一种非晶合金/不锈钢复合骨钻的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型主要涉及一种非晶合金/不锈钢复合骨钻。
【背景技术】
[0002]非晶合金是一种在快速冷却条件下，将原子冻结在熔融组态而获得的能在一定温度范围内保持相对稳定的亚稳态物质。非晶合金固态时原子排列呈现出短程有序、长程无序的特征，原子的三维空间呈拓扑无序状的排列。由于其特殊的原子排列结构，非晶合金并不具有晶体材料所具有的晶界与位错等缺陷，也不存在偏析、第二相等成分起伏。正是由于非晶态合金具有不同于晶态合金的新的合金成分和新的原子组态的特征，这些特征使其能出现各种传统晶态合金不能获得的优异性能，因此非晶态合金在机械，通讯，航空航天，汽车工业，化学工业，运动器材乃至国防军事上具有广泛的应用潜力，可用于制做机械结构材料，精密光学材料，模具材料，工具材料，磁性材料，电极材料，储氢材料，耐腐蚀材料，复合材料，运动器材材料及装饰材料等。
[0003]然而，限制非晶合金应用的一个重要问题就是其与其它材料的连接。目前，块体非晶合金的连接主要采用两种方法:一是液相连接，如爆炸焊、电子束焊、激光焊等。采用高能量密集的焊接方法，迅速加热和冷却，使得块体非晶合金来不及晶化而实现连接。以上连接方法实现的连接机理相同，而过程中加热和冷却的速率不同。二是超冷液相连接，如摩擦焊接，利用非晶态合金在晶化温度和玻璃转变温度区间范围，即过冷液态区所具有的超塑性而实现连接。上述连接方法对工艺技术要求非常高，如果控制不严，将会导致非晶合金的晶化，从而使合金脆化，严重影响其使用性能。
[0004]此外，非晶合金在制备的过程中，需要通过快速冷却的方式获得，而如果非晶合金的长度超出一定的数值，在铜模水冷吸铸的条件下，非晶合金熔体将迅速冷冷，难以获得尺寸较长的棒材，因此本实用新型拓宽了非晶合金的应用，充分发挥了非晶合金的优势。
[0005]目前所使用的骨钻多为不锈钢材料制造，含有较多的Ni元素，对人体的毒性较大，且其强度低，尤其是对于小尺寸不锈钢骨钻，由于其材料强度很低，与骨骼的冲击摩擦时，易出现钝刃、弯折等现象，钻骨效率低下，增加患者的痛苦，甚至可能导致医疗事故。本发明中的非晶合金骨钻钻头具有高的强度和弹性能吸收的特性，能够显著提高骨钻的使用寿命和使用安全性，具有广泛的应用价值。
【发明内容】
[0006](一)要解决的技术问题
[0007]本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种使用简单、方便和提高工作效率等特点的非晶合金/不锈钢复合骨钻。
[0008](二)技术方案
[0009]一种非晶合金/不锈钢复合骨钻，包括钻头和钻杆两部分。所述的钻头为非晶合金，通过铜模水冷吸铸法制备；所述的钻杆为不锈钢中空管，与非晶合金之间实现复合连接，连接端具有内螺纹结构或者外壁开孔，保证非晶合金与不锈钢之间的连接不发生滑动，能够传递扭矩。
[0010]进一步的，所述的连接是在不锈钢中空管置于水冷铜模的底部，其外侧与铜模之间保持密封，机械泵负压通过不锈钢中空管与熔炼室相连，吸铸时，非晶合金进入不锈钢中空管上端，实现连接。
[0011](三)有益效果
[0012]本实用新型与现有技术相比较，其具有以下有益效果:本实用新型提出的一种非晶合金/不锈钢复合骨钻，有效的实现了非晶合金与不锈钢中空管材的连接，相对与其它非晶合金的连接方式，无任何其它设备的介入，生产工艺简单，生产效率高，工艺稳定，该产品很好的解决了非晶合金与不锈钢中空管之间的连接问题，成功的实现了两者之间的复合，保证了两者之间的固定以及扭矩传递，节省了非晶合金的用量，充分结合了非晶合金高的强度以及不锈钢材料高韧性的特点，拓宽了非晶合金的用途，具有广泛的应用前景。
【附图说明】
[0013]图1非晶合金/不锈钢复合骨钻结构示意图；
[0014]图2非晶合金/不锈钢复合骨钻成型连接示意图；
[0015]图3脱模后的非晶合金/不锈钢复合材料。
[0016]附图中的标记及零部件标注:(I)非晶合金钻头、(2)不锈钢中空管钻杆、(3)水冷吸铸铜模、(4)非晶合金棒、(5)不锈钢中空管钻杆、(6)非晶合金棒、(7)不锈钢中空管钻杆。
【具体实施方式】
[0017]如图1所示，一种非晶合金/不锈钢复合骨钻，包括钻头和钻杆两部分。所述的钻头为非晶合金，通过铜模水冷吸铸法制备；所述的钻杆为不锈钢中空管，与非晶合金之间实现复合连接，连接端具有内螺纹结构或者外壁开孔，保证非晶合金与不锈钢之间的连接不发生滑动，能够传递扭矩。
[0018]其中，所述的连接是在不锈钢中空管置于水冷铜模的底部，其外侧与铜模之间保持密封，机械泵负压通过不锈钢中空管与熔炼室相连，吸铸时，非晶合金进入不锈钢中空管上端，实现连接。
[0019]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，如图1所示，本发明的一种非晶合金/不锈钢复合骨钻，包括非晶合金钻头(I)和不锈钢中空管钻杆(2)。
[0020]本产品主要通过真空电弧炉或者感应炉来生产。将不锈钢管置于铜模(3)中，如图2所示，不锈钢管外侧与铜模之间实现密封，使机械泵吸气时只能通过不锈钢管(5)，将按重量百分比配制好的钛基非晶合金置于真空电弧炉中充分熔化至合金成分均匀，打开机械泵阀门进行吸铸，非晶合金进入图2中(4)的位置，同时部分填充至不锈钢中空管(2)，打开模具，取出非晶合金/不锈钢复合材料，如图3所示，进行机加工成如图1所示的非晶合金/不锈钢复合骨钻。
[0021]综上所述，本发明已如说明书及图示内容，制成实际样品且经多次使用测试，从使用测试的效果看，可证明本发明能达到其所预期之目的，实用性价值乃无庸置疑。以上所举实施例仅用来方便举例说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。
【主权项】
1.一种非晶合金/不锈钢复合骨钻，其特征是:包括钻头和钻杆两部分；所述的钻头为非晶合金，通过铜模水冷吸铸法制备；所述的钻杆为不锈钢中空管，与非晶合金实现复合连接。
2.根据权利要求1所述的一种非晶合金/不锈钢复合骨钻，其特征在于:所述的复合连接的连接端具有内螺纹结构或者外壁开孔，保证非晶合金与不锈钢之间的连接不发生滑动，能够传递扭矩。
3.根据权利要求1所述的一种非晶合金/不锈钢复合骨钻，其特征在于:所述的复合连接需要在真空电弧炉或者感应炉中完成。
【专利摘要】本实用新型公开了一种非晶合金/不锈钢复合骨钻，包括钻头和钻杆两部分。所述的钻头为非晶合金，通过铜模水冷吸铸法制备；所述的钻杆为不锈钢中空管，与非晶合金的连接端具有内螺纹结构或者外壁开孔，保证非晶合金与不锈钢之间的连接不发生滑动，能够传递扭矩。本实用新型用于解决了非晶合金与其他金属材料之间难以连接的问题，实现了非晶合金与不锈钢材料的复合，充分发挥了材料的强度和韧性优势，工艺生产简单，生产效率高。
【IPC分类】B22D19-04
【公开号】CN204545383
【申请号】CN201520137677
【发明人】张临财
【申请人】张临财
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年3月10日