包含超硬平面的冲击表面的挖掘工具的制作方法_2

文档序号:8476044阅读:来源:国知局
催化剂材料源可以包含催化剂材料或前体材料,从催化剂材料源中催化剂材料可以被获取。举例来说,该催化剂材料源可以包含钴或含有钴的化合物,或由钴或含有钴的化合物组成。举例来说,在一些示例中,该方法可以包括通过例如加热处理该聚合体以从前体材料提供催化剂材料。
[0030]在一些示例中,该方法可以包括使聚合体与含有硬质合金的基底接触。
[0031]在一些示例中,该方法可以包括在切割边缘上形成辐射形式或倒棱形式。
[0032]在一些示例中,整个层的厚度可以为至少大约2mm。
[0033]在一些示例中,该基底可以包括凹部以及相邻该凹部的区域中的超硬材料层的厚度可以为至少大约2mm。
【附图说明】
[0034]参考附图示出了本发明的非限定的示例的设置,其中:
[0035]图1和图2示出了示例的挖掘工具的示意透视图;
[0036]图3和图4示出了示例的冲击构件的示意平面图;
[0037]图5、6、7和8示出了示例的冲击构件的示意剖视图;
[0038]图9示出了由平面图示出的示例的冲击构件(上图)及其A-A线段截取的示意剖视图(下图);
[0039]图10和11不出了与切割边缘相邻的部分不例冲击构件的不意剖视图;
[0040]图12A示出了超硬盘面的示意平面图以及用于从其上切割的冲击尖端的示例节段的轮廓;图12B示出了穿过该盘状物的示意平面横截面图以及图12C示出了用于冲击构件的节段的示意平面图;
[0041]图13示出了通过示例盘面的示意横截面图,用于制造冲击构件的示例节段可以被从该盘面切割;以及
[0042]图14示出了用于道路铣刨机的示例滚筒的示意透视图。
【具体实施方式】
[0043]参考图1和图2,每个示例挖掘工具100包含冲击构件110,其被铜焊接到各个硬质合金支承主体120上,硬质合金支承主体120被铜焊接到各个钢基座130上。该钢基座130包含用于将挖掘工具100联接到附接至道路铣刨滚筒或其他用于道路铣刨或采矿的载体装置(未示出)的基座垫块(未示出)的轴部132。该轴部132处于挖掘工具100到冲击构件110的切割边缘114的相对端部。挖掘工具100和载体装置之间的联接机制被配置使其在使用中不能相对于载体装置旋转,因此确保冲击表面112和切割边缘114可以保持在适当的方位上以用于在使用中将主体切割分解。在图1所示的特定示例设置中,该挖掘工具100被配置以展示在冲击构件110的相对侧部上大体上呈凹形的一对侧面134A、134B,以便于减少包含在挖掘工具100中的硬质合金的量。该凹形侧面134A、134B部分地通过钢基座130以及部分地通过硬质合金支承主体120形成。
[0044]在这些示例中,该冲击构件110包含结合到硬质合金基底(由于其处于形成在支撑主体120的各个凹部中,所以该基底在图1和图2中是不可见的)上的一层多晶金刚石(P⑶)材料。在这些示例中,该P⑶层的厚度为大约2到大约2.5mm。基本平面的冲击表面112由PCD材料的主暴露表面限定,其与带有基底的界面边界相对。该冲击表面112限定了远超过挖掘主体120突出的切割边缘114,以使其能够在使用中将主体切割分解(未示出)。该切割边缘114包括处于冲击表面112的平面上的切割尖端115。在图1所示的特定示例中,该尖端115基本上为尖的,在切割边缘114的一对基本上直的并且分叉的部分116A、116B之间形成最高点。
[0045]参考图2和图3,示例的冲击构件110的切割尖端115可以在冲击表面112的平面中弯曲,在各个切割边缘114的各对基本上直的和分叉的部分116A、116B之间形成弓形过渡。冲击表面112的区域基本上小于图1示例所示的区域,由于提供PCD材料相比硬质合金材料更贵,所以其可以具有减少挖掘工具100的成本的优势。
[0046]参考图4,示例的冲击构件110的切割边缘包括尖端115和处于尖端115的相对侧的边缘部分116,当在平面视图上看时,该边缘114在处于冲击构件110的相对侧的A、B点之间延伸。切割边缘114的相对端部A、B直接隔开第一距离Dl和切割边缘114的长度被作为第二距离D2。在一些示例中,该冲击构件110可以被配置以使该第二距离D2与该第一距离Dl的比率可以至少为大约1.05以及至多为大约1.5。其有可能达到在切割边缘的横向和纵向延伸之间的适当的平衡,以及因此取得一方面切割或挖掘效率以及另一方面的抗破裂性能上的平衡。
[0047]参考图5,示例的冲击构件110包含由P⑶材料组成的粘接到硬质合金基底113上的冲击结构111,该P⑶冲击结构111限定了与具有基底113的P⑶冲击结构111的边界104相对的平面的冲击表面112。在这个特定的示例中,该PCD冲击结构111包含多个层117,其中连续的层117包含可选择地设置的不同等级的PCD材料。虽然其他的设置可以用于其他的示例中,但在这个示例中,该层117总体上与冲击表面112平行设置。每个层117可以具有范围大约30到300 μ m的厚度。在这个示例中,P⑶冲击结构111从冲击表面112到冲击结构111的相对边界104的总的厚度T大约为3_。在这个示例中,处于具有基底113的界面上的冲击结构111的边界104基本上是平面的并与冲击表面112平行以及冲击结构111在整个冲击结构111上的厚度T是基本上一致的。该尖端115和切割边缘114也在附图中示出。
[0048]参考图6,示例的冲击构件110包含结合到硬质合金113上的P⑶冲击结构111,该PCD冲击结构限定了与具有基底113的PCD冲击结构111的边界104相对的平面的冲击表面112。在这个特定的示例中,该P⑶冲击结构111包含相邻冲击表面112 (并远离基底113)的体积119,其包括在金刚石颗粒之间的空隙。举例来说,在一些示例中,该体积119可以从冲击表面112延伸到至少大约50 μm到大约400 μm的深度。该空隙可以通过酸处理的方式移除填充材料来产生。在这个示例中,从冲击表面112到冲击结构111的相对边界104测量的P⑶冲击结构111的总的厚度T为大约3_。在这个示例中,在具有基底113的界面上的冲击结构111的边界104为基本上平面的并与冲击表面112平行以及冲击结构111的厚度T在整个冲击结构111上是基本一致的。该尖端115和切割边缘114还在图中示出。
[0049]参考图7,示例的冲击构件110包含结合到硬质合金113上的P⑶冲击结构111,该PCD冲击结构限定了与具有基底113的PCD冲击结构111的边界104相对的平面的冲击表面112。在这个特定的示例中,该冲击构件110包含材料的保护层109,其基本上比P⑶冲击结构111更柔软,该保护层109粘接到PCD冲击结构111的冲击表面112上。该保护层119可以具有至少大约10 μ m或至少大约50 μ m以及至多大约200 μ m的厚度。该保护层109可以包含来自外壳或容器的材料,在外壳或容器中包含的PCD材料在极高压力(例如至少大约5.5GPa)和高温(例如,至少大约1250摄氏度)下烧结。在各种示例中,该保护层可以包含耐火金属,诸如钨(W)、钼(Mo)、铌(Nb)或钽(Ta)。该保护层可以由其自身的次级层形成。举例来说,包含金属碳化物的次级层可以被结合到PCD冲击结构上以及包含基本金属或非碳合金形式的次级层可以在次级层上。包含金属碳化物的次级层可以由金属和来自聚合体的金刚石或PCD材料的碳之间的化学反应引发,其中该PCD材料是烧结的。在其他示例中,该保护层109可以在烧结过程之后在PCD冲击结构111上沉积,举例来说,通过化学气相沉积(CVD)或物理气相沉积(PVD)的方式。由冲击表面112和冲击结构111的相对边界104测量的PCD冲击结构111的厚度T为大约3mm。在这个示例中,在具有基底113的界面上的冲击结构111的边界104为基本平面并与冲击表面112平行以及冲击结构111的厚度T在冲击结构111上基本一致。该尖端115和切割边缘114还在附图中被示出。
[0050]参考图8
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