新型高品级凿岩金刚石复合齿生产方法

摘要

本发明涉及一种新型高品级凿岩金刚石复合齿生产方法。将金刚石微分与金属Co、Ni、碳化物和碳氮化物作结合剂，加高纯度乙醇和硬质合金球，混配成金刚石混合料，由金刚石混合料、双层金属钼、铌杯、硬质合金基体组成内合成模组元，对内合成模组元进行真空，氢、氩气体净化处理，净化后的内合成模放入NdCl球状衬模中，装入石墨加热管，石墨加热管外壁上组装一套氧化镁套杯，装入叶腊石合成块中，放入导电钢碗，叶腊石环，组装成合成模总成，高温超高压合成，合成温度控制在金刚石稳定区域内，半成品粗加工、精加工、抛光整形得产品。用本发明生产的产品产品合格率＞90％，抗冲击韧性、耐磨性、热稳定性好，使用寿命长，能在耐磨性岩层或破碎性地层中使用。

主权项

新型高品级凿岩金刚石复合齿生产方法，其特征在于具体步骤如下：1)将金刚石微分与金属Co、Ni、碳化物和碳氮化物作结合剂，并加入高纯度乙醇和硬质合金球，搅拌20‑24h，混均，倒出废液，于100‑120℃温度下烘干，加入2C成型剂，继续混配1‑2h，清理硬质合金球，金刚石粒度选择为：5‑20μm，结合剂各成分的重量比为Co∶Ni∶碳化物∶碳氮化物10％∶3％∶4％∶1％，结合剂粒度：5‑10μm，金刚石与结合剂的重量比为80％∶20％，高纯度乙醇的加入量应超过材料50mm以上，硬质合金球的加入量与混料量的重量比为15∶1，硬质合金球球径ф5‑12mm，2C成型剂加入量为物料量的1‑5％，2)清洁金属钼、铌双层套杯和硬质合金基体，将金刚石混合料加入钼杯中，装入硬质合金基体，再加套上金属铌杯，而后放入专用钢模中，在5T两面顶压机上压实，组成内合成模组元，3)真空，氢、氩气体连续净化处理，将内合成模组元装入专用钼舟内，依次摆放，不要重叠，以30‑50为一组，放入真空炉中抽真空1.0×104pa，600℃保温1h，进行氢氩气体还原处理，800℃保温1h，4)合成模总成装配：内合成模组元取出放入NdCl球状衬模中，另一头采用NdCl片封口，然后装入一支石墨加热管内，石墨加热管上下方各摆放一片石墨加热片，在石墨加热管外壁上组装一套氧化镁套杯，氧化镁套杯装上白云石衬套，装入叶腊石合成块中，上下两端先放入导电钛片，再放入导电钢碗，叶腊石环，组装成合成模总成，5)高温超高压合成：合成工艺流程为压机预热、设置合成压力、功率、时间，升压升温、保压保温、保压降温、保压等待、降压、合成结束，合成温度控制在金刚石稳定区域内。6)半成品粗加工，粗磨外圆在无芯磨机床上进行，用80‑100目金刚石砂轮，粗磨外圆要求保留余量0.1mm，平面粗加工在平面磨床上进行，选用80‑100目金刚石砂轮，7)半成品机械精加工，在无芯磨、平面磨床上精磨外圆、平面，用160‑180目金刚石砂轮，在万能工具磨床上用120/140目金刚石砂轮进行硬质合金倒角，倒角为18°×2.5mm，8)在球磨机上球磨10h进行抛光整形，用水清洗，用甲醇进行脱水处理，烘干得产品。