工程钻探取样，硬质合金应用

1）硬质合金的特性

硬质合金是以微米级的高硬度难熔金属碳化物（WC、TiC）粉末为主要成分，以钴（Co）或镍（Ni）、钼（Mo）等黏结金属为黏结剂，在真空炉或氢气还原炉中烧结而成的粉末冶金制品。硬质合金分为钨-钴和钨-钴-钛合金，地质矿山工具通常用钨-钴类硬质合金作为切削具。骨架材料碳化钨的高硬度保证了切削具的耐磨性；黏结金属钴粉保证了硬质合金切削具的韧性。

地质矿山工具用硬质合金采用代号G表示，G后面用两位数字“05、10、20……”的后缀构成组别号，根据需要还可在两个组别号之间增加一个中间代号“15、25……”。表6-4中列出了各组别钨-钴类硬质合金的基本组成和性能对比资料。表6-5中列出了常用组别硬质合金新、旧牌号对比及推荐用途的资料，其中后缀C表示成分中的WC为粗颗粒（后缀X则为细颗粒）。由表中数据可知，随着含钴量的增大，硬质合金的耐磨性有所减弱，而抗弯强度有所提高。在成分相同的钨-钴类硬质合金中，WC的颗粒越细，则硬质合金的硬度越大，耐磨性越强。反之抗弯强度提高，韧性增强。实践证明，采用含钴量不高的粗颗粒硬质合金切削具有助于提高钻进效率，并保证一定的钻头使用寿命。

表6-4　各组别硬质合金的基本组成和性能对比

表6-5　常用组别硬质合金新、旧牌号对比及推荐用途

2）选用硬质合金切削具的基本原则(www.xing528.com)

按照我国的行业标准，硬质合金切削具主要有薄片状、方柱状、八角柱状和针状等形状。在确定硬质合金的牌号后，选择切削具形状与规格的一般原则是：

（1）片状硬质合金刃薄易于压入和切削岩石，但抗弯能力差，适用于Ⅰ～Ⅴ级软岩，它在钻头体上的出刃应大些。

（2）柱状硬质合金抗弯能力较强，压入阻力也较小，主要适用于Ⅳ～Ⅶ级中硬岩石，其中八角柱状切削具抗崩能力强，利于排粉和破岩，并易于焊牢，故在较硬岩层和裂隙发育的地层中得到广泛的应用。

（3）针状和薄片状硬质合金，主要用于镶焊自磨式钻头，在硬地层或研磨性岩石中使用。