[发明专利]具有增强的粘结剂区的钻头

权利要求书

1.一种具有由材料组合物形成的主体的钻头，其包括：

增强颗粒，以及

在所述增强颗粒之间形成的增强的粘结剂区，所述增强的粘结剂区包含渗入有通用粘结剂的粘结剂增强材料。

2.根据权利要求1所述的钻头，其中所述增强的粘结剂区包含形成难熔的金属间相的至少两种材料。

3.根据权利要求1所述的钻头，其中所述增强的粘结剂区包含金属间化合物增强颗粒。

4.根据权利要求3所述的钻头，其中所述金属间化合物增强颗粒位于所述通用粘结剂的晶粒边界内、沿着或靠近所述晶粒边界。

5.根据权利要求1所述的钻头，其中所述增强的粘结剂区包含基于Cu、Ni、Mn、Zn、Ag、Al、Au、B、Co、Cr、Fe、In、Mo、P、Pb、Pd、Si、Sn、W或其组合的粘结剂增强的材料。

6.根据权利要求5所述的钻头，其中所述基于Cu、Ni、Mn、Zn、Ag、Al、Au、B、Co、Cr、Fe、In、Mo、P、Pb、Pd、Si、Sn、W或其组合的粘结剂增强的材料还包括金属。

7.根据权利要求1所述的钻头，其中所述增强的粘结剂区包含具有混溶性间隙的合金。

8.根据权利要求7所述的钻头，其中所述具有所述混溶性间隙的合金的至少一种组分通过熔融、扩散或非相互作用形成单独的晶粒和/或颗粒，所述晶粒和/或颗粒不会溶解到所述合金的至少一种其他组分中。

9.根据权利要求7所述的钻头，其中所述具有混溶性间隙的合金形成于所述粘结剂增强材料的组分之间，或通过所述通用粘结剂与所述粘结剂增强材料的组分之间的相互作用形成。

10.根据权利要求1所述的钻头，其中所述增强的粘结剂区包含金属基体复合材料，其包含金属基体中的选自由以下各项组成的组的组合物：碳化物、硼化物、氮化物、硅化物、氧化物及其组合。

11.一种形成钻头的方法，其包括：

将增强颗粒与粘结剂增强材料混合；

将所述增强颗粒和粘结剂增强材料的混合物放置在用于形成固定刀具钻头的主体的模具中；

将通用粘结剂放置在所述模具中；以及

加热所述模具，

其中所述通用粘结剂渗入所述粘结剂增强材料以便形成增强的粘结剂区。

12.根据权利要求11所述的方法，其中在将所述通用粘结剂放置在所述模具中之前，所述粘结剂增强材料与所述增强颗粒分层地预先放置在所述模具的选定区域中。

13.根据权利要求11所述的方法，其中所述增强的粘结剂区包含通过扩散、原位化学反应形成或者在固化后或在渗入后的热处理期间形成的金属间化合物增强颗粒。

14.根据权利要求11所述的方法，其中所述增强的粘结剂区包含金属间化合物增强颗粒，其在所述渗入过程期间形成、被预先放置并共混在所述模具中或者在渗入后的热处理过程期间形成。

15.根据权利要求11所述的方法，其中所述增强的粘结剂区包含基于Cu、Ni、Mn、Zn、Ag、Al、Au、B、Co、Cr、Fe、In、Mo、P、Pb、Pd、Si、Sn、W或其组合的粘结剂增强的材料。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述基于Cu、Ni、Mn、Zn、Ag、Al、Au、B、Co、Cr、Fe、In、Mo、P、Pb、Pd、Si、Sn、W或其组合的粘结剂增强的材料还包括金属。

17.根据权利要求11所述的方法，其中所述增强的粘结剂区包含形成难熔的金属间相的至少两种材料。

18.根据权利要求11所述的方法，其中所述增强的粘结剂区包含具有混溶性间隙的合金，其中所述具有所述混溶性间隙的合金的至少一种组分通过熔融、扩散或非相互作用形成单独的晶粒和/或颗粒，所述晶粒和/或颗粒不会溶解到所述合金的至少一种其他组分中。

19.根据权利要求11所述的方法，其中所述增强的粘结剂区包含具有混溶性间隙的合金，所述合金形成于所述粘结剂增强材料的组分之间，或通过所述通用粘结剂与所述粘结剂增强材料的组分之间的相互作用形成。

20.根据权利要求11所述的方法，其中所述增强的粘结剂区包含金属基体复合材料，其包含金属基体中的选自由以下各项组成的组的组合物：碳化物、硼化物、氮化物、硅化物、氧化物及其组合。