[发明专利]一种锯片基体用钢及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及锯片基体用钢，特别是涉及大型锯片基体用钢及其制造方法。

背景技术

锯片是指钢制基片和金钢石或者硬质合金烧结或者焊接的联合体。锯片以高速旋转对金属、石头、木材、水泥等进行切割，通常切割花岗岩的线速度为25～40m/s，切割大理石为45～60m/s。具有一定振动频率的钢制基片，在切割过程中振动频率增加，当附加的频率和固有频率一致时，产生共振，这就要求钢制基体具有高的弹性极限和高的屈强比；其次，由于钢制基体的不平度，切割时产生侧压力使钢制基体反复弯曲，导致基体刚度降低，或发生疲劳破坏。所以，钢制基体还应具有高的刚度和疲劳强度；再者，锯片在切割过程中，基体要承受高速旋转的离心力，因此，钢制基体还应具有高的抗拉强度和一定的冲击韧性。众所周知，钢的化学成分和热加工状态决定锯片用钢的机械性能和使用性能。依据同金刚石或者硬质合金结合的方法不同锯片常用的钢种是低合金中碳工具钢、低合金高碳工具钢和高碳工具钢，代表钢种有30CrMo、50Mn2V、65Mn和T8A、T10A等，常用的规格是厚2.0～16mm、宽950～3000mm的热轧板或热轧板卷。由于锯片对钢的刚性、韧性和屈强比等性能都有一定的要求，锯片片体成型后必须经过调质热处理，保证锯片钢片体热处理后能获得良好的综合力学性能。锯片用钢还应具有低的热敏感性，保证好的红硬性。对于直径较大的锯片，还要求这类钢具有更高的淬透性。

近年来，锯片用钢的发展呈现两种趋势。一方面是降低锯片用钢的制造成本，在提高钢中碳含量的同时再添加微量合金元素，以获得高淬透性和良好的综合力学性能；另一方面是高碳高合金成分设计思路，通过提高钢中合金元素含量，达到锯片基体最终的使用性能。

发明名称为“LOW  ALLOY  BAND  SAW  STEEL  ANDMETHOD OF MAKING THE SAME”的美国专利US 4140524和US74439048公开了一种高碳抗回火锯片钢的制造方法。在化学成分上采用高碳高合金设计思路，加入一定量V-W-Mo等合金元素。化学成分为：C0.9～1.4％，Si 0.8～2.0％，V 0.5～1.5％，W 1～3％，另外可以加入W含量二倍的合金Mo。锯片需要经过奥氏体化后等温淬火形成部分贝氏体组织，回火后产生合金碳化物，以保证基体硬度在60HRC以上，并在600℉保持硬度不下降。该发明钢的优点是600℉下切割能保持钢的红硬性，缺点是由于硅含量太高，在工业性生产过程中，钢冶炼时容易出现粗大氧化物夹杂，在轧制时由于硅含量太高导致塑性下降明显而容易出现裂纹，其可制造性差。同时钢中V-W-Mo等合金元素都很高，制造成本增加。

发明名称为“石材切割锯片用钢及其制造方法”的中国专利申请CN1904119A公开了切割石材用锯片钢的制造方法。在化学成分上采用中碳锰设计思路，化学成分为：C 0.45-0.60％，Si 0.10～0.60％，Mn 1.30～1.80％，V 0.05～0.20％，Cr 0.15～0.30％，钢中加入少量Cr-V等微量合金元素，目的是提高钢的淬透性及回火后的红硬性，并阐述了相应的制造工艺。该发明钢在保证钢的淬透性同时，改善调质热处理后钢的韧性。但由于钢的淬透能力的限制，该发明钢主要用于Φ1800mm以下的锯片基体。

发明名称为“High strength steel composition having enhanced lowtemperature toughness”的EP 745696A1公开了一种能提高低温韧性而又不降低其它力学性能的钢种。该发明钢中Cr-Mo-Ni合金元素合理匹配，在热处理后获得贝氏体组织。该发明钢的化学成分为：Ni 0.2～0.4％，Cr0.2～0.4％，C 0.5～1.0％，Mn 0.3～0.5％，Mo 0.08～0.20％，热处理工艺为1500～1750℉奥氏体化保温5分钟，再浸入475～650℉的盐浴中等温淬火保温至少10分钟。

发明名称为“Metal sheet for making thin  saw  blades for cutting stone，comprise specified steel alloy”的EP 1130126A2公开了一种厚度不大于4～4.5mm、用于切割石材的锯片用钢。其化学成分为：C 0.5～0.69％，Mn0.85～1.25％，Cr 0.45～1.5％，V 0.05～0.25％，根据需要允许添加其它合金元素。该发明钢的硬度可以达到HRC45以上，具有较好的耐磨性能。该产品的适用范围不同，合金元素设计范围不同。