阅读说明：本技术 一种适用于高强度岩石开采的金刚石工具 (Diamond tool suitable for high-strength rock exploitation ) 是由 柴辽江 于 2021-06-16 设计创作，主要内容包括：本发明属于金刚石锯片技术领域,公开了一种适用于高强度岩石开采的金刚石工具,包括热压烧结成型的基体部分和刀头部分,且所述刀头部分包括金刚石颗粒和胎体粉末；所述金刚石颗粒体积浓度为12％,且所述金刚石颗粒包括：60％的金刚石-2140-40/45；40％的金刚石-2120-45/50；所述胎体粉末包括如下重量百分比的成分：钴18-25％；铜30-40％；锡4-8％；铁粉14-30％；合金粉13-23％；碳粒1-3％；且所述合金粉包括：占总重量4-8％的铜锡合金粉；占总重量6-10％的铁镍合金粉；占总重量3-5％的磷铁合金粉；综上,本发明所提供的金刚石工具通过配方调整的方式,使其烧结成型后的刀头部分硬度可达HRB95,由此能有效适用于高强度岩石的开采作业,并提高作业效率、降低作业成本。(The invention belongs to the technical field of diamond saw blades, and discloses a diamond tool suitable for high-strength rock mining, which comprises a base body part and a cutter head part, wherein the base body part and the cutter head part are formed by hot-pressing sintering, and the cutter head part comprises diamond particles and matrix powder; the diamond particle volume concentration is 12%, and the diamond particles include: 60% diamond-2140-40/45; 40% diamond-2120-45/50; the matrix powder comprises the following components in percentage by weight: 18-25% of cobalt; 30-40% of copper; 4 to 8 percent of tin; 14-30% of iron powder; 13-23% of alloy powder; 1-3% of carbon particles; and the alloy powder includes: copper-tin alloy powder accounting for 4-8% of the total weight; iron-nickel alloy powder accounting for 6-10% of the total weight; 3-5% ferrophosphorus powder; in conclusion, the hardness of the sintered and molded cutter head part of the diamond tool provided by the invention can reach HRB95 by means of formula adjustment, so that the diamond tool can be effectively suitable for mining operation of high-strength rock, the operation efficiency is improved, and the operation cost is reduced.)

一种适用于高强度岩石开采的金刚石工具

技术领域

本发明属于金刚石锯片

技术领域

，具体涉及一种适用于高强度岩石开采的金刚石工具。

背景技术

锯切石材最普通的工具是金刚石锯片，其性能的好坏是决定石材加工成本和效率的关键。

金刚石锯片由金刚石、结合胎体和基体三个部分构成，且金刚石锯片按结合胎体类型的不同归类起来大约分为钴基金刚石锯片、铁基金刚石锯片和铜基金刚石锯片。根据不同的切割对象，选用不同的结合胎体产品，但是现有的金刚石锯片仍存在强度不足的缺点，因此在进行高强度岩石的开采作业时存在锯片以崩坏的问题。

发明内容

鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，本发明的目的在于提供一种适用于高强度岩石开采的金刚石工具。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种适用于高强度岩石开采的金刚石工具，包括热压烧结成型的基体部分和刀头部分，且所述刀头部分包括金刚石颗粒和胎体粉末；所述金刚石颗粒体积浓度为12％；所述胎体粉末包括如下重量百分比的成分；

钴18-25％；

铜30-40％；

锡4-8％；

铁粉14-30％；

合金粉13-23％；

碳粒1-3％。

优选的，所述金刚石颗粒包括如下重量百分比的成分：60％的金刚石-2140-40/45；40％的金刚石-2120-45/50。

优选的，所述金刚石工具在800-850℃的温度条件下热压烧结成型，且所述金刚石工具的刀头部分烧结成型后的硬度为HRB95。

优选的，所述金刚石工具的最大直径D为：80mm≤D≤100mm。

优选的，所述铁粉包括1200-2000目的超细铁粉和250-300目的普通铁粉，且超细铁粉占总重量的10-20％，普通铁粉占总重量的4-10％。

优选的，所述合金粉包括如下重量百分比的成分：占总重量4-8％的铜锡合金粉；占总重量6-10％的铁镍合金粉；占总重量3-5％的磷铁合金粉。

优选的，所述铜锡合金粉采用铜锡80/20合金粉。

优选的，所述磷铁合金粉为1000-1500目的超细磷铁合金粉。

优选的，所述刀头部分的胎体粉末包括如下重量百分比的成分：

钴21.7％；

铜33.6％；

锡6％；

超细铁粉14.5％；

普通铁粉6％；

铜锡合金粉6％；

铁镍合金粉8％；

磷铁合金粉3％；

碳粒1.2％。

优选的，所述基体部分包括如下重量百分比的成分：

铜38％；

锡7％；

超细铁粉20％；

普通铁粉12％；

铜锡合金粉6％；

铁镍合金粉12％；

磷铁合金粉5％。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

本发明所提供的金刚石工具通过配方调整的方式，使其烧结成型后的刀头部分硬度可达HRB95，由此能有效适用于高强度岩石的开采作业，并提高作业效率、降低作业成本。

具体实施方式

下面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。

实施例1

一种适用于高强度岩石开采的金刚石工具，包括热压烧结成型的基体部分和刀头部分；其中

基体部分包括如下重量百分比的成分：

铜38％；

锡7％；

超细铁粉20％；

普通铁粉12％；

铜锡合金粉6％；

铁镍合金粉12％；

磷铁合金粉5％。

刀头部分包括金刚石颗粒和胎体粉末；

金刚石颗粒体积浓度为12％，且金刚石颗粒包括如下重量百分比的成分：

60％的金刚石-2140-40/45；

40％的金刚石-2120-45/50。

胎体粉末包括如下重量百分比的成分：

钴20％；

铜30％；

锡5％；

1300目的超细铁粉20％；

300目的普通铁粉4％；

铜锡80/20合金粉4％；

铁镍合金粉10％；

1500目的超细磷铁合金粉4％；

碳粒3％。

在本实施例中，按上述配方制作金刚石工具的方法为：

配料：按照上述配方进行各原料称取；

热压预成型：添加体积比为12％的酚醛树脂，并按上述配方在180℃的温度下热压5分钟，以此分别实现基体部分和刀头部分的热压成片；

热压烧结成型：将基体部分和刀头部分依次置于热压模具中，并在850℃的温度下热压烧结为一体，获得刀头部分的硬度为HRB95的金刚石工具。

在本实施例中，制作得到的金刚石工具的最大直径D为80mm。

实施例2

一种适用于高强度岩石开采的金刚石工具，包括热压烧结成型的基体部分和刀头部分；其中

基体部分包括如下重量百分比的成分：

铜38％；

锡7％；

超细铁粉20％；

普通铁粉12％；

铜锡合金粉6％；

铁镍合金粉12％；

磷铁合金粉5％。

刀头部分包括金刚石颗粒和胎体粉末；

金刚石颗粒体积浓度为12％，且金刚石颗粒包括如下重量百分比的成分：

60％的金刚石-2140-40/45；

40％的金刚石-2120-45/50。

胎体粉末包括如下重量百分比的成分：

钴21.7％；

铜33.6％；

锡6％；

2000目的超细铁粉14.5％；

300目的普通铁粉6％；

铜锡80/20合金粉6％；

铁镍合金粉8％；

1500目的超细磷铁合金粉3％；

碳粒1.2％。

在本实施例中，按上述配方制作金刚石工具的方法为：

配料：按照上述配方进行各原料称取；

热压预成型：添加体积比为12％的酚醛树脂，并按上述配方在180℃的温度下热压5分钟，以此分别实现基体部分和刀头部分的热压成片；

热压烧结成型：将基体部分和刀头部分依次置于热压模具中，并在820℃的温度下热压烧结为一体，获得刀头部分的硬度为HRB95的金刚石工具。

在本实施例中，制作得到的金刚石工具的最大直径D为100mm。

实施例3

一种适用于高强度岩石开采的金刚石工具，包括热压烧结成型的基体部分和刀头部分；其中

基体部分包括如下重量百分比的成分：

铜38％；

锡7％；

超细铁粉20％；

普通铁粉12％；

铜锡合金粉6％；

铁镍合金粉12％；

磷铁合金粉5％。

刀头部分包括金刚石颗粒和胎体粉末；金刚石颗粒体积浓度为12％；胎体粉末包括如下重量百分比的成分：

胎体粉末包括如下重量百分比的成分：

钴23％；

铜35％；

锡7％；

1300目的超细铁粉12％；

300目的普通铁粉7％；

铜锡80/20合金粉5％；

铁镍合金粉7％；

1500目的超细磷铁合金粉3％；

碳粒1％。

在本实施例中，按上述配方制作金刚石工具的方法为：

配料：按照上述配方进行各原料称取；

热压预成型：添加体积比为12％的酚醛树脂，并按上述配方在180℃的温度下热压5分钟，以此分别实现基体部分和刀头部分的热压成片；

热压烧结成型：将基体部分和刀头部分依次置于热压模具中，并在800℃的温度下热压烧结为一体，获得刀头部分的硬度为HRB95的金刚石工具。

在本实施例中，制作得到的金刚石工具的最大直径D为90mm。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。