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硬质合金盾构刀刀片材质的选择

时间:2020-08-18 11:10 点击次数:

盾构刀具由滚刀和刮刀组成,滚刀刀圈钢材材质的选择非常重要
滚刀刀圈的材料,根据刀圈的工作条件,刀圈材料应满足以下性能:
 
1,  高的屈服强度,避免刀刃端在高应力下压溃变形;
2,  足够高的硬度,增加耐磨性,减少刀圈磨损;
3,  良好的冲击韧性,提高材料裂纹扩展功,防止刀圈断裂;
4,  良好的抗回火性能,提高材料的热稳定性,保证刀圈在热装和滚压岩体过程中不降低硬度;
5,  良好的热加工和冷加工的工艺性能,材料成本低。
 
刀圈基体不但要良好的耐磨性能,同时还要保证较高的冲击韧性,影响盾构滚刀耐磨性能最主要的内在影响为刀具材料的化学成分。可以采取以下措施来改善滚刀的性能:
 
1,  控制刀具材料的含碳量;
2,  在钢中加入铬,钼,钒,硅等第二相形成元素,有意增加沉淀析出相的数量,形成细而分散的共格、半共格硬质点,从而在一定程度上提高耐磨性;
3,  通过调整各元素的含量,控制各碳化物的含量、形态和分布情况,从而有效提高金属材料的耐磨性能。
 
刮刀刃是刮刀刮削岩土和保护刀体不被磨损的关键部位,通常是用硬质合金做成的,盾构刀具的刮刀上排布了不同形状和性能的硬质合金,硬质合金的强度和耐磨性是提高刀具寿命和效率的关键。
 
   (1)选择高性能WC-Co硬质合金。
     1)采用超粗晶硬质合金。WC晶粒越粗、Co含量越高,刀具的韧性、耐疲劳强度越好,抗冲击性越高。目前超粗晶硬质合金WC的晶粒度达到7~8μm以上。
     2)采用低压烧结硬质合金,改善WC-Co合金组织均匀性,降低合金组织中孔隙度。
     3)WC-Co合金中添加少量的TaC,能改善合金高温强度,高温硬度,并能提高合金冲击韧性和抗氧化性。
     4)采用超硬复合材料。开发和制备盾构刀具专用的硬质合金与金刚石复合片刀片材料,用在一些关键部位和磨蚀性特别强的工况条件下。

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