用于驱动紧固件的工具头的制作方法

本实用新型一般涉及用于驱动紧固件的工具头。本实用新型还涉及耐磨工具头，特别是由通过粉末冶金工艺制造的工具钢制造的耐磨工具头。

背景技术：

诸如驱动器头之类的工具头通常由包含碳化铁(fe3c)但不包含其他合金碳化物(mxc)的钢材料制造。

技术实现要素：

在第一方面中，本实用新型提供了一种用于驱动紧固件的工具头。工具头包括具有工具联接部的柄，工具联接部被配置成联接至工具。工具联接部具有六边形横截面形状。柄还具有被配置成接合紧固件的头部。头部由粉末金属(pm)钢构成，该粉末金属钢具有均匀分布在整个头部中的碳化物颗粒。

在第一方面的一个实施例中，粉末金属钢具有按体积计至少6％的碳化物颗粒浓度。

在第一方面的一个实施例中，粉末金属钢具有按体积计约10％至约15％之间的碳化物颗粒浓度。

在第一方面的一个实施例中，碳化物颗粒中的每一个具有相似的形状和相似的大小。

在第一方面的一个实施例中，碳化物颗粒中的每一个是圆形的。每个碳化物颗粒的平均面积为约1.585微米²。

在第一方面的一个实施例中，柄的头部包括十字头#2的几何形状。

在第一方面的一个实施例中，柄的头部包括多个沟槽。每个沟槽具有在约0.8mm和约1.0mm之间的曲率半径。

在第一方面的一个实施例中，头部具有在约61hrc至约63hrc之间的硬度。

在第一方面的一个实施例中，工具头还包括在柄的头部上的镍涂层。

在第一方面的一个实施例中，柄还包括在工具联接部与头部之间延伸的中间部分。中间部分具有圆柱形形状。

在第一方面的一个实施例中，头部、中间部分和工具联接部是一体的。

在第一方面的一个实施例中，中间部分的直径小于工具联接部的六边形横截面形状的外部尺寸。

在第一方面的一个实施例中，工具联接部由与头部不同的材料构成。

在第二方面中，本实用新型提供了一种制造用于驱动紧固件的工具头的方法。该方法包括以下步骤：提供粉末金属(pm)钢，将pm钢雾化成微锭，将雾化的pm钢微锭注入模具中，以及在模具中将雾化的pm钢微锭烧结成工具头，以使得碳化物颗粒均匀地分布在整个工具头中。工具头包括具有六边形横截面形状的工具联接部以及头部，工具联接部被配置成联接到工具，头部被配置成接合紧固件。

在第二方面的一个实施例中，将雾化的pm钢微锭烧结包括对雾化的pm钢微锭进行热等静压以形成工具头。

在第二方面的一个实施例中，将雾化的pm钢微锭烧结包括用各自具有相似形状和相似大小的碳化物颗粒形成工具头。

在第二方面的一个实施例中，雾化pm钢微锭包括用氩气雾化pm钢微锭。

在第三方面中，本实用新型提供了一种制造用于驱动紧固件的工具头的方法。该方法包括以下步骤：提供粉末金属(pm)钢的圆形坯料，其具有均匀分布在整个圆形坯料中的碳化物颗粒，提供非pm钢的六边形坯料，将pm钢的圆形坯料结合到非pm钢的六边形坯料，将非pm钢的六边形坯料铣削成工具头的工具联接部，工具头的工具联接部具有六边形横截面形状并被配置成联接到工具，以及将pm钢的圆形坯料铣削成工具头的头部，工具头的头部被配置成接合紧固件。

在第三方面的一个实施例中，提供圆形坯料包括提供各自具有相似形状和相似大小的碳化物颗粒的pm钢的圆形坯料。

在第三方面的一个实施例中，提供六边形坯料包括提供6150钢或d6a钢的六边形坯料。

在第四方面中，本实用新型提供了一种制造用于驱动紧固件的工具头的方法。该方法包括以下步骤：提供粉末金属(pm)钢，烧结pm钢以形成六边形块，其具有均匀分布在整个六边形块中的碳化物颗粒，以及将六边形块铣削成工具头。工具头包括具有六边形截面形状的工具联接部以及头部，工具联接部被配置成联接到工具，头部被配置成接合紧固件。

在第四方面的一个实施例中，烧结包括对pm钢进行热等静压以形成六边形块。

在第四方面的一个实施例中，烧结pm钢包括用各自具有相似形状和相似大小的碳化物颗粒形成六边形块。

在第四方面的一个实施例中，该方法还包括用氩气将pm钢雾化成微锭。

通过考虑详细描述和附图，本实用新型的其他方面将变得显而易见。

附图说明

图1是没有碳化物颗粒的常规驱动器头材料的扫描电子显微镜(sem)图像。

图2是高速钢(hss)粉末金属(pm)材料的sem图像，其包括按面积计约10％至约15％的碳化物。

图3是锻造工具钢的sem图像，其包括比图2所示的hsspm材料更大，更不均匀的碳化物颗粒。

图4是由pm材料构成的工具头的侧视图。

图5是由pm材料构成的另一工具头的侧视图。

图6是由pm材料构成的又一工具头的侧视图。

图7是图4的工具头的俯视图。

具体实施方式

在详细解释本实用新型的任何实施例之前，应理解，本实用新型的应用不限于在以下描述中阐述或在附图中示出的构造细节和部件布置。本实用新型能够具有其他实施例并且能够以各种方式实践或实施。

与数量结合使用的修饰语“约”包括所述值，并且具有由上下文指示的含义(例如，它至少包括与特定数量的测量相关的误差程度)。修饰语“约”也应被视为公开了由两个端点的绝对值限定的范围。例如，表述“从约2至约4”也公开了范围“从2至4”。术语“约”可以指所指示的数字的正负10％。例如，“约10％”可以表示9％至11％的范围，并且“约1％”可以表示0.9-1.1。“约”的其他含义从上下文可能是显而易见的(例如四舍五入)，因此，例如“约1”也可以表示从0.5至1.4。

对于在本文中列举数值范围，明确地考虑了在它们之间具有相同精确度的每个中间数字。例如，对于6-9的范围，除了6和9外，还考虑了数字7和8，并且对于6.0-7.0的范围，明确地考虑了6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9和7.0。

本公开总体上针对由粉末金属(pm)制造的工具头，其具有比常规工具头明显更高的耐磨性。本公开还针对制造具有高耐磨性的工具头的方法。

工具头材料

例如，与更典型的锻造材料相比，粉末金属(pm)是由金属粉末制造的材料。在不期望受到理论限制的情况下，由pm材料制备的工具头可以具有特征在于碳化物颗粒明显更统一，均匀地分布的最终的微观结构，其导致工具头具有高的耐磨性、韧性和/或硬度。

合适的pm材料包括金属合金，诸如高速钢(hss)，优选“m”级高速钢，最优选m4钢(此处为pm-m4)。尽管pm材料是优选的，但是本文也考虑了由锻造材料制造的工具头。或者，工具头可包括pm材料和非pm材料(例如，更常见的钢，例如工具钢)的组合。例如，在一些实施例中，工具头的尖端可由pm材料制造，而工具头的其余部分由非pm材料制造。在这样的实施例中，工具头被认为是双材料工具头，其中工具头的pm尖端焊接到由更常规的材料制造的工具头的其余部分。

图1示出了用于制造工具头的、没有碳化物颗粒的常规钢材料。图2示出了根据本实用新型的hsspm材料。图2中的碳化物颗粒10通过嵌入在铁基基质(由sem图像的灰色背景显示)中的白色小区域被看到。所示的碳化物颗粒10是均匀的。换句话说，碳化物颗粒10的形状、大小和分布是大体均匀的。碳化物颗粒的大小可以限定为各个碳化物颗粒的面积。例如，所示的碳化物颗粒具有大体圆形的形状，使得相应的碳化物颗粒的面积基于确定圆的面积的。此外，碳化物颗粒的均匀分布被限定为每个颗粒在整个材料中具有大约相同的形状、大小和分布。

碳化物颗粒按体积计以至少6％存在于材料中。在某些实施例中，碳化物颗粒按体积计以约10％至约15％的范围存在于材料中。在某些其他实施例中，碳化物颗粒按体积计以约5％至约20％，约6％至约19％，约7％至约18％，约8％至约17％，约9％至约16％，约10％至约16％，约10％至约17％，约10％至约18％，约10％至约19％，约10％至约20％，约9％至约15％，约8％至约15％，约7％至约15％，约6％至约15％或约5％至约15％的范围存在于材料中。

可替代地或附加地，碳化物颗粒按体积计可以大于或等于约1％，约2％，约3％，约4％，约5％，约6％，约7％，约8％，约9％，约10％，约11％，约12％，约13％，约14％或约15％的量存在。碳化物颗粒按体积计可以小于或等于约25％，约24％，约23％，约22％，约21％，约20％，约19％，约18％，约17％，约16％，约15％，约14％，约13％，约12％，约11％或约10％的量存在。碳化物颗粒按体积计可以约1％，约2％，约3％，约4％，约5％，约6％，约7％，约8％，约9％，约10％，约10.5％，约11％，约11.5％，约12％，约12.5％，约13％，约13.5％，约14％，约14.5％，约15％，约16％，约17％，约18％，约19％，约20％，约21％，约22％，约23％，约24％或约25％的量存在。

图3示出了包括碳化物颗粒20的锻造工具钢。碳化物颗粒20(白色至浅灰色区域)具有不均匀的大小、形状和分布。特别参考图2所示的体现本实用新型的hsspm材料的碳化物颗粒，与图3的锻造工具钢的碳化物颗粒相比，这些碳化物颗粒具有相对更均匀的分布。

工具头几何形状

图2所示的hsspm材料可以用于制造根据本实用新型的工具头。在一些实施例中，图3中所示的锻造工具钢也可以用于制造根据本实用新型的工具头。所公开的工具头可具有本领域已知的任何合适的形式。然而，如下面更详细地描述的，某些类型的工具头是特别有利的：例如，具有易于磨损的尖端的工具头，诸如ph2或sq2尖端。

图4示出了十字头(phillipshead)#2(ph2)工具头100。工具头100包括具有第一端108和第二或工作端112的柄104，第一端108被配置为联接至工具(例如，钻、冲击驱动器、螺丝驱动器手柄等)，第二或工作端112被配置为接合工件或紧固件(例如，螺丝等)。柄104包括具有第一端108的工具联接部130和具有工作端112的头部134。

工具联接部130具有六边形的截面形状。工具联接部130具有外部尺寸。所示的外部尺寸限定为在六边形横截面形状的两个相对的平坦侧面之间延伸的宽度。

如图4所示，头部134包括围绕头部134周向间隔开的多个沟槽116或凹槽。沟槽116沿着头部134纵向延伸并会聚成凸片138。凸片138形成有平坦的锥形侧壁120和外壁142，使得外壁142倾斜并形成凸片138的前端。凸片138也等距地布置在头部134周围。如图7所示，所示的沟槽116由具有曲率半径r的单个弯曲表面限定。在不期望受到理论限制的情况下，在沟槽116中具有半径r允许更好的冲击强度和/或使其可以使用高硬度材料(例如m4钢)，而不会在例行钻取操作期间粉碎工具头100的尖端。在某些实施例中，沟槽半径r优选地在约0.8mm和约1.0mm之间，以优化装配和强度。可替代地，沟槽半径r可以小于0.8mm。

在某些其他实施例中，沟槽半径r在约0.5mm和约1.2mm之间，约0.6mm和约1.1mm之间，约0.7mm和约1.0mm之间，约0.8mm和约0.9mm之间，约0.7mm和约1.0mm之间，约0.6mm和约1.0mm之间，约0.5mm和约1.0mm之间，约0.8mm和约1.1mm之间，或约0.8mm和约1.2mm之间。沟槽半径r可以小于或等于约1.5mm，约1.4mm，约1.3mm，约1.2mm，约1.1mm，约1.0mm，约0.9mm或约0.8mm。沟槽半径r可以大于或等于约0.1mm，约0.2mm，约0.3mm，约0.4mm，约0.5mm，约0.6mm，约0.7mm，约0.8mm，约0.9mm或约1.0mm。沟槽半径r可以是约0.1mm，约0.2mm，约0.3mm，约0.4mm，约0.5mm，约0.55mm，约0.6mm，约0.65mm，约0.7mm，约0.75mm，约0.8mm，约0.82mm，约0.84mm，约0.85mm，约0.86mm，约0.88mm，约0.9mm，约0.92mm，约0.94mm，约0.95mm，约0.96mm，约0.98mm，约1.0mm，约1.05mm，约1.1mm，约1.15mm，约1.2mm，约1.3mm，约1.4mm或约1.5mm。

柄104还包括在第一端108和第二端112之间延伸的第一中间部分124。第一中间部分124在工具联接部130和头部134之间延伸。所示的第一中间部分124具有圆柱形形状。在某些实施例中，柄104可包括多个中间部分。例如，所示的工具头100还包括在第一中间部分124和工具联接部130之间延伸的第二中间部分146。多个中间部分124、146中的每一个均具有直径。特别地，多个中间部分124、146中的每一个的直径均小于工具联接部130的外部尺寸。此外，多个中间部分124、146中的每一个的直径可以相同或不同。附加地或可替代地，工具头100可包括具有专门为工具头100设计的直径减小的中间部分的专用工具头保持器。

优选地，多个中间部分124、146中的最薄的中间部分124的直径被选择为使得最薄的中间部分124具有比工具头100的头部134的剪切强度强约10％的强度。例如，第一中间部分124的直径可以为约3.6mm。多个中间部分124、146中的每一个均具有长度。第一中间部分124的长度(或当存在多个中间部分时的有效长度)优选地在约13mm和约23mm之间，并且更优选地为约18mm。

在某些实施例中，第一中间部分124的直径在约2.0mm和约5.0mm之间，约2.5mm和约5.0mm之间，约3.0mm和约5.0mm之间，约3.1mm和约5.0mm之间，约3.2mm和约5.0mm之间，约3.3mm和约5.0mm之间，约3.4mm和约5.0mm之间，约3.5mm和约5.0mm之间，约2.0mm和约4.5mm之间，约2.0mm和约4.0mm之间，约3.0mm和约4.0mm之间，约3.1mm和约4.0mm之间，约3.2mm和约4.0mm之间，约3.3mm和约4.0mm之间，约3.5mm和约4.0mm之间。直径可以是最多约5.0mm，约4.5mm，约4.0mm，约3.9mm，约3.8mm，约3.7mm和约3.6mm。

在某些实施例中，第一中间部分124的有效长度在约10mm和约26mm之间，约11mm和约25mm之间，约12mm和约24mm之间，约13mm和约23mm之间，约14mm和约22mm之间，约15mm和约21mm之间，约16mm和约20mm之间，约17mm和约19mm之间，约13mm和约18mm之间，约13mm和约19mm之间，约13mm和约20mm之间，约13mm和约21mm之间，约13mm和约22mm之间，约18mm和约23mm之间，约17mm和约23mm之间，约16mm和约23mm之间，约15mm和约23mm之间或约14mm和约23mm之间。

图5示出了另一ph2工具头200。类似于图4中所示的工具头100，工具头200包括具有第一端208和第二或工作端212的柄204，第一端208被配置为联接至工具(例如，钻、冲击驱动器、螺丝驱动器手柄等)，第二或工作端212被配置为接合工件或紧固件(例如螺丝等)。然而，所示的工具头200比工具头100相对地较短。此外，柄204包括具有第一端208的工具联接部230和具有工作端212的头部234。

工具头200的头部234限定了多个沟槽216或凹槽，以及多个凸片238。凸片238由侧壁220和外壁242形成。沟槽216由具有曲率半径的单个弯曲表面限定(类似于包括具有如图7所示的曲率半径r的沟槽116的工具头100)。中间部分224在工具联接部230和头部234之间延伸。沟槽半径和中间部分224可具有与上述沟槽半径r和第一中间部分124相似的尺寸。

在某些实施例中，中间部分224的一端可以用作用于将工具头200连接到工具的c形环凹口。可替代地，工具头200可以具有单独的c形环凹口，尽管这可能减小中间部分224的总长度。

图6示出了具有方头#2(sq2)工具头408的另一工具头400，该工具头408接收在工具头保持器300中。图示的工具头保持器300包括具有第一端308和第二端312的柄304，第一端308被配置为连接至工具(例如，钻、冲击驱动器等)，第二端312被配置为接收工具头400。工具头保持器300的柄304还限定了中间部分316，该中间部分316可具有与上述第一中间部分124相似的尺寸。柄304包括具有第一端308的工具联接部330。

工具头400包括具有第一端和第二或工作端412的柄404，第一端接收在工具头保持器300中，第二或工作端412被配置成接合工件或紧固件(例如，螺丝等)。工具头400的柄404还限定了中间部分416，该中间部分416可以类似于上述的第一中间部分124。柄404包括具有工作端412的头部434。这样，工具头保持器300的中间部分316和工具头400的中间部分416在工具联接部330和头部434之间延伸。

生产

尽管也可以使用其他方法，但是所公开的工具头100，200，400和工具头保持器300优选地通过车床车削和铣削，金属注射成型(mim)或使用双材料工艺制造。对于车削和铣削工艺，优选地以六边形棒料提供用于形成工具头100、200、400和工具头保持器300的材料。

与车削和铣削相比，mim通常是昂贵的工艺。但是，由于mim基本上不浪费任何原材料，因此在处理更昂贵的材料(例如hsspm(例如pm-m4等))时，它可能是一种具有成本效益的选择。相比之下，典型的车削和铣削过程可能涉及铣削掉约45％的原材料。在一些实施例中，工具头100、200、400和工具头保持器300可以使用mim形成以获得期望的工具头的净形状几何形状。然后，可以对工具头进行二次加工以获得非常高的密度(并因此，非常高的性能)的零件。在一些实施例中，二次加工可以包括液相烧结工艺。在其他实施例中，二次加工可以包括热等静压(hip)工艺。

在双材料概念中，例如，将两种不同的材料组合以形成工具头100、200、400。这允许工具头100、200、400的绝大部分由成本较低的材料制造，而工具头的尖端(即，头部134、234、434)由hsspm制造，例如，可以将其焊接到工具头的低成本轴(即，工具联接部130、230、330)上。在其他实施例中，工具头的尖端(或头部134、234、434)由碳化物制造。低成本材料可以包括非pm钢，例如6150钢或d6a钢。使用这样的材料，工具头100、200、400的大部分(或主体130、230、330)仍然由能够处理高温热处理并且具有足够的延展性(例如以在冲击驱动器中使用)的优质材料制造。

换句话说，工具头的尖端可以由具有第一硬度的第一材料制造，并且工具头的柄可以由具有不同的第二硬度的第二材料制造。可以选择第一材料和第二材料以使得第一硬度大于第二硬度。因此，尖端的硬度大于柄的硬度，以减少尖端在工具头的使用期间的磨损。柄相对于尖端的硬度减少也可以增加工具头的抗冲击性。

在一些实施例中，用于创建双材料工具头的两种材料最初也可以具有不同的几何形状。例如，可以将更高质量的高速钢(诸如pm钢)的圆形(即，圆形横截面形状)坯料焊接或以其他方式固定到成本较低的材料的六边形(即，六边形横截面形状)坯料。然后，可以将比六边形坯料更常见的圆形坯料加工成期望的工具头尖端形状。参照工具头100、200、400，头部134、234、434和多个中间部分124、224、416可以由圆形坯料形成，并且工具联接部130、230、330可以由六边形坯料形成。此外，工具头保持器300也可以由六边形坯料和圆形坯料形成。工具头保持器300也可以由相同的材料或不同的材料形成。

可以使用嵌件成型工艺(例如两次金属注射成型(mim)工艺)来制造具有由两种不同的金属制造的相连尖端(即，头部134、234、434和多个中间部分124、224、416)和柄(即,工具联接部130、230、330)的工具头。特别地，尖端可以由硬度大于柄和驱动部分的硬度的金属制造。由于在两次mim工艺期间，尖端和柄的异种金属连接在一起或整体形成，因此不需要用于将尖端连接到工具头的其余部分的二次制造工艺。或者，代替使用嵌件成型工艺，可以使用焊接工艺(例如，旋转焊接工艺)来将尖端附接到柄。

可以使用烧结工艺(诸如热等静压(hip)工艺)来制造工具头100、200、400和工具头保持器300。具体地，将pm雾化成微锭。在一个实施例中，将pm用氩气雾化。将雾化的pm微锭注入模具中。随后，将雾化的pm微锭在模具中烧结成块。具体地，hip工艺的高压将单独的pm颗粒模制或焊接成块。在一些实施例中，可将雾化的pm微锭注入具有六边形横截面形状的模具中，使得在hip工艺之后，块具有六边形横截面形状。在其他实施例中，可以将雾化的pm微锭注入具有期望的工具头的近乎净形状的模具中。可以将模具加工掉，以便仅保留块。然后，可以使用铣削工艺将块铣削成工具头100、200、400的预定尺寸。在另一实施例中，雾化的pm微锭在模具中被烧结成工具头100、200、400。这样，在将雾化的pm微锭烧结成工具头100、200、400之后，可能需要最少的铣削或不需要铣削来获得工具头100、200、400的预定形状。在图示的实施例中，pm是由hss材料形成的。

作为在制造期间使用不同的材料来制造工具头的替代，工具头的尖端(即，头部134、234、434和多个中间部分124、224、416)可以包括一层具有大于柄的硬度的硬度的包覆层。此外，包覆层的硬度可以大于最初形成尖端的基础材料的硬度。可以使用许多不同的工艺(例如，锻造、焊接等)将包覆层添加到尖端。将包覆层添加到尖端可以与上述类似的方式增加尖端的耐磨性。

在不期望受到理论限制的情况下，热处理有助于工具头的高耐磨性。尽管热处理也可以在盐浴中或通过本领域公知的其他方法执行，但是它通常在真空炉中完成。

在某些实施例中，热处理包括预热、奥氏体化和/或回火。在一些实施例中，可以用两次预热来进行热处理。第一次预热可以在例如约华氏1525度下进行。第二次预热可以在例如约华氏1857度下进行。在其他实施例中，可以用单次预热来进行热处理。在进一步的实施例中，可以用三次或更多次预热来进行热处理。在其他实施例中，可以在没有预热的情况下进行热处理，或者预热的温度可以不同。

在一些实施例中，工具头100、200、400和工具头保持器300可以在约华氏1975度和约华氏2025度之间的温度下奥氏体化。在其他实施例中，奥氏体化温度可以是约华氏2000度。在该实施例中，该温度可以保持约3分钟。在其他实施例中，该温度可以保持约2分钟和约4分钟之间。在进一步的实施例中，该温度可以保持至少约3分钟。

可以在真空中进行两次回火(tempering)。在一些实施例中，工具头100、200、400和工具头保持器300每次可以在约华氏1000度和约华氏1050度之间的温度下回火。在其他实施例中，回火温度可以是约华氏1025度。在该实施例中，该温度可以每次保持约2小时。在其他实施例中，该温度可以每次保持约1小时和约3小时之间。在进一步的实施例中，该温度可以每次保持至少2小时。在其他实施例中，可以进行多于两次回火。

在热处理之后，工具头100、200、400和工具头保持器300可具有在洛氏硬度c标尺(hrc)上大于或等于61的最终硬度。在一些实施例中，硬度可以在约61hrc和约63hrc之间。在某些实施例中，硬度可以是约61hrc，约61.1hrc，约61.2hrc，约61.3hrc，约61.4hrc，约61.5hrc，约61.6hrc，约61.7hrc，约61.8hrc，约61.9hrc，约62hrc，约62.1hrc，约62.2hrc，约62.3hrc，约62.4hrc，约62.5hrc，约62.6hrc，约62.7hrc，约62.8hrc，约62.9hrc或约63hrc。在进一步的实施例中，硬度可以大于63hrc。

涂层

在某些实施例中，工具头100、200、400和工具头保持器300被涂覆以改善耐腐蚀性。尽管其他合适的涂层(例如，磷化或氧化涂层)是本领域公知的，但工具头优选是镀镍的。m4钢是对于化学气相沉积(cvd)或物理气相沉积(pvd)涂层的特别良好的基底，但是它们相对昂贵。

数据和测试结果

如下表所示，对pmhss工具头(即，工具头#1-pm)和锻造的hss工具头(即，工具头#2-wrought)进行了分析。具体地，工具头#1由具有m4等级的粉末金属(pm)材料构成。工具头#2由具有m2等级的锻造材料构成。进行分析以确定与工具头#2的碳化物颗粒的尺寸和形状相比的工具头#1的碳化物颗粒的尺寸和形状。对于每个工具头，截取了三个横截面，其中将横截面样品安装，抛光，并用5％的硝酸酒精(nital)蚀刻2分钟。从三个横截面以2000x放大倍数分析了90个碳化物颗粒。具体地，确定了所有经分析的碳化物颗粒的尺寸和形状。测量了每个碳化物颗粒的面积，并且还确定了每个碳化物颗粒的圆度。圆度定义为其中c＝1是完全的圆。确定了每个工具头的面积和圆度的平均值，标准偏差，最小值和最大值。

继续参考以上的表，工具头#2的碳化物颗粒具有10.182微米²的平均面积，以及0.78的平均圆度。相反，工具头#1的碳化物颗粒具有1.585微米²的平均面积，以及0.89的平均圆度。工具头#2的碳化物颗粒的标准偏差为24.26，而工具头#1的碳化物颗粒的标准偏差为0.644。这样，工具头#1的碳化物颗粒是大体上均匀的(即，每个碳化物颗粒具有约相同的尺寸和相同的形状)。与工具头#1相比，工具头#2的碳化物颗粒大体不具有相同的尺寸或相同的形状。具体地，工具头#1的大多数碳化物颗粒的面积小于2.55微米²，其中大多数碳化物颗粒被限定为在经分析的90个碳化物颗粒中的85个碳化物颗粒。

测试了体现本实用新型的工具头，以确定工具头的、与当前市场上的常规工具头相比的硬度和冲击耐久性。在一项测试中，十字头#2工具头与各种螺丝、材料和工具一起使用，以模拟日常使用。工具头被一直使用直到失效为止(例如，工具头磨损并且不再适合使用)。常规工具头在失效之前平均使用约168次至约1369次。相反，由pmhss制造的体现本实用新型的工具头在失效之前平均使用约2973次至约3277次(取决于工具头的尺寸/长度)。

在另一项测试中，将t25工具头与冲击驱动器一起使用，以将螺丝驱动到具有在顶部上的预钻孔的钢板的双层单板木材(lvl)中。工具头一直使用直到失效为止。常规工具头在失效之前平均使用约557次至约2071次。相反，由pmhss制造的体现本实用新型的工具头全部一直持续到试验在3000个螺丝驱动时没有任何工具头失效时停止为止，这显示出与常规工具头相比的改进的冲击耐久性。

在另一项测试中，ph2工具头与冲击驱动器一起使用，以将螺丝驱动到双层lvl中。工具头一直使用直到失效为止。常规工具头在失效之前平均使用约178次至约508次。相反，由pmhss制造的体现本实用新型的工具头在失效之前平均使用约846次至约953次(取决于工具头的尺寸/长度)，其中许多工具头一直持续到测试在驱动了1000个螺丝时暂停。该测试还显示出与常规工具头相比的改进的冲击耐久性。

因此，本实用新型尤其提供了一种具有明显改善的耐磨性的工具头。尽管已经描述了工具头的特定构造，但是应当理解，本实用新型可以应用于多种工具部件，并且该工具头可以采用多种其他形式，例如，其他手动工具或电动工具的切割部件。在权利要求中阐述了本实用新型的各种特征和优点。

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