金剛石截齒

金剛石截齒電鍍型

，應(yīng)用復(fù)合電鍍工藝在工具表面鍍覆金剛石耐磨層是提高工具耐磨性的有效途徑，目前在電鍍金剛石地質(zhì)鉆頭、電鍍金剛石切割鋸片、電鍍金剛石絲鋸、電鍍金剛石切削刀具等方面得到了廣泛應(yīng)用。由于避免了金剛石工具在高溫燒結(jié)時氧或石墨化的缺點，可有效實現(xiàn)金剛石鍍層的高耐磨性和基體的高韌性的完美結(jié)合，因此也成為提高截齒性能的重要途徑。

金剛石截齒強化柱齒型

。過渡層結(jié)構(gòu)由表及里彈性梯度和熱膨脹梯度逐漸均勻變化，因此，柱齒內(nèi)部的殘余應(yīng)力降低，沖擊韌性提高，復(fù)合層脫落現(xiàn)象減少。在水電工地致密砂巖中與硬質(zhì)合金鉆頭進行對比實驗表明，金剛石強化柱齒釬頭壽命較硬質(zhì)合金提高了20倍，效率提高25%，顯示了其高效掘進的優(yōu)越性。

金剛石截齒孕鑲型

。金剛石孕鑲截齒是一種采用鋼體齒身和齒頭混料直接通過粉末冶金的方法，利用熱壓工藝燒結(jié)而成的高性能截齒。齒頭以金剛石粉為主要耐磨混料，其實用性能較硬質(zhì)合金截齒有了大幅度的提高。

金剛石截齒熱穩(wěn)定性型

。熱穩(wěn)定性聚晶金剛石是只采用微米級的單晶金剛石燒結(jié)而成，在高溫（1200攝氏度）夏能保持原有物理機械性能的聚晶金剛石。他不需要硬質(zhì)合金做底襯。

隨著大型采掘機械在煤礦采掘、隧道盾構(gòu)、溝槽挖掘、公路鋪設(shè)以及航道疏浚等惡劣工況施工領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，截齒作為切割巖層的關(guān)鍵工具而受到重視。按現(xiàn)有生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的硬質(zhì)合金截齒存在耐磨性差、齒頭易脫落等問題，導(dǎo)致施工過程中截齒頻繁更換，因此開發(fā)高性能截齒已成為一個重要的研究課題。

金剛石由于其高耐磨性、高硬度等優(yōu)異的機械性能，作為高性能截齒材料具有廣闊應(yīng)用前景。金剛石截齒是通過特殊的工藝處理在原有硬質(zhì)合金的基礎(chǔ)上加上一層金剛石層，使其具有更高的性能。河南省亞龍金剛石制品有限公司聯(lián)合中國地質(zhì)大學(xué)研發(fā)的金剛石截齒在美國礦業(yè)局在油母巖礦中進行的切割試驗表明，聚晶金剛石復(fù)合片截齒比常用的硬質(zhì)合金截齒壽命長10~20倍，在硬巖和磨蝕性巖石中掘進的耐用性為硬質(zhì)合金基體的100倍。2002年山東省地質(zhì)探礦機械廠成功研制出一種采煤機金剛石截齒，利用金剛石燒結(jié)體代替硬質(zhì)合金探索了一條新的結(jié)束途徑。

其中掘進機截齒在硬度上要求較高。

為了解決截齒在采煤過程中的快速磨損失效問題，對截齒的材料和涂層技術(shù)做了大量的研究工作。截齒鋼材牌號一般為40CrMo和35CrMnSi。這兩種鋼硬度較低，耐磨性差，在實際使用中，由于截齒本體的磨損，導(dǎo)致高硬度的耐磨的硬質(zhì)合金塊脫落，使截齒失效。

為了解決截齒的磨損問題，最早人們開始使用手工電焊條直接堆焊于截齒易磨損部位，但由于是手工焊接，截齒形狀復(fù)雜，因此焊縫粗糙，最大的弊端是手工堆焊使硬質(zhì)合金粘結(jié)劑軟化，強度下降，使用中更易脫落。2000年后，開始有人使用等離子自動焊堆焊和激光自動焊機堆焊截齒，使用壽命有了提高，但成本也大大提高。另外，無論是等離子焊還是激光焊，由于熱源的影響，焊縫厚度一般只有2mm厚，焊不厚，耐磨性不強，因此截齒磨損的問題還是沒有解決。

截齒的種類很多，一般結(jié)構(gòu)是在經(jīng)淬火、回火處理的低合金結(jié)構(gòu)鋼刀體上鑲嵌硬質(zhì)合金刀頭。截齒在工作時承受高的周期性壓應(yīng)力、切應(yīng)力、沖擊負荷。

其主要失效形式為刀頭脫落、崩刀和刀頭、刀體磨損，在某些工況條件下也經(jīng)常因為刀體折斷造成截齒的失效。由于截齒刀體的機械性能好壞直接影響截齒的使用壽命，所以合理選擇截齒刀體的材質(zhì)和有效的熱處理方式，對減少截齒刀體的磨損折斷、降低采煤機截齒消耗量、提高采煤機械運轉(zhuǎn)率、增加采煤生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟效益，都有積極的意義。