地矿合金牌号的选择和应用

平顶齿 勺形齿 楔形齿 3、钻齿 分为｛ 锥球齿 球形齿 弹头齿 异型齿 边楔齿
菠萝头钻头 石油钻头｛牙轮钻头
用于制作｛
柱齿钎头 工程钻头｛潜孔钻头
牙轮钻头 筑路截齿
取芯钻头 4、地勘合金 用于制作 ｛ 刮刀钻头
套铣钻头
5、复合片基托 用于制作复合片
二、怎样选择地矿合金牌号
选择地矿合金牌号的基本原则:
87.3
86.5
强度
(N/mm2)
2500
2800
强
YG15c 15
2.4
86
3000
度
高
↓
5、复合片
一般在六面顶和两面顶压机上采用6G的压力和1600c℃的高温瞬间 合成,经过合成后主要用于金属切削、制作煤钻头和石油钻头。
公司主要牌号: YG16c 。
三、影响钻头寿命的主要因素
1. 钻头的钻进形式
适用范围
地片
勘状
合截
工
金煤
程
齿
钻
齿
钎柱 状
片截
煤 齿
石油齿 复合片
1、地勘合金
用于镶制旋转钻进刮刀钻头,旋转钻进取岩芯钻头，冲击回 转钻进破碎岩层钻头和自磨式取岩芯钻头等。
主要用于地质勘探,打水井等。 制作方式： 热镶 作业设备： 空压或 液压钻机 主要牌号：
地勘合金合 金牌号性能
走势
牌号
Co含量（%）
• 潜孔钻头按孔径不同: 又分为 轻型(100mm),中型(150mm),重型
• (200mm)和特重型(250mm) 。
制作方式： 热镶和冷镶
作业设备：液压或风动钻机、潜孔钻机. 主要牌号：
盾构机 目前国外盾构机的主要制造厂有20家左右，集中在日本和欧美， 如日本的三菱重工，德国的海瑞克公司、维尔特公司，美国的罗宾 斯公司,在国内主要有德国的海瑞克公司在广州成立的合资公司和 维尔特公司在沈阳成立的合资公司,上海隧道掘进有限公司是我国 具有自主知识产权的盾构机制造研发公司.
岩石类别
风化花岗岩、风化千枚岩、泥质页岩、页岩
普氏系 推荐使用合金牌号
数f
主要用 可以用
2~4 YG8
石灰岩、硅化千枚岩、砂岩、云母石英片岩、矿脉、砂质 6~8
页岩、贫铁矿、板岩、黄石矿、富铁矿、硅化泥质砂岩、 红色石英岩、黑色石英岩
花岗斑岩、角闪岩、硅质板岩、小扁豆灰岩、含铜黄铁矿、 8~10
强度
(N/mm2)
1920 2000 2200 2600 2000 2150 2150 2150
5、石油齿
制作方式： 冷镶 作业设备： 液压石油钻机 主要牌号：
石油齿 合金性 能走势
牌号
Co含量（%） WC晶粒 度（μ m）
↑
YG11c 11
2.4
硬
度
高
YG13c
13
2.4
硬度
(HRA)
• 碎片或碎齿： 合金质量本身存在缺陷,如孔洞，β 相,含Co量太 低,WC晶粒太细,产品形状设计不合理,
• 尺寸超差：
• 源自文库易焊接：
四、国内主要地矿合金厂家简介
1.株硬集团产品种类齐全，2004年矿用合金产量达到900吨。2004年株硬钨钴 分厂在维持高端钎片市场的同时，投资新建钻齿专线。 优势产品：工程齿，截煤齿。
↑
YG8
硬
YG8C
度
高
YG9C
YG9CA
Co含量 （%）
8 8 9 9
ZD25p 9
强 YG10C 10
度 高 YG10CR 10
↓
YG11C 11
WC晶粒 度（μ m）
2.4 2.4 2.4 2.0 2.4 2.4 2.4 2.4
硬度
(HRA)
89.0 88.2 88.0 88.2 87.8 87.7 87.8 87.3
WC晶粒 度（μ m）
↑
YG4c
4
2.4
硬
YG6
6
1.6
度
高
YG6z
6
1.6
YG6c
6
3.2
强
YG8
8
1.6
度
高
YG8z
8
1.6
↓
YG8c
8
2.4
YG9c
9
2.4
硬度
(HRA)
90.3 91.5 90.5 88.2 89.5 89.5 88.2 88.0
强度
(N/mm2)
1680 1600 1550 1700 1800 1620 2000 2150
地矿合金牌号的选择和应用
一、地矿合金分类 二、合金牌号的选择 三、影响钻头寿命的主要因素 四、国内主要地矿合金厂家简介
地矿合金牌号的选择和应用
钻探和采掘技术广泛应用于石油天然气开采、地热能源 开发、采矿业、现代公共交通系统建设、地下基础结构更新 等行业，是国民经济的基础产业。
一、地矿合金分类：
地矿合金从应用方面（或型号）大体分为钎片、钻齿（石油钻
济南冶金研究所 等
国内地矿合金市场与用户
地勘合金:用户比较分散,中国地球物理勘探公司是国内用量最大 的单位.
钎片: 主要集中在山东阳谷,浙江台州和甘肃白银地区. 截煤齿: 用户主要集中在我国北方山西,内蒙和陕西地区。 工程齿: 在北方以河北宣化,南方以湖北湖南为中心. 石油齿: 江钻股份,成都石油总机厂和宜春飞龙钻头厂. 复合片: 用户主要集中在河南地区。
冲击-回转式、旋转式、冲击式凿岩。
钻头的磨损形式
冲击裂碎、冲击疲劳裂碎、磨蚀磨损、热疲劳失效。
2. 决定钻头最终使用效果和寿命的主要因素有:
1.钻头材质（合金、钢体等） 的合理选择； 2.钻头几何形状参数； 3.钻头制造工艺； 4.钻头的合理使用；
3. 国内外对岩石的一般分类 : (苏联普罗托吉雅可诺夫分为20级)
工程齿 合金性 能走势
↑ 硬 度 高
牌号 Co含量（%）
ZD10u
6
ZD05u 6.5
ZD15 7.5
ZD20.1 8
WC晶粒 度（μ m）
2.0 1.6 2.0 1.6
YG8c
8
2.4
强 YG9c
9
2.4
度 YG10c 10
2.4
高
YG11c 11
2.4
↓
硬度
(HRA)
90.3 90.2 89.0 89.8 88.2 88.0 87.7 87.3
致密硅化石灰岩、石榴子岩、花岗闪长岩、花岗岩、坚硬 石英岩、磁铁矿、致密硅化砂岩、贫铁矿、伟晶花岗岩、 长石斑岩
10~12 YG9C YG8C
ZD20.2
12~16 YG10C YG9C
ZD30 YG11C
16~20 YG11C YG13C
4.常见问题的处理
• 不耐磨： 合金质量本身存在缺陷,如孔洞石墨夹杂等,含Co量太 高,WC晶粒太粗,产品形状设计不合理.
2.自贡硬质合金有限责任公司 3.江钻2003年成为亚洲最大、全球第三大牙轮钻制造商，改制组建的苏州新锐
硬质合金有限责任公司，生产能力由250吨提升到400吨。 优势产品：牙轮钻用齿性能国内领先，工程齿性能优良，聚晶复合片国内领 先，主要产品大部分自用。 4.中南工大粉冶厂 矿用合金年产量近200吨。工程齿供应生产潜孔钻厂家。优势产品：工程齿, 钎片。 5.保莱德:外资公司.生产工程系列产品，2005年工程齿产量60吨左右，产品质 量稳定。优势产品：工程潜孔钻. 6.厦门金鹭特种合金有限公司中外合资企业. 从合金原料开发和生产矿用类合金。
硬度 (HRA)
89.5~91.0 90.5~92.0 89.8~90.8
≥89.5 87.5~89.0 90.8~91.6 88.4~89.4 89.0~90.5 89.5~91.0
≥88.5 87.5~89.0 87.2~88.6 87.0~88.5 87.3~88.3 86.5~88.0 85.8~87.3 87.0~88.5 85.0~86.5 84.5~86.0
石英脉、大理岩、花岗闪长岩、松软不稳固花岗岩、砂岩 ㎡
YG8 YG8C YG8
变质砂岩、硅化千枚岩、花岗岩、闪长岩、混合花岗岩、 普通石灰岩、花岗斑岩、方铅矿、黄铁矿、闪长岩、斯卡 隆、中等铁矿、露天矿花岗岩、磁铁矿
砂岩、石英岩、致密硅化白云岩、长石斑岩、坚硬硅化石 英岩、方铅矿夹杂石英岩、铁矿石、闪长岩、角页岩、片 麻岩、花岗岩、磁铁矿、花岗闪长岩、千枚板岩和砂岩
型号：现在表示类别后都采用流水号. 如K0-03004 CZ-06006 老型号表示方法:CZ1727
地矿合金产品的应用:
十字钎片 1、钎片 分为｛ 一字钎片
异型钎片
高炉开口钻
十字钎头 用于制作｛ 一字钎头
X 型钎头 三刃钎头
片状截煤齿 2、截煤齿 分为｛ 柱状截煤齿
异型截煤齿
羊角煤钻头 锚杆钻头 用于制作｛ 镐型截齿 刀型截齿
6
3.2
硬
YG8
8
1.6
度
YG8z
8
1.6
高
YG8c
8
2.4
YG9c
9
2.4
强 YG10c 10
2.4
度 YG11c 11
2.4
高
YG13c 13
2.4
↓
硬度
(HRA)
88.2 89.5 89.5 88.2 88.0 87.7 87.3 86.5
强度
(N/mm2)
1700 1800 1620 2000 2150 2150 2150 2300
2、钎片合金钻头制作、作业形式和合金牌号的选择
钎片主要用于镶制一字钎头、十字钎头等。
制作方式： 热镶
国内厂家一般使用105、801等 铜基焊料，焊接温度为930C左右。
作业设备： 风动或液压钻机
如活塞式空压手提钻机, 7655型,W-3/5压力0.5Mpa。
主要牌号：
钎片
合金牌号 性能走势
牌号
国内地矿合金主要厂家在行业中的地位
市场地位 第一集团， 产品名称
钎片
株硬，自硬,
中南
石油齿
江钻，自硬
第二集团跟随者 拾遗补缺者
崇义章源，德威 济南冶金研究所 等
株硬
上海金锋
工程齿
株硬，江钻 保长年
地勘合金 自硬，株硬 地方民企
自硬，华信，衡 东世纪
截煤齿 复合片
自硬，株硬 大连，南硬
江钻，株硬， 衡东世纪等 自硬
1.凿岩方式 2.凿岩设备的工作参数 3.岩石性质
地矿合金的适用范围:
Co含量4-6% 如YG4c YG6等,适用于软岩 , 轻型凿岩机. 7-8% 如YG8 YG8c等,适用于中硬岩 , 中、重型凿岩机. 9-10% 如YG9c ZD30等,适用于中、硬岩 , 中、重型凿岩机. 11-13% 如YG11c YG13c等,适用于硬岩、坚硬岩 , 重型凿岩机.
强度
(N/mm2)
2150 2000 2150 2150 2150 2150 2200 2150
3、截煤齿
主要用于镶制羊角煤钻头和镐型截齿。
制作方式： 热镶 作业设备： 手提式空压凿岩机、
大型综合采煤机 。
主要牌号：
截煤齿
合金牌号 性能走势
牌号 Co含量（%） WC晶粒
度（μ m）
↑
YG6c
齿和工程钻齿）、截煤齿、地勘合金、复合片等五大类。
地矿合金牌号和型号命名的一般规则
牌号： 如YG9c YG8 YG8z ZD25p ZD30 D10u
表示均匀结构的钨钴合金,含钴量9%,粗颗粒. 表示均匀结构的钨钴合金,含钴量8%,中颗粒. 表示用再生料生产的含钴量8%的合金, P表示热处理合金. 表示混晶结构. U表示添加稀有元素.
4、工程齿
主要用于镶制柱齿钎头, 潜孔钻头,牙轮钻头, 筑路截齿等钻 头。
• 潜孔钻头按压力: 一般分为高风压(风压1.0-2.4MPa) 、中风压(风
压0.7-1.4MPa)和低风压(风压0.5-0.7MPa).
•
高风压钻头在15-16级的岩层中,0.5m/mIn,是低风压钻头的2-3
倍,孔深15m,寿命达400-700m 。
地矿合金 性能走势
↑
硬 度 高 强 度 低
硬 度 低 强 度 高
↓
牌号
YG4C YG6 ZD10U YG6Z YG6C ZD05U ZD15 ZD20.1 YG8 YG8Z YG8C YG9C YG10C ZD30 YG11C YG13C YG15 YG15C YG16C
Co含量（%）
4 6 6 6 6 6.5 7.5 8 8 6 8 9 10 10 11 13 15 15 16