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2025
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釬鋼釬具產品的研制與開發
隨著鑿巖方式的不斷改變和鑿巖機械使用性能的提高,配套的釬具產品,特別是輕型鑿巖機用釬具、全液壓鑿巖鉆車釬具使用性能和鑿巖壽命都在不斷提高。

0.前言
鑿巖釬具是由釬頭、釬桿、釬尾等部件組成的一個細長的桿件系統,是礦業資源開采、交通道路建設、水電項目施工、城鎮化建設等施工項目中用于鉆鑿巖石的主要工具。
釬具產品在使用過程中,受到巖礦石的劇烈磨損、高壓水流或氣流、以及礦坑水的沖刷腐蝕,要承載鑿巖機活塞每分鐘2000-3000次左右,每次沖擊高達80~750J的高頻沖擊功,在拉壓、彎曲及扭轉應力的受力狀況下高速沖擊巖石,最終在巖石上鉆鑿出用于放置炸藥的炮孔。由于使用條件和復雜的受力狀況,釬具產品常以應力腐蝕、疲勞斷裂的方式失效,使用壽命通常為十幾分鐘到幾十小時。可以說,鑿巖釬具產品是目前所有鋼鐵機具中受力狀況最惡劣、使用壽命最短、技術含量很高、基礎工業必備的消耗性工具。
目前,我國采掘工程部門年耗釬鋼、釬具產品約12萬噸和5000萬件以上,價值近45億元人民幣。而國際巖石鉆具產品市場年容量近百億美元。我國由于種種歷史原因和多年來的釬具技術與生產管理落后,與國際上知名的釬鋼釬具企業的產品相比,國產鑿巖釬具產品在使用性能、產品質量、品種規格等方面都存在一定的差距。因此,加強國產釬鋼釬具產品的研制開發工作,將促進我國釬鋼釬具工業的發展。
1.我國鑿巖釬鋼釬具產品及市場概況
我國二十世紀五十年代開始生產氣動鑿巖機械,同時開始配套生產鑿巖釬具產品。到六十年代中期,為滿足礦業開采、國防施工對釬鋼釬具產品需求,國家有關部委決定在貴陽鋼廠(首鋼貴陽特殊鋼公司的前身)建立專業化的釬鋼釬具生產工廠到七十年代中期,貴陽鋼廠、撫順鋼廠、長沙礦山研究院鉆具廠等幾十家企業生產的鑿巖釬具產品基本上能滿足當時國內市場的需求。
八十年代初,隨著國家經濟建設的快速發展,改革開放政策的實施,各礦山和工程單位相繼引進了一大批先進的鑿巖機械設備,對釬具產品的種類和使用性能又提出了新的要求,釬具產品的科研與開發成了當時各生產企業的主要工作之一。在以后的近十年時間內,經過眾多單位的努力,國產具產品的科研與開發工作取得很大的效果產品的類型也不斷增加。各項生產和科研項目也開始取得成效,并轉化為生產力。同時隨著市場對釬具產品需求量的增加,開始投向釬具產品生產的企業不斷增多。到了九十年代,我國釬具工業生產形成了一定的規模,產品類型基本上滿足了各項基礎建設工程的需求,一部分產品開始批量出口,形成了我國自己的鑿巖釬具工業生產體系。
進入二十一世紀,國內鋼鐵行業,有色金屬行業的年產量逐年擴大,對礦業資源的需求量不斷增加,礦業產品的年產量持續上升,國內礦業生產企業開始出現快速擴張現象。到2005年初,礦業資源、煤炭資源的需求開始出現供貨緊張局面,礦產品價格不斷上漲。受經濟利益的驅動,礦山企業開始增量擴產,同時很大一批民營小礦山也就地開采,加入礦產品市場。同時,我國基礎設施工程建設步伐明顯加快,一批批公路,鐵路,水電等大型項目相繼開工,進入施工前期大規模巖土工程建設階段。這些市場因素的變化,使國內市場對鑿巖鉆具的需求出現快速增長。同時受原材料價格上漲因素的推動釬具產品價格也出現較大幅度的波動,鑿巖釬具產品成為許多中小型企業關注的對象,從2005年起,國內釬鋼釬具的產量開始出現大幅增長,產品年銷售額也逐年遞增,2009年,國內釬鋼釬具生產企業共生產各種類型中空鋼材約12.5萬噸,生產鑿巖用硬質合金3500噸,占全國硬質合金產品總產量的25%左右,生產各種鑿巖釬具產品約5200萬件,產值達到45億元人民幣。但是,由于增產的釬具產品主要以市場需求量大,技術含量較低的普通釬具為主,因此90%的產品都要在國內市場銷售,這就使得國內市場的競爭更加激烈。
在國際市場方面,由于國產釬具產品存在使用壽命穩定性差、市場知名度低等不足之處,多以較低的價格出口,大部分產品價格僅為國際著名釬具生產企業同類釬具產品在國際市場上價格的1/8~1/3。而瑞典Sandvik、Secoroc等國際知名釬具公司,憑借技術和經濟優勢,大量進口中國的低價鎢礦砂,加工成高性能的硬質合金和高技術含量的釬具產品高價出口到我們國內。據瑞典Sandvik公司2008年度報告中統計資料稱該公司2008年全球銷售額約87億美元,其中與鑿巖機具有關的產品種類銷售額就近30億美元(含各類鑿巖機械設備、硬質合金釬頭,潛孔鉆頭,牙輪鉆頭,整體釬,輕、重型釬桿,釬尾,套,掘進機刀盤,各類截齒以及其它配套機具等)。而迄今為止,全國鑿巖釬具每年出口到國際市場上的釬具產品銷售額僅5000-6000萬美元,約為 Sandvik公司的1.8%。其中鉆車釬桿、釬尾等釬具的出口銷售額,還不到釬具產品出口總額的1/4,由此可見,國產釬具產品質量穩定性差、產品種類偏少、機械加工和熱處理設備落后等一系列原因,直接導致了產品使用壽命較短且不穩定,已成為影響我國釬鋼釬具工業與采掘工業的現代化發展和釬具產品大批量出口的主要“瓶頸”。
目前,國內現有釬鋼釬具生產企業200多家,主要以小型企業為主。生產的產品有,鑿巖用中空鋼材,輕型鑿巖機用釬具,鑿巖鉆車用釬具、潛孔鉆機用鉆具以及其他類型鉆具等五大系列產品。這些企業基本上屬于機械加工性質,大都是購買鋼材及碳化鎢硬質合金原材料進行鑿巖釬具的生產制造,不具備從原料到成品的全過程生產體系。而首鋼貴陽特殊鋼公司(以下簡稱首貴公司)是目前國內最大的釬鋼釬具制造企業,釬鋼釬具產品年銷售額約5億元人民幣。同時,公司具備從煉鋼、軋鋼、機械加工、熱處理、及釬具產品制造全過程的生產條件。因此,加強企業對釬鋼釬具產品的科研與開發,將會有效地促進國內釬具工業的發展。基于這種目的,近年來我們在釬具用鋼、輕型鑿巖機用高壽命釬桿、液壓鑿巖鉆車用重型釬桿、以及鑿巖用球齒釬頭等產品的研發方面做了一系列工作,并且取得了實質性的進展。
2.中空鋼材生產工藝的改進
中空鋼材是制造鑿巖釬桿的主要原材料,其質量優劣直接影響釬桿的使用壽命。現在,隨著采掘設備機械化程度的提高,以及鑿巖機械向大型化、液壓化、高速化方向發展的趨勢,中空鋼材制作的釬桿所承受的沖擊載荷也在不斷增加。但從目前市場上中空鋼類型來看,結構尺寸仍然是19~51mm范圍內而65mm、76mm、89mm圓形大孔徑中空鋼用量較少。
我國主要生產中空鋼的廠家有13家,分布在貴州的貴陽、遼寧的撫順和營口、山東的陽谷和蒙陰、湖南的湘潭和漣源、湖北的大冶和嘉魚、河南的沈丘、以及重慶等地,其中以首貴公司產量最大,品種規格最全。
國內以前生產中空鋼的主要工藝有“合金鋼管鑄錠-帶芯棒熱軋”法、“熱穿孔-熱拔(軋)”法、以及“機械鉆孔-帶芯棒熱軋”法等。其中以“合金鋼管鑄錠-帶芯棒熱軋法”的產量最大。在鋼種方面,國內產量最大的是55SiMnMo和35SiMnMoV中空鋼,其他系列的鋼種產量不大。
由于中空鋼材的市場的年需求量僅十幾萬噸,故國內生產企業沒有專業化中空鋼軋機組。“合金鋼管鑄錠-帶芯棒熱軋”采用橫列式軋機+短應力線軋機相配合的生產方式,軋制道次、孔型變形量分配都不十分理想,生產的中空鋼芯孔及外觀形狀難以控制。而“熱穿孔-熱拔(軋)”是采用生產無縫管的斜縱軋方式得到中空坯后,再進一步加工。在穿孔過程中形成的螺旋線,對中空鋼材在高沖擊、大扭矩的工作狀況下,以高頻應力波形式傳遞能量的細長桿件工具的使用壽命也是不利因素之一。我國中空鋼材與國際上先進水平的同類產品相比,仍然存在一定的差距。
瑞典Sandvik公司是世界上生產中空鋼質量較好的廠商之一,產品在國際市場上享有較高的聲譽。該廠采用“電爐冶煉—真空脫氣處理—連鑄—開坯—圓坯表面扒皮—鉆孔裝芯—進入專業化軋機”的生產模式。軋制過程采用可逆式2輥軋機,3輥軋機中間軋制,7機架平立輥交替短應力線軋機精軋成型。中空鋼采用專用孔型系統,合理分配道次,保證變形量均勻。再加上完整的控制系統和在線檢測裝置,使鋼材在整個生產過程中始終處于受控狀態,形成了較理想的生產體系。
通過對國外生產企業中空鋼生產工藝過程及鋼材構造性能的研究,我們在生產工藝方面進行了一系列改進方案:
在冶煉工藝中精確控制化學成分,嚴格控制進爐廢鋼種類,減少或不含有害元素,使鋼的性能穩定和合金用量經濟合理:
二次精煉(鋼包精煉、真空脫氣處理),以減少鋼中氣體及夾雜物含量,提高鋼的純凈度;采用與瑞典Sandvik公司中空鋼生產工藝相同的“機械鉆孔—帶芯熱軋”法,淘汰原采用的合金鋼管鑄錠熱軋法生產工藝,用大截面方坯連鑄機生產連鑄坯,在連鑄過程中
保證鋼的組織均勻、化學成分穩定:采用高速深孔鉆削設備加工鋼坯芯孔。使鋼坯鉆孔速度達到120mm/min以上。提高鉆孔內表面加工光潔度,改善中空鋼內壁質量;
在由意大利引進的半連續式軋機上進行中空鋼孔型設計試驗,使其成為國內第一臺中空鋼專用軋機,同時增加在線檢測、控軋控冷設備,使中空鋼材幾何尺寸、機械性能和組織結構達到規定要求(圖1)。
通過研發和技術改造,國產中空鋼材的產量和質量都有了很大的提高,產品的外形幾何尺寸、中心孔的橢圓度、鋼材的機械性能等都達到了國標GB/T1301中規定的數值同時,為開發鑿巖鉆車重型釬桿用中空鋼材先后研究制定了20—22CrNi3Mo、22—24SiMn—CrNiMo等高強度合金中空鋼的生產工藝,使國產中空鋼材在鋼種方面形成了SiMnMo系和CrNiMo系兩大種類,推動了中空鋼產品的技術進步,生產出的高質量的中空鋼材,能滿足各種釬桿的性能需求。

3.對輕型鑿巖機用釬具的研究
工程中要求,要根據不同的要求,使用不同的鑿巖機械鉆鑿不同孔徑的炮孔,不同的鑿巖機械也需要配用不同的鑿巖釬具。當前國內施工部門使用量最多的是輕型鑿巖機械用釬具產品,其主要產品有錐體連接釬桿、錐體連接釬頭和整體釬桿。輕型鑿巖機械用釬具產品也是首貴公司釬鋼廠生產的主要產品種類。因此,在中空鋼材使用性能和質量提高的基礎上,加強對這種產品的研究分析,進一步改進產品的使用壽命和性能是很有必要的。
3.1 H22mm錐體連接釬桿生產工藝
H22mm 錐體連接釬桿是目前國內產量最大的釬具產品之一,也是國內地下礦山和交通工程施工項目中大量使用的鑿巖釬具在鑿巖過程中,一支錐體連接釬桿可配用多個釬頭,鉆鑿不同孔徑的炮孔;釬頭磨損后釬桿不致報廢,具有修復簡單,價格較低;每米進尺釬具消耗費用少等特點。據統計,我國釬具行業現每年生產的錐體連接釬桿數量達4000萬米以上(3.03 kg/m),其中,首貴公司生產的錐體連接釬桿產量約占全國總產量的50%~55%。
首先,針對釬桿在使用過程中以承受交變應力,桿體疲勞性能要求高的特點,開展應力波對產品高頻疲勞壽命的影響研究。通過對產品的高頻疲勞模擬試驗,基本上掌握了釬桿疲勞壽命與應力波作用之間的映射關系,為進一步提高產品的抗疲勞性能指標提供了理論依據。
在生產方面,我國錐體連接釬桿產品生產按現行的GB/T6481-2002標準執行。通過對錐體連接釬桿在材質、鍛釬技術、設備、熱處理及工作載荷機理、破損分析等方面的研究后,決定根據細長桿件產品的加工要求,從材料優選、細長桿件表面拋丸強化處理、在線熱處理技術研究等一系列工藝的實施,形成了高端釬桿成套加工技術體系,滿足高端釬具產業化需求。采用改進后新工藝生產的國產第三代錐體連接釬桿(GII產品),在與采用其他工藝生產的同類產品的對比鑿巖試驗中表現良好的使用性能(圖2)。

3.2 錐體連接小直徑球齒釬頭
目前國內施工部門使用的輕型鑿巖機釬具產品中,與H22mm錐體釬桿配套的大都是一字型片狀釬頭,每年國內釬具生產企業這種產品的產量達到了3700萬只。
一字型釬頭在鑿巖過程中,由于釬刃受力與磨損不均勻,導致釬刃外緣破巖效率較低且磨損快,轉釬過程中釬刃中心部分原處重復破碎巖石,鑿巖進尺速度較慢操作者勞動強度大,在工業發達國家二十世紀七十年代末期就基本上不再使用這種產品。但是,由于一字型釬頭生產工藝簡單,對生產設備要求較低,價格相對低廉等原因,國內采掘部門至今仍在大量使用一字型釬頭。
二十世紀八十年代中期,國外先進的釬具生產企業就開始推出一種小直徑球齒釬頭用于與錐體釬桿的配套(圖3)。這種類型的釬頭具有破巖效率高,可有效地消除巖孔底部的破巖盲區,避免巖屑重復破碎,釬頭直徑下限不受限制等特點,同時還具有鑿巖速度快、使用壽命長優點(圖4)。

但是,這種釬頭在鑿巖時邊齒承受彎曲應力和沖擊應力,釬頭體抗徑向磨損高等特性,釬頭生產過程中對加工精度、材質選擇、加工設備、以及生產工藝方面要求嚴格。
釬頭在鉆鑿過程中受到巨大的沖擊載荷和磨蝕性磨損。針對釬頭苛刻的鉆巖條件,對釬頭鋼體材料的要求應該是;在熱處理狀態下材料具有較高的塑性、韌性和硬度;材料要有高的疲勞強度和耐磨性;材料要有較高的空冷淬硬性;同時熱處理工藝要相對簡單、成本不宜過高,選用35CrMo和45CrNi1Mo兩種鋼種作為釬頭殼體鋼采用熱沖壓成形,真空淬火、回火處理和熱壓固齒的工藝方法,保證了釬頭殼體的強度和硬度,以及固齒可靠性,使小直徑球齒釬頭在中硬和堅硬巖石中的平均鑿巖壽命分別達到了132米和108米。
3.3 整體釬桿生產工藝
整體釬桿主要用于小孔徑淺孔鑿巖。通常采用19mm、22mm、25mm六角中空鋼制造。每支整體釬都有特定的長度和釬頭直徑在鉆鑿不同深度的炮孔時,需要若干支不同釬頭直徑、不同長度的釬桿組成的釬具組進行鑿巖。整體釬桿具有鉆速快,使用中傳遞能量效果好,釬頭直徑下限不受限制等特點但關鍵在于釬桿和釬頭壽命相互匹配,即當釬頭直徑磨損到極限直徑時,釬桿也要達到使用壽命的極限。
在歐洲、澳大利亞、南非及南美等國家的露天采石場二次爆破、巷道回采時的鑿巖中多采用整體釬。由于整體釬的價格比較高我國的礦山及工程項目中使用整體釬的數量相對較少,首貴公司生產的整體釬也主要供出口,釬頭形狀以一字型為主,有時也生產一部分十字型或球齒型釬頭整體釬,但數量不多。
由于整體釬的生產工藝與錐體連接釬桿有相似之處,在錐體釬桿生產工藝已經取得成效的基礎上,我們決定把對整體釬的研究方向主要放在對釬頭部位墩鍛、碳化鎢硬質合金片的焊接強度、桿體和釬頭使用壽命等同失效方面。經過對墩鍛變形過程分析,焊接應力消除的研究,整體釬使用性能有了較大提高。現在,每年整體釬產量達數萬支,出口國外市場受到客戶好評。
4.全液壓鑿巖鉆車釬具的研制開發
全液壓鑿巖鉆車是隨著工業化技術發展而出現的一種機械化、自動化程度較高的新型鑿巖設備。近年來,我國基礎建設施工部門、大型金屬礦山、建筑石料開采場購進國外全液壓鑿巖鉆車的數量在不斷增加,設備型號也在不斷更新。現在,全液壓鑿巖鉆車已廣泛應用于基礎設施工程施工建設、公路、鐵路隧道開鑿及邊坡支護、大中型露天及井下礦山、采石料場、水電水利工程、國防工程施工等眾多領域中的巖石掘進、礦石開采、錨桿錨固、以及石料開采等。可以認為,隨著鉆爆工藝技術的進步,全液壓鑿巖鉆車在工程施工中越來越顯示出其優越性,其使用量還將不斷增加。
全液壓鑿巖鉆車是一種高效率的鑿巖機械,液壓鑿巖機鑿巖時輸出的沖擊頻率達到55-60Hz,沖擊功480J-780J,轉釬扭矩800-2200Nm。配套的鉆車釬具產品就是要在這種高負載工作狀態下,承受沖擊和扭轉產生的拉壓交變及彎曲應力、巖石的劇烈磨蝕、以及排出巖屑用高壓礦水(0.8-1.4MPa)對釬具內孔的沖刷腐蝕,以1.2-1.5m/min的掘進速度完成對巖石的鉆鑿成孔。因此,全液壓鑿巖鉆車釬具產品被國內外釬具界學者稱之為“質量要求最為嚴格的工具類產品”,也可以說:全液壓鑿巖鉆車釬具產品使用性能的優劣代表著一個國家鑿巖釬具工業的發展水平。
我國釬鋼釬具行業從二十世紀八十年代中后期開始就一直致力于鉆車釬具產品的研發。幾代人的努力,為產品的發展奠定了堅實的基礎。然而,由于國產釬具用鋼材、機械加工設備、熱處理工藝等一系列原因,國產液壓鑿巖鉆車用釬具產品質量一直沒有達到理想的程度,國內施工單位的全液壓鑿巖鉆車使用的釬具產品仍然以進口產品為主。
首鋼貴鋼公司是國內從事鉆車釬具產品生產的主要企業之一,近三十年的生產歷史給企業積累了豐富的經驗。但由于受中空鋼材、加工手段等因素制約,產品在國內市場上一直沒有形成大批量銷售態勢為進一步促進國產鉆車釬具產品的發展,我們在產品的研發方面做了一系列工作。
4.1 鉆車釬桿生產工藝的研發
中空鋼材機械性能和物理性能參數和質量的優劣是制造鉆車釬桿的關鍵,國內外制作鉆車釬桿的中空鋼材大都采用高N、高Mo含量的Cr-Ni-Mo系空冷合金鋼,要求鋼材有良好的氣體滲碳效果,經表面滲碳硬化處理后,具有很好的疲勞強度和耐磨損性能。通過對國產與瑞典產液壓鑿巖鉆車用釬桿化學成分的分析,選用了與瑞典Sandvik公司鉆車釬桿用鋼牌號(Sanbar64)相似的鋼種22CrNi3Mo作為釬桿用鋼種,其化學成分對比如表1所示。

研制投產的釬桿用中空鋼材生產工藝為:30 噸電爐冶煉→F 爐精煉→大方坯連鑄機鑄坯→初軋機開軋中間坯→深孔式鉆床鉆削中孔→加裝芯棒→半連續式軋機軋制中空鋼→控制冷卻→質量檢驗→定尺切割→轉入釬桿生產線。
根據中空鋼的高質量要求,在冶煉時提高鋼的純凈度,對原料、輔料、冶煉工藝等多種提高中空鋼鋼水純凈度和鋼材質量因素分析,通過材料配比工藝優化,進一步提升了中空鋼的鋼坯料質量。
根據中空鋼坯深孔鉆削的高精度要求研發了適用于工業化生產要求的鋼坯深孔加工刀具和加工工藝,解決中空鋼坯鉆孔問題,使其幾何尺寸精度達到生產高品質中空鋼的要求。
在釬桿生產方面,通過對瑞典Sandvik公司釬桿和我公司釬桿產品滲碳硬度、金相組織等分析,初步掌握了兩種產品在機械加工和熱處理生產工藝上存在的差異,通過對釬桿機械加工工藝、深井式滲碳爐、風冷淬火設備的改進,研究制定了新的鉆車釬桿生產工藝。
研制的液壓鑿巖鉆車釬桿生產工藝為:中空鋼檢驗→按釬桿長度下料→加工桿體兩端螺紋(MF釬桿需先鍛造內螺紋端)→加工搬柄槽→深井式滲碳爐整體滲碳→深井式風塔強制風冷→深井式回火爐回火處理→矯直→拋丸強化處理→磷化防蝕處理→內孔清理→表面涂防蝕涂料→螺紋部加裝塑料套加貼生產標簽→入庫。
采用新工藝生產的鉆車釬桿與采用原工藝生產的鉆車釬桿相比,在材質成分、金相組織、桿體表面硬度和機械性能都有了很大的改進。釬桿的綜合機械性能得以優化,在國內某大型地下金屬礦山鑿巖試驗中,使用壽命接近該礦山原用進口瑞典鉆車釬桿的 2/3,受到鉆車操作工和采礦部門的好評。
4.2 鉆車用球齒釬頭產品的研發
釬頭直接鉆鑿巖石,是鑿巖釬具中最易損的部件。現在,雖然國內釬頭生產廠家眾多,但主要以一字型釬頭、小直徑錐孔連接球齒釬頭為主。生產液壓鑿巖鉆車用球齒釬頭的企業不多,產品質量達到高水平的企業就更少。許多施工單位為避免因釬頭質量問題造成的工期延誤,仍在使用進口的釬頭產品,進口釬頭產品不僅價格很高,而且進貨周期較長。因此,提高國產鉆車釬頭的生產工藝水平,優化產品結構,提高產品質量,具有較大的意義。
在研制過程中,我們意識到,鉆車用球齒釬頭在鉆鑿過程中接觸并破碎巖體,受到曰大的沖擊載荷和磨料磨損,使用條件極為苛刻,所以對釬頭體用鋼的要求也比較特殊,鋼材在熱處理狀態下應具有較高的塑性、韌性和硬度;要有高的疲勞強度和耐磨性,有較高的空冷淬硬性;同時還要求熱處理工藝簡單成本低廉等。
目前,國外鉆車用球齒釬頭殼體鋼材主要為Cr-Ni系優質高合金鋼,如瑞典的24SiMnCrNi2Mo(FF710)英美的30Cr2Ni4Mo(En30B)前蘇聯的25Cr2Ni4Mo等。Cr-Ni系合金鋼因含有較高的 Ni元素等,成本較高。國內在釬頭用鋼材料研究方面,經歷了仿制創新、提高三個階段,先后研制出40Cr、35CrMoV、30CrNi3Mo等鋼種,但試驗結果表明釬頭的使用壽命和質量同國外產品相比較低,不能滿足市場的需要。
我們根據釬具材料的力學性能、耐磨性等要求,經過合金化設計,優化出一種名為045NiCr1Mo1VA 的鋼種作為熱嵌固齒工藝生產鉆車用球齒釬頭殼體用鋼,其化學成分如表2所示。
經過試驗,論證到045NiCr1Mo1VA有以下特性:

(1)在熱處理狀態后,殼體硬度可達到40~50HRC的要求:
(2)具有高強度的物理性能,保證高的固齒能力;
(3)具有一定的高溫強度和熱穩定性,能保證在鑿巖過程中產生摩擦高熱時的固齒強度;
(4)具有高的疲勞強度和耐磨蝕性;
(5)具有較高的線膨脹系數和回火穩定性,適用于目前國際上流行的熱嵌固齒新工藝;
(6)容易軟化退火并具有好的尺寸穩定性和加工性(加工性包括切削性能,鉸孔性能,光潔度等);
釬頭鋼種確定后,我們將完善機械加工設備和熱處理設備作為保證產品質量的重要環節,先后投資近3000萬元人民幣從日本德國等國家購進多臺目前世界上最先進的車銑加工中心、五坐標鉆銑加工中心、及熱處理等關鍵設備,使企業在鉆車球齒釬頭生產手段上完全和國際著名的企業--瑞典Sand-vik公司同步,為生產優質釬頭提供了硬件上的支持。
在原材料和加工手段都得到完善的基礎上,通過研發制定了球齒釬頭生產工藝如下,坯料準備→機加工成形(含外形、排粉槽、水孔、螺紋)→殼體熱處理→鉆鉸齒孔→測量齒孔→磨合金柱→熱嵌鑲齒→表面噴丸→防腐→包裝。
采用這種工藝生產鉆車用球齒釬頭經礦山實際鑿巖壽命結果表明使用效果很好(表3),已經生產10萬余只產品銷往國內外市場,受到市場好評。

5.結語
(1)通過企業對釬鋼釬具產品的持續研制開發,使產品質量、使用性能等都有較大程度的提高,增加了產品的種類,也拓展了企業的銷售。
(2)鑿巖釬具產品是鑿巖機械的配套產品,其產品種類、使用性能、質量要求、市場發展等,都將與鑿巖機械的發展同步。隨著鑿巖機械的發展,我國的釬鋼釬具產品市場將會有很大的發展空間。重視產品研制發展增加高性能的生產加工設備,研究更加完善的生產工藝,加強對國內外產品市場的分析研究,對企業的發展將會產生較大的推動力。
(3)釬具產品的國際市場容量很大,目前我國的釬具產品銷售領域主要集中在國內市場上。通過企業對釬鋼釬具產品的持續研制和開發,將促使國產釬具產品的性能和質量的不斷提高。企業利用國產釬具產品性價比的優勢,將有望開拓廣泛的國外市場,實現企業的可持續發展。
(4)中國的釬鋼釬具工業只有短短幾十年的發展歷史,在產品信譽提升、品牌建立產品自主知識產權開發、大型試驗室創建、企業集約化生產等方面都有大量的工作需要去做。加強產品研制開發,無疑將促進這些工作的進展。
(5)高氣壓潛孔鑿巖鉆具、大直徑牙輪鉆具等高技術含量產品將是企業下一步研發的目標。

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