Твердосплавный инструмент, также известный как твердосплавный инструмент для сбора угля, представляет собой режущий инструмент, состоящий из припаянных шариковых зубьев из твердого сплава и легированной конструкционной стали, используемый в угольных комбайнах и другом инженерном оборудовании. Он имеет превосходные термодинамические и химические свойства. Такие свойства, как высокая твердость, высокая прочность, хорошая износостойкость, хорошая устойчивость к высоким температурам и отличная коррозионная стойкость.
В процессе разработки угольных пластов кильки из цементированного карбида выполняют режущую работу ударно-вращательным способом, поэтому им необходимо одновременно выдерживать напряжение высокого давления и сдвиговое напряжение изгиба. Эти напряжения действуют периодически и попеременно. В процессе земляных работ между киркой и угольным пластом возникает сильное трение, в результате чего выделяется тепло трения. Кроме того, в течение всего процесса раскопок кирка может подвергаться различным механическим воздействиям, таким как местная текучесть, контактная усталость, коррозия и разрушение.
Стоит отметить, что в процессе разработки угольных пластов кирки из цементированного карбида часто разрушаются из-за ударных нагрузок. В основном это связано с неопределенностью геологии угольного пласта, которая не позволяет головке зуба полностью контактировать с угольным пластом, а угольный пласт также содержит примеси, такие как пустая порода, что также является одной из причин плохого контакта между Головка зуба и угольный пласт. Под действием знакопеременных нагрузок кирка склонна к образованию трещин вследствие ударной и термической усталости и, следовательно, повреждается.
Чтобы решить проблему выхода из строя зубцов из цементированного карбида, мы можем улучшить их характеристики, регулируя размер частиц, состав и пропорцию сплава. В частности, содержание кобальта в сплаве может быть соответствующим образом увеличено (8–13%). Кобальт может эффективно улучшить сопротивление термической усталости, пластичность и релаксационное напряжение сплава; соответствующий размер и соотношение частиц порошка карбида вольфрама (WC): Вообще говоря, чем меньше размер частиц порошка WC, тем больше площадь поверхности, что увеличит среднюю длину свободного пробега кобальта, что эквивалентно увеличению содержания кобальта, что полезно для улучшения ударной вязкости сплава. Кроме того, чтобы усилить эффект кобальтовой фазы, меди можно подвергнуть соответствующей термической обработке.
