本发明涉及一种合金材料,特别涉及一种蓝宝石晶锭掏棒钻管刀。
背景技术:
蓝宝石晶锭制备完成后,需要用掏棒钻管掏出晶棒,掏棒钻管端口安装有环状的钻管刀,目前的钻管刀的掏棒深度普遍在5m左右,质量较好的最多能达到8至10m,能够达到10m以上深度的非常少见,钻头多采用钴合金作为载体,与金刚石混合制备而成,现有的钻管刀钴含量多小于30%,因为现如今普遍认为钴含量提高后,会导致钻管刀耐磨性下降。
技术实现要素:
针对现有技术的不足,本发明提供一种蓝宝石晶锭掏棒钻管刀。
本发明采用的技术方案是:一种蓝宝石晶锭掏棒钻管刀,包括金刚石和载体合金,所述载体合金包括钴、铜、铝、银、锌,其中钴所占体积比在65%以上,所述载体合金与金刚石体积比,即金刚石浓度为42%至55%。
所述的一种蓝宝石晶锭掏棒钻管刀,其特征是:所述载体合金中,铝、银、锌所占体积比小于15%。
所述的一种蓝宝石晶锭掏棒钻管刀,其特征是:所述载体合金包含如下体积比的组分:钴68%,铜25%,铝2%,银2%,锌3%,所述金刚石浓度为47%。
本发明将合金载体中的钴含量提升至65%以上,与铜,铝,银,锌作为合金载体与金刚石混合,能够大大增强钻管刀的耐磨性。
具体实施方式
实施例一:
一种蓝宝石晶锭掏棒钻管刀,包括金刚石和载体合金,其中,载体合金由钴粉32%,铜粉36%,铝粉9%,银粉16%,锌粉5%体积比组成,金刚石与载体合金体积比,即金刚石浓度为45%,金刚石粒度为200μm。依上述配比制成的刀头在300转/分,进刀3mm/分工况下使用,平均寿命7.5m。
实施例二:
一种蓝宝石晶锭掏棒钻管刀,包括金刚石和载体合金,其中,载体合金由钴粉44%,铜粉40%,铝粉4%,银粉4%,锌粉8%体积比组成,金刚石与载体合金体积比,即金刚石浓度为50%,金刚石粒度为100μm。依上述配比制成的刀头在300转/分,进刀3mm/分工况下使用,平均寿命5.6m。
实施例三:
一种蓝宝石晶锭掏棒钻管刀,包括金刚石和载体合金,其中,载体合金由钴粉57%,铜粉34%,铝粉4%,银粉2%,锌粉3%体积比组成,金刚石与载体合金体积比,即金刚石浓度为55%,金刚石粒度为150μm。依上述配比制成的刀头在300转/分,进刀3mm/分工况下使用,平均寿命3.5m。
实施例四:
一种蓝宝石晶锭掏棒钻管刀,包括金刚石和载体合金,其中,载体合金由钴粉65%,铜粉20%,铝粉6%,银粉2%,锌粉7%体积比组成,金刚石与载体合金体积比,即金刚石浓度为42%,金刚石粒度为180μm。依上述配比制成的刀头在300转/分,进刀3mm/分工况下使用,平均寿命14m。
实施例五:
一种蓝宝石晶锭掏棒钻管刀,包括金刚石和载体合金,其中,载体合金由钴粉68%,铜粉25%,铝粉2%,银粉2%,锌粉3%体积比组成,金刚石与载体合金体积比,即金刚石浓度为47%,金刚石粒度为185μm。依上述配比制成的刀头在300转/分,进刀3mm/分工况下使用,平均寿命16m。
实施例六:
一种蓝宝石晶锭掏棒钻管刀,包括金刚石和载体合金,其中,载体合金由钴粉75%,铜粉20%,铝粉2%,银粉1%,锌粉2%体积比组成,金刚石与载体合金体积比,即金刚石浓度为50%,金刚石粒度为190μm。依上述配比制成的刀头在300转/分,进刀3mm/分工况下使用,平均寿命12m。
实施例六:
一种蓝宝石晶锭掏棒钻管刀,包括金刚石和载体合金,其中,载体合金由钴粉80%,铜粉10%,铝粉5%,银粉2%,锌粉3%体积比组成,金刚石与载体合金体积比,即金刚石浓度为55%,金刚石粒度为200μm。依上述配比制成的刀头在300转/分,进刀3mm/分工况下使用,平均寿命8.5m。
由上述实施例可见,当钻管刀载体合金中钴含量在30%以上时,其耐磨度不佳,且随钴含量提高呈下降趋势,但当钴含量达到65%时,刀头耐磨度大大增加,进一步实验验证后,依实施例五中配比制备的钻管刀在实际作业中表显最佳,为本发明最佳实施例。