰り粉溝７１１が設けられており、ボタンｂによって切り出された繰り子を掘削下手側に送ることが可能とされている。

さらに、掘削用ビット１の所定箇所にはビット内通路１ａが、その内部から繰り粉溝７１１と先端平面部７９とに開口するように設けられており、アンカーボルト３内を通して送られてくるセメントミルク等を吐出可能に構成されている。

〔ボタンの強化〕
上述のように、本願の掘削用ビット１は、その形状構成自体が独特の構成を成して構成されているが、本願のボタン自体及びビット本体が強度を保てるように構成されている。
即ち、図１０（ハ），１１（ロ），１２（ロ）に示すように、本願の掘削用ビットは、鋳鉄若しくはその他鋳物材料の母材Ｍ内に、粒子状の超硬質材料ｍを分散させて構成されている。ここで、超硬質材料ｍとは、タングステンカーバイド（コバルト焼結されたものを含む）、アルミナ、シリコンカーバイド等である。
ここで、超硬質材料の平均粒子寸法は、第一の実施形態の場合と同様に３０〜３００μｍに選択されている。

この構成にあっては、母材Ｍに鋳物を採用することでその靭性を利用して耐久性の良いビットを得ることが可能であり、さらに超硬質材料ｍを含ませることにより、耐摩耗性を得ることができた。

又、図１０（ハ），１１（ロ），１２（ロ）に示すように、これら粒子状の超硬質材料ｍは、本願の掘削用ビット１においてボタンｂを含むビット先端側で、分布密度が高いものとされている。このように先端側の分布密度を高めることで、先端側程、耐摩耗性に富むものとすることができた。
本願の場合、特に掘削対応部位の分布が高く設定されている。即ち、本願にいう硬化層が形成されている。この硬化層の厚みは、表面から深さ１．５〜１０ｍｍ程度までで、その部位の平均硬度はＨＲＡ７０〜１００の範囲内にあった。

〔ビットの製造〕
この実施形態に関して、掘削用ビット１を製造する方法として、第一〜第四の製造方法を提案する。
図１０に示す第一の製造方法は、所謂、消失模型を使用するものであり、図１１に示す第二の製造方法は、本願に言う部分消失模型を使用するものである。
一方、図１２に示す第三の製造方法は、消失模型を使用することなく、超硬質材料と発泡樹脂材料との混合物を鋳型内の所定部位に配設して、鋳造を行なうものである。
第四の製造方法は、発泡樹脂材料を混合することなく、超硬質材料若しくは超硬質材料と鋳ぐるみ補助材料をバインダーと混合し、必要な形状に形成する工程を経て、所定部位に配設して、鋳造を行うものである。

第一の製造方法
製造に際しては、消失鋳造法を採用する。消失鋳造法においては、消失模型２０をポリスチロール等、高温の溶湯によりガス化して消失する材料で製造し、この消失模型２０を鋳型２１内に埋め込んで、溶湯２２を注入して製造する。

この例の製造工程を図１０に示した。図１０（イ）に、消失模型２０を示した。この模型２０は、その外形が製造対象の掘削用ビット１と同様な形状を有するものであり、ポリスチロール成形品である。ここで、ビット本体７８と各ボタンｂは一体に形成する。
上述のように、掘削用ビット１においては、その先端側に粒子状の超硬質材料ｍが分布されるが、この種の分布を得るために、消失模型２０の先端側部位に、その成形段階で、同粒子ｍを高濃度で分布させておく。

図１０（ロ）は、上記のようにして得られた消失模型２０を鋳型２１内に収納して、鋳込みを実行している状態を示しており、掘削対応部位が配設されるビット先端側を鉛直方向下側に位置させて、型内に配設する。消失模型２０の所定上側部位に溶湯２２を注湯するための注湯孔２３を設けておく。鋳込みに際しては、太破線で示すように、発生するガスの吸引が実行される。

図１０（ハ）に、鋳込みを完了した状態を示した。鋳込み操作を経た製造品は、上述した所定の形状を有するものである。
さらに、消失模型２０において、その先端部近傍（掘削対応部位を含む）において粒状の超硬質材料ｍの分布を高く形成されているため、製造物においてもこの分布状態が維持され、掘削用ビット１において、その先端側、特に掘削対応部位における耐摩耗性を確保することができる。

この製造方法では、回転軸回りに回転しながら掘削対応部位により相手部材を穿孔する耐摩耗鋳造品を、鋳型を使用して、消失鋳造法により製造するに、
前記刃先部に対応する前記消失模型の刃先部に、超硬質材料からなる粒状体を混入させた前記消失模型を形成し、形成された前記消失模型を使用して、消失鋳造法により前記耐摩耗鋳造品を製造する点に特徴がある。

この消失模型においては、その掘削対応部位における粒状の超硬質材料の分布が高く形成されているため、製造物においてもこの分布状態が維持され、その先端側、掘削対応部位における耐摩耗性を確保することができる。

また、この種の超硬質材料は、母材とともに合金を形成し、母材であるビット本体側の強度を確保することができる。

第二の製造方法
この方法は部分消失模型を使用する方法である。
ボタンを備えたビット頭部のみについて、超硬質材料からなる粒状体を混入させた部分消失模型６０を形成し、形成された部分消失模型６０を鋳型内に収容して、その鋳型内に注湯しながら前記部分消失模型６０を消失させて、前記耐摩耗鋳造品を製造する。
この手法を採用する場合の工程例を図１１に、その工程順に示した。同図１１（イ）には部分消失模型６０を成形して、得られた部分消失模型６０を鋳型下部に配設して鋳込みを実行している状態を、（ロ）は、鋳造を完了した状態を示している。
これらの図において、超硬質材料は、第一の製造方法の場合と同様に部分模型先端部に高濃度で分布されるため、鋳造により製造される製品も又、その先端側（ボタンが配設されるビット頭部）に、超硬質材料である耐摩耗性材料を高濃度で分布させたものとできる。

この製造方法では、掘削対応部位により相手部材を穿孔する耐摩耗鋳造品を、鋳型を使用して製造する製造方法において、前記掘削対応部位に対応する部分についてのみ、超硬質材料からなる粒状体を混入させた部分消失模型を形成し、形成された前記部分消失模型を鋳型内に収容して、その鋳型内に注湯しながら前記部分消失模型を消失させて、前記耐摩耗鋳造品を製造することとなる。

第一の製造方法との差異点は、消失模型が全体模型か部分消失模型かの違いである。このような部分消失模型を使用する場合は、模型自体を部分的なものに留めることが可能となるため、本願が目的とする超硬質材料の鋳物内の位置を、部分消失模型を利用して、的確に調整することが可能となる。さらに、ガス発生量が少なくて済むため、結果的に、鋳型内での注湯に伴って発生するガスの抜き取りを最小限に抑えることが可能となる。
従って、技術的には、より通常の鋳造に近いものとでき、汎用性が高い。

第三の製造方法
これまで説明してきた形態においては、消失模型もしくは部分消失模型を予め製造して、これら模型を鋳型内に収納して、目的物（掘削用ビット）を得るものとしたが、ビット先端側に超硬質材料の分布割合が高いものを得るのに、以下のような手法を採用することもできる。この例は、実質的に第一の実施形態で採用した手法と同様である。
この手法では、図１２に示すように以下の手順で鋳造を実行する。
第一工程
発泡樹脂粒子と超硬質粒子とを、鋳型の前記掘削対応部位に配置する。
例えば、発泡スチロール等の発泡樹脂粒子とタングステンカーバイド（ＷＣ）等の超硬質粒子とを、バインダーと混合して塗布可能な塗布材を製造しておき、この塗布材を鋳型内面のビット先端部位に塗布する（図１２（イ））。
第二工程
第一工程で得られた鋳型内に溶湯を注入して超硬質粒子が前記掘削対応部位に鋳包みまれた耐摩耗鋳造品を製造する。
この手法を採用する場合は、超硬質粒子が高い割合で分布された部位において、発泡樹脂の溶湯との接触によるガス化により、超硬質粒子が所定部位に位置保持された状態で溶湯が粒子間の樹脂消失空間に流れこみ、所望の分布状態の複合鋳物が形成できる（図１２（ロ））。
結果、この場合も、ビット先端側に耐摩耗性材料が高濃度で分布した掘削用ビットを製造できる。

さらにこの方法の前記第一工程において、前記発泡樹脂粒子と超硬質粒子とを、前記鋳型の前記掘削対応部位に塗布して配置させることも好ましい。

塗布により鋳型内面の所定部位に発泡樹脂材料と超硬質粒子とを配置させることができ
、比較的簡単な作業で、所望部位に超硬質粒子が分布した鋳物を得ることができる。

第四の製造方法
発泡樹脂材料を使用することなく、超硬質粒子若しくは超硬質粒子と鋳ぐるみ補助材をバインダーと混合して予め別工程にて成形する（プリフォーム）。この成形工程でプレス加工をすることで、プリフォーム体積を小さくすることが可能となり、このことに伴い、超硬質粒子のプリフォームに対する占める体積率が向上し、より硬質な硬化層を実現できる。
また、発泡樹脂材料のようなガスの発生もない。前記プリフォームを鋳物内掘削対応部位に配設させる。次の工程でこの鋳型内に溶湯を注入する。

〔本願の別実施の形態〕
本願の別実施の形態に関して以下説明する。
（１）上記の実施の形態にあっては、クロスビット、ボタンビットに本願を適応する例を示したが、所謂、コニカルビット、カッタービット、ディスクカッタービット等においても、掘削時、摩耗が大きい部分に、鋳ぐるみは適応可能である。
（２）上記の実施の形態にあっては、母材を鋳鉄として説明したが、鋳造にて製造できる材料一般に関して適応でき、ねずみ鋳鉄、ダクタイル鋳鉄、その他の鋳物材料一般を母材とできる。
（３）鋳込みの実施にあって、硬化層を溶湯の鋳込み方向下手側に設けることとなる。即ち、実施形態に示した上型の上面、もしくは、下型の下面とする。

この手法を採用すると、鋳込み操作において、溶湯の流れ方向の下手側に掘削対応部位を設けることで、この掘削対応部位に確実に溶湯が回るようにできるとともに、超硬質材料をその近傍に位置させたまま他の部位への移流を極力さけることができる。結果、先端側の耐摩耗性が確保され、超硬質材料の分布が傾斜型の鋳物を良好に得ることができる。

（４）上記の実施の形態にあっては、耐摩耗粒子を母材により鋳包むことで、硬化層の硬度を確保するものとしたが、被鋳包み材料としての耐摩耗粒子に対する鋳包み補助材を添加することが好ましい。
この種の補助材としては、ニッケル、クロム、ハイス等を採用できる。
（５）上記の実施の形態にあっては、超硬質材料がタングステンカーバイドである場合を示したが、超硬質材料としてハイスが含まれている場合、熱処理によりＨＲＡ７５〜８７の硬化層を得ることができ、好ましい。この種の熱処理としては、例えば、常温から処理温度（５４０℃）までの昇温を２時間でおこない、処理温度状態を５時間程度維持し、その後、再度、２時間で常温まで降温する処理を、所定サイクルで、２回繰り返す等の処理である。
（６）上記の実施の形態において、消失模型を形成するバインダーに水ガラスを含ませておき、その添加量を１０重量％以下、０．５重量％以上とするこが好ましい（ここで、重量％は超硬質粒子若しくは超硬質粒子の鋳ぐるみ補助材料のトータル重量に対する重量％を意味する）。この場合、１０重量％を超えると靭性が低下し、耐衝撃性が低下する。０．５重量％より少ないと、溶湯の注入に対して超硬粒子を保持できず、バインダの役割を果たさない。即ち、この範囲で適正な靭性が得られるとともに、製造上も問題がない。
この様にして、鋳造により、超硬質材料と鋳物材料との複合化層を形成することができる。この複合化層は、耐摩耗性及び靭性に優れており、好ましい。

本願の掘削用ビットの使用状況を示す図 本願の掘削用ビットの打設状況を示す図 本願に係る第一の実施形態の掘削用ビットの実施形態を示す平面図 本願に係る第一の実施形態の掘削用ビットの実施形態を示す正面図 本願に係る第一の実施形態の掘削用ビットの実施形態を示す断面図 本願に係る第一の実施形態の掘削用ビットの製造工程を示す図 本願に係る第二の実施形態の掘削用ビットの実施形態を示す平面図 本願に係る第二の実施形態の掘削用ビットの形態を示す正面図 本願に係る第二の実施形態の掘削用ビットの形態を示す断面図 本願に係る第二の実施形態の掘削用ビットの製造工程を示す図 本願に係る第二の実施形態の掘削用ビットの別の製造工程を示す図 本願に係る第二の実施形態の掘削用ビットの別の製造工程を示す図

符号の説明

１： 掘削用ビット
２： のり面
３： アンカーボルト
８： ビット本体
Ｍ： 母材
ｍ： 超硬質材料

Claims (5)

1. 回転軸回りに回転されて、アンカー部材を土中に固定するための穿孔穴を穿孔するための掘削用のビットであって、
   母材より硬質の超硬質材料からなる耐摩耗粒子が、母材により鋳包まれてなる硬化層を掘削部位に備えた掘削用のビット。
2. 前記耐摩耗粒子の平均粒子寸法が３０〜３００μｍであるとともに、前記硬化層の平均硬度がＨＲＡ７０〜１００の範囲とされる請求項１記載の掘削用のビット。
3. 前記硬化層が、表面から１．５〜１０ｍｍのビット内部に亘って形成されている請求項１又２記載の掘削用のビット。
4. 被鋳包み材料としての前記耐摩耗粒子に対する鋳包み補助材が添加されている請求項１〜３のいずれか１項記載の掘削用のビット。
5. 前記耐摩耗粒子がタングステンカーバイドであり、前記母材が鋳鉄である請求項１〜４のいずれか１項記載の掘削用のビット。

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