双金属高铬锤头的制造工艺也是决定其使用寿命的关键因素。如果双金属锤头表面或内部制造中存在缺陷，如缩孔、裂纹、穿晶等，不仅会降低锤头性能，甚至会造成锤头断裂。因此，在锤头生产中必须制定合理的铸造和热处理工艺。例如对高铬锤头，应采用立浇和合理使用外冷铁，并严格控制浇铸温度等措施，这样可使锤头在铸造有良好的凝固顺序和补缩条件，进而得到致密的内部组织，并减弱晶粒粗大的现象。锤头的热处理工艺则决定了其力学性能的实现和碳化物的分布形态。由于在锤头的成分中都含有一定量的铬和其它合金元素，因此如何使这些合金元素形成硬质点碳化物的作用充分发挥出来，也是制定热处理工艺时考虑的一个因素。总之，制定合理的生产工艺和严格的质量检验手段，是保证锤头达到使用性能的先决条件。

硬质合金顶锤就是生产人造金刚石装置的重要组成部件，并且在金刚石合成的过程中承受高温高压的交变载荷，其寿命的长短直接决定着金刚石合成的生产成本。国内的人造金刚石合成行业主要以六面顶合成工艺为主，属于静压触媒法，而顶锤材料以YG8硬质合金为主。其基本原理是在六个面分别采用六个硬质合金顶锤，同时作用域由六面体的叶腊石所组成的高压型腔上，使得型腔内的石墨在触媒作用下通过高温高压转变为金刚石。适用于硬质合金顶锤的牌号包括YG6、YG8以及YG12x等。YG6类硬质合金，成分为94%WC+6%Co，以中颗粒的WC粉和Co粉为主。较高的硬质相WC含量保证了硬质合金顶锤的抗压性能要求。但是粘结相Co的含量较低在一定程度上影响了顶锤的抗拉强度，在金刚石合成的过程中容易出现开裂的情况。此外YG6类的硬质合金顶锤对于C含量的控制存在一定的困难，在合成过程中容易出现游离态的C或η相而影响顶锤的使用性能；YG8类硬质合金中含有92%的WC以及8%的Co属于中颗粒硬质合金，其不但具有良好的抗压性能，同时也具有良好的抗拉性能。具有较长的使用寿命，早期发生裂锤的情况较少；YG12x类硬质合金是一种细颗粒的硬质合金，在Co含量一定的情况下，WC的晶粒度越细则相应的密度、硬度以及抗压强度等综合性能都得到明显的提升，是硬质合金顶锤材料中较为理想的一种。

1引言盾构是一种用于隧道暗挖施工，具有金属外壳，壳内装有整机及辅助设备，在钢壳体掩护下进行土体开挖、土碴排运、整机推进和管片安装等作业，而使隧道一次成形的机械。盾构按掘进方式分为人工、半机械和机械化形式，目前机械化盾构发展较快，它由刀盘旋转切削地层，采用螺旋输送机或泥浆管运送碴土，在壳体内拼装预制管片，依靠液压千斤顶推进。盾构在地下开挖中会遇到各种不同地层，从淤泥、粘土、砂层到软岩及硬岩等。在开挖中刀盘受力复杂，工作环境恶劣。刀盘的结构关系到盾构工程的成败、开挖效率、使用寿命及刀具费用。盾构的刀盘结构形式与工程地质情况有着密切的关系，不同的地层应采用不同的刀盘结构形式，盾构刀盘设计是盾构的关键技术。2刀盘的主要功能刀盘主要具有三大功能：1）开挖功能刀盘旋转时，刀具切削隧道掌子面的土体，对掌子面的地层进行开挖，开挖后的碴土通过刀盘的开口进入土仓；2）稳定功能支撑掌子面，具有稳定掌子面的功能；3）搅拌功能对于土压平衡盾构，刀盘对土仓内的碴土进行搅拌，使碴土具有一定的塑性，然后通过螺旋输送机将碴土排出；对于泥水盾构，通过刀盘的旋转搅拌作用，将切削下来的碴土与膨润土泥浆充分混合，优化了泥水压力的控制和改善了泥浆的均匀性，然后通过排泥管道将开挖碴土以流体的形式泵送到设在地面上的泥水分离站。

本实用新型涉及一种盾构刀具，特别涉及一种硬质合金盾构齿。背景技术：盾构隧道掘进机，简称盾构机，是一种隧道掘进的专用工程机械，广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。盾构机通过其前部刀盘的旋转对泥土、岩石进行破碎挖掘。盾构机刀盘上的齿刀或者切削刀主要用于对软质泥土或软质岩石进行掘进。齿刀通常由连接部、刀体、刀片通过堆焊等工艺连接在一起。其刀片又被称作盾构齿，是齿刀用来破碎岩石和泥土的部件。盾构齿是由硬质合金即制成，如超粗粒wc晶粒硬质合金等，硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。在使用时，盾构齿通过焊接与连接部成为一体构成完整的盾构刀具。盾构齿作为盾构机削切破碎土壤的部件，其形状设计对盾构机的削切破碎能力以及掘进速度有很大影响。为了使盾构机能够高效率的作业，盾构齿的形状以及不同面之间的角度需要做精心设计。传统的盾构齿为形状较为规则的四棱柱、五棱柱或者是其与三棱柱的组合。此类盾构齿形状简单易于生产，但也存在着削切掘进能力不足,抗冲击能力差等问题。

分为采煤机截齿和掘进机截齿，是开采掘进机器上的零件。采煤机用型号：U82/U84/U85/U92/U94/U95/U170；用途：与采煤机配套使用，适用于煤矿开采。掘进机用型号：U75/S100/S120/S150/S135/U47用途：与掘进机配套使用，适用于巷道掘进。失效原因1.硬质合金头质量问题，硬质合金头中含有石墨杂质，晶粒分布不均匀，部分硬质合金中有裂纹存在，在冲击载荷的作用下，截齿刀头处于高应力状态，当遇到坚硬的煤岩，高压应力超过硬质合金的强度极限时便发生脆裂。如果硬质合金中Co元素含量不足，导致韧性不足，在冲击载荷的作用下，硬质合金刀头也容易脆裂。

钨棒（英文名称：TungstenBar）又叫钨合金棒。钨合金棒（WMoNiFe）与Anviloy1150是由金属粉末在特定的高温度下炼制而成的，使用特殊的高温粉末冶金技术。这样钨合金棒材料的热膨胀系数低，导热性能好和良好的材料特性。在高温下，钨合金棒作为一个熔点高，热膨胀系数低的材料。钨合金元素的加入提高可加工性，韧性和焊接。材料的性能是建立在制造业钨合金棒消除与其他刀具材料热处理相关的问题。钨是属于有色金属，也是重要的战略金属，钨矿在古代被称为“重石”。1781年由瑞典化学家卡尔．威廉．舍耶尔发现白钨矿，并提取出新的元素酸－钨酸，1783年被西班牙人德普尔亚发现黑钨矿也从中提取出钨酸，同年，用碳还原三氧化钨第一次得到了钨粉，并命名该元素。钨在地壳中的含量为0.001%。已发现的含钨矿物有20种。钨矿床一般伴随着花岗质岩浆的活动而形成。经过冶炼后的钨是银白色有光泽的金属，熔点极高，硬度很大。原子序数74。钢灰色或银白色,硬度高,熔点高,常温下不受空气侵蚀;主要用途是制造灯丝和高速切削合金钢、超硬模具,也用于光学仪器,化学仪器方面[tungsten;wolfram]——元素符号W.钨棒抽成的丝,可做电灯泡、电子管等里面的灯丝

钨钢棒材是一种以硬质合金钨钢（WC）为主要原料，再加上其它贵重金属和粘贴相经采用粉末冶金方法压制烧结而成的高硬度、高强度的合金材料，广泛用于国民生产加工领域。硬质合金在烧结过程中，因是粉末烧结，所以同普通模具钢相比，性能无方向性，在加工过程中可根据规格需要进行不同形状的分割，超硬材料的断裂韧性都较小。在很大范围内，硬质合金兼具良好的硬度和韧性，因此其成为适用性的硬质材料，广泛应用于工程和工具产品。钨钢棒材按结构可分为PCB工具用钨钢棒材、实心钨钢棒材、单直孔钨钢棒材、双直孔钨钢棒材、双螺旋孔钨钢棒材、三螺旋孔钨钢棒材以及其他类型的钨钢棒材等；按成型工艺则主要可分为挤压成型和模压成型两种。区别在于，挤压棒材，外观漂亮，易于磨削加工；模压棒材的优点在于密度相对均匀，但不利于磨削加工。

钨钢材料产品以其优异的使用性能成为工业生产加工的优质选择。钨钢材料产品在进行磨削加工时，操作不当或砂轮选用不妥等极容易导致钨钢因磨削温度过高致使合金表面过烧或至其韧性降低，脆性加大从而影响钨钢材料产品质量。作为株洲钨钢专业生产厂家，集合十多年的硬质合金精深加工的经验，为避免人为加工缺陷的发生，我们简单了解下钨钢材料产品磨削加工注意。制定合理的磨削工艺是前提，这是保障钨钢材料产品磨削加工的基础。合理选择磨削用量，采用径向进给量较小的精磨方法甚至精细磨削。如适当减少径向进给量及砂轮速度、增大轴向进给量，使砂轮与工件接触面积减少，散热条件得到改善，从而有效地控制表层温度的提高。

钨钢（硬质合金）具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的温度下也基本保持不变，在1000℃时仍有很高的硬度。钨钢，又称为硬质合金，是指至少含有一种金属碳化物组成的烧结复合材料。碳化钨，碳化钴，碳化铌、碳化钛，碳化钽是钨钢的常见组份。碳化物组份(或相)的晶粒尺寸通常在0.2-10微米之间，碳化物晶粒使用金属粘结剂结合在一起。粘结剂通常是指金属钴(Co)，但对一些特别的用途，镍(Ni)，铁(Fe)，或其它金属及合金也可使用。对于一个待定的碳化物和粘结相的成份组合称之为“牌号”。钨钢的分类根据ISO标准进行。这种分类的依据是工件的材料种别(如P,M,K,N,S,H牌号)。粘结相成份主要是利用其强度和耐蚀性。

等级YG6，YG8，YG6X比MK6更耐磨，它可以用于硬质木材，加工铝合金型材，黄铜棒和铸铁等，YG10等级耐磨损，耐敲击，用于加工硬质木材，软木材，黑色金属和有色金属。一个，两个或三孔洞，30度或40度螺旋直线或扭曲，或无孔固体，它们被作为制造的标准。亚微米晶粒级YG10X立铣刀，钻头，硬质合金棒主要应用于有色金属的精密切割和亚微米颗粒级YG6X切割和玻璃纤维增强塑料，钛合金，超硬化钢细粒级YG8X等。硬质合金棒不仅可以用来切割和钻孔工具（如微米，twiste演习，演习垂直采矿刀具指标），也可以作为输入针，各种轧辊磨损的零件和结构材料来使用。此外，它可以广泛应用于许多领域，如机械，化工，石油，冶金，电子和国防工业。

硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的温度下也基本保持不变，在1000℃时仍有很高的硬度。硬质合金广泛用作刀具材料，如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等，用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材，也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材料。

目前，我国硬质合金工业存在产品结构不合理、中低档产品较多产品发展缓慢等问题，尤其在轻质高强度硬质合金棒材技术开发领域，瑞典、德国等国外公司早已开展了大量的研究工作。国内该领域的研究才刚起步，相关工作仍处于系统建模与仿真阶段，尚未形成自主知识产权产品和批量化生产，缺少对于新型硬质合金材料的研发和研究，国内产品需求主要依赖进口。“针对我国硬质合金刀具材料的开发与应用等实际情况，非常有必要对现有的硬质合金棒材产品进行技术升级，开发新一代具有自主知识产权的低成本、高效率的轻质高强度硬质合金棒材产品。”苏州瑞森硬质合金有限公司董事长表示。作为一家专注于专业研制与生产硬质合金的民营科技企业。在业内，瑞森被称为“内冷螺旋合金材料的引领者”，也有人称瑞森为“轻质合金材料的引领者”。然而，在唐伟君看来，外界把瑞森称之为什么，并不重要，关键得看企业创新的能力强不强、创新的水平高不高、创新的成效大不大，以及对产业的带动作用明显不明显。说到底，其实就是企业的创新发展是否有后劲，产品是否有市场。正是有着如此的企业发展理念，近年来，瑞森站在产业发展的前沿，加快调整产品开发方向，着力解决制约技术创新的难点，走产学研合作的企业创新路径，开发出了一批具有高科技含量、高附加值、高市场竞争力的新产品，企业经济效益连续几年保持30%以上的增长。

硬质合金棒材具有高硬度、高耐磨性、高强度、抗弯曲、刀具寿命长等一系列优良性能。硬质合金棒材是制作钻头和刀具的坯料，目前主要采用粉末挤压成型工艺。现如今广泛应用于制作钻头，汽车刀具、印制电路板刀具、发动机刀具，整体立铣刀、整体铰刀、雕刻刀等等，同时也可制作冲头、芯棒、穿孔工具。随着市场需求猛增，超细晶粒硬质合金棒材得到了越来越广泛的采用。在高速切削领域，由于对刀具安全性、可靠性、耐用度的高标准要求，整体硬质合金刀具内在和表面的质量要求也更加严格。而随着硬质合金棒材尤其是超细硬质合金材质内在质量的不断提高，整体硬质合金刀具表面的质量情况越来越受到重视。我国内大量提供各种整体硬质合金刀具如铣刀、钻头、雕刻刀、量规、塞规)用硬质合金棒材，有多款材质可供选择，硬度可达到94.5(HRA)可加工钛合金等各种难加工材料。同时提供各种冲针、冲头用硬质合金棒材。可以看出，硬质合金棒材的用途颇广泛，市场前景非常可观。

济南市冶金科学研究所有限责任公司是集科、工、贸于一体的高新技术企业，主要从事硬质合金产品的研发、生产和销售，具有自营进出口权。公司先后被命名为济南市“AAA”级信誉企业、市思想工作企业，并荣获省“富民兴鲁”劳动奖状和省“文明单位”等称号。公司取得了山东省“高新技术企业证书”；被山东省经济和信息化委员会认定为“山东省认定企业技术中心”。公司通过ISO9001、14001及OHSAS18001三体系认证，以其雄厚的科技创新能力，精细的生产管理，突出的经营业绩备受行业关注，成为中国钨业协会理事单位、硬质合金协会常务理事单位。

硬质合金是一种硬度非常高的材料，在主要用于金属切削加工的切削刀具中得到了广泛的应用。在机械加工业，所提及的合金或钨钢通常指的就是此类硬质合金材料。采用硬质合金刀具可收获诸多优点。相比于高速钢刀具，在绝大多数案例中，使用硬质合金刀具加工工件不仅可收获更佳的被加工表面质量，还可获得更高的加工速度;硬质合金刀具能承受更高的切削热，这也是其能实现更高金属去除率的主要原因。当加工高合金钢或不锈钢这类不易加工的被加工材料时，或在大批量生产以及产能扩充的场合，诸如此类高速钢刀具容易快速磨损的情况下，硬质合金刀具的采用通常能使得切削表现更佳。硬质合金刀具工业化应用于金属切削始于二十世纪三十年代。从那以后，硬质合金就演变成了迄今为止常见的刀具材料。尺寸相对小的刀具往往由整体硬质合金制成;非整体硬质合金刀具仅在切削区域采用硬质合金。早期的非整体硬质合金刀具往往将硬质合金焊接至刀体上。到二十世纪四十年代，硬质合金刀具制造商们就已开始生产夹持可换式机夹刀片的刀具，并因此受益。相比于早前的焊接式刀具，这一脑洞大开的技术创新及对机械式夹紧结构的采用使得刀具强度更高;现在已被公认为里程碑式的发明，不止于工具制造业领域，还包括为整个金属加工业带来先进而加工。