我國的鑿巖釬具已經(jīng)形成系列產(chǎn)品并各具特色，如柱齒釬頭、硬質(zhì)合金整體釬子、極堅韌巖石用釬頭、K610 硬質(zhì)合金等，其質(zhì)量和使用壽命不斷提高，但其性能不穩(wěn)定。釬具早期失效的主要原因應從釬頭和釬桿進行分析。
釬頭的破壞形式主要有碎片、碎齒、脫齒、掉齒、斷裂等非正常磨損和正常磨損。一字形釬頭的主要失效原因是釬頭的刃翼太薄，不耐磨，徑向磨損快，幾何形狀穩(wěn)定性差，刃翼鋼體對合金片夾持力不足，促使脫片，炮眼不圓，回轉(zhuǎn)阻力不大，加劇釬刃磨損。球齒釬頭主要損壞形式為脫邊齒、脫碎齒、裂褲、摘帽和斷腰等。中國地質(zhì)大學通過用7655 風動鑿巖機對堅硬花崗巖鉆孔時，對國產(chǎn)中∅40、∅42柱齒釬頭進行失效統(tǒng)計表明:脫邊齒占22.7%，碎邊齒占35.4%，脫碎齒占 26.4%。現(xiàn)場試驗表明:脫邊齒、碎邊齒是極其主要的損壞型式。這是由于邊齒受偏心應力，分布極不均勻，加上對齒不同徑向壓力作用，使邊齒受力狀況惡劣造成斷齒。隨著柱齒釬頭受沖擊的增加，齒孔壁的塑性變形量不斷增大，使齒孔出現(xiàn)喇叭口，導致固齒力下降量形在脫齒。另外，由于齒孔間過盈量太小，釬頭體硬度偏低也加劇了脫齒。高硬度釬頭體對硬質(zhì)合金齒的影響比中、低釬頭體硬度高得多。此外，與焊接、焊劑性能和焊接操作以及使用方法等因素有關。釬頭鋼體的斷裂 80%以上發(fā)生在釬梢端面與釬褲底部分界處，柱齒釬頭部分斷裂沿著齒孔底部界等發(fā)生。并且常因鋼種選擇不當，幾何結構參數(shù)設計不合理，制造工藝選擇不合適，使用方法不當?shù)纫蛩赜绊懚觿嗔选?/div>
釬桿在工作時承受著以沖擊應力、彎曲應力、腐蝕應力為主的綜合交變應力。因此要求釬桿具有較高的疲勞強度、沖擊韌性、抗腐蝕能力以及較低的缺口敏感度和裂紋擴展速率。釬桿破壞形式有小釬桿柄端硬度不足造成堆頂:硬度過高造成炸頂；接桿螺紋磨損，以及產(chǎn)生的疲勞破斷和脆性破斷。釬桿破斷是主要失效形式。疲勞斷裂在多次反復應力作用下，由于損傷產(chǎn)生裂紋，通常起源于材料的薄弱部位，諸如材料內(nèi)部非金屬夾雜物、氣泡、白點、傷痕、脫碳、腐蝕裂紋:材質(zhì)和熱處理不良原因，如滲碳纖桿芯部過硬、淬火不良尾柄端產(chǎn)生裂紋和淬裂，由于設計原因和尾柄部嵌合不良形成裂紋和破損；使用不當如錘擊打痕、結合部潤滑不良以及釬鋼腐蝕等引起的裂紋與破斷等。礦山鑿巖過程中有少部分釬桿破斷的斷口無疲勞痕跡，一般呈光亮的晶面狀態(tài)，稱為脆性破斷。主要由于釬桿某處存在缺陷，如夾雜、壓痕、錘傷或斷面變化過劇及鍛造時產(chǎn)生的喇叭口、熱處理不當?shù)纫蛩匦纬赦F桿強度低、塑性差或者產(chǎn)生較大的應力集中，使裂紋發(fā)展極為迅速，引起釬桿早期脆性斷裂。
