[发明专利]硬质合金采矿刀片中的粘结剂重新分布

说明书

一种将硬质合金采矿刀片的粘结剂相重新分布的方法，所述硬质合金采矿刀片包含一种或多种硬质相成分和粘结剂，所述方法包括如下步骤：a)提供生坯硬质合金采矿刀片；b)将选自金属氧化物或金属碳酸盐中的至少一种粘结剂拉拔剂施加至所述生坯硬质合金采矿刀片的表面上；并且c)将所述生坯硬质合金采矿刀片进行烧结；其特征在于，将所述金属氧化物或金属碳酸盐仅施加至所述生坯硬质合金采矿刀片的表面上的至少一个局部区域；以及一种具有硬度梯度的硬质合金及其用途。

技术领域

本公开内容涉及一种在硬质合金采矿刀片中重新分布粘结剂的方法、具有硬度梯度的硬质合金采矿刀片及其用途。

背景技术

硬质合金具有高弹性模量、高硬度、高压缩强度、高耐磨损性与良好水平的韧性的独特组合。因此，通常将硬质合金用于诸如采矿工具的制品中。通常，通过改变硬质相的粘结剂含量和晶粒尺寸能够改变硬质合金的硬度和韧性。通常，更高的粘结剂含量将增加硬质合金的韧性，但会降低其硬度和耐磨性。更细的硬质相的晶粒尺寸将导致更高硬度的硬质合金，其耐磨性更强；而更粗的硬质相的晶粒尺寸将导致硬质合金的硬度不那么高，但抗冲击性更高。

为了使硬质合金采矿刀片的效率最大化，期望将这些性能组合起来，并且在制品的不同部分中对材料的要求不同。例如，在用于凿岩和矿物切削的刀片中，期望具有更坚韧的内部以最小化损坏的风险，并且期望具有更硬的外部以优化耐磨性。

WO 2010/056191公开了一种形成包含硬质相和粘结剂相的硬质合金体的方法，其中至少一部分中间表面区域比进一步进入主体的部分具有更低的平均粘结剂含量。

然而，仍然需要一种方法，所述方法能够产生甚至更大的硬度梯度，能够针对具体应用来定制所述梯度，并且所述方法甚至能够应用于非对称硬质合金采矿刀片。还需要一种方法，所述方法能够从相对于碳含量呈化学计量平衡的标准碳化物粉末开始将粘结剂相重新分布。

发明内容

由此，本公开内容由此提供了一种在硬质合金采矿刀片中将粘结剂相重新分布的方法，所述硬质合金采矿刀片包含一种或多种硬质相成分和粘结剂，所述方法包括如下步骤：

a)提供一种生坯(green)硬质合金采矿刀片；

b)将选自金属氧化物或金属碳酸盐中的至少一种粘结剂拉拔剂(puller)施加至生坯硬质合金采矿刀片的表面上；并且

c)将所述生坯硬质合金采矿刀片进行烧结；

其特征在于，将所述金属氧化物或金属碳酸盐仅施加至所述生坯硬质合金采矿刀片的表面上的至少一个局部区域。

这种方法使得粘结剂以定制的且最有利的方式重新分布，从而为硬质合金采矿刀片提供最佳功能。例如，对于不同的应用能够创建特定的硬度分布(hardness profile)。

另外，本公开内容涉及一种硬质合金采矿刀片，包含一种或多种硬质相成分和粘结剂，其特征在于，从所述硬质合金采矿刀片的表面的第一部分到表面的第二部分存在硬度梯度，其中所述表面的第一部分与所述表面的第二部分基本上相对，从而：

-所述表面的第一部分处于比所述表面的第二部分更软30HV3至更硬80HV3之间；

-所述表面的第一部分处于比本体(bulk)更硬5至120HV3之间；并且

-所述表面的第二部分处于比所述本体更硬20HV3至70HV3之间。

附图说明

图1：刀片的示意图，显示了被对称施加至相对侧面的粘结剂拉拔剂和粘结剂推动剂(pusher)。

图2：刀片的示意图，显示了被不对称施加至相对侧面的粘结剂拉拔剂和粘结剂推动剂。

图3：实例1中公开的样品A的HV3等硬度图。