[发明专利]用于金属带锯的锯刃材料及由其制造的金属带锯

说明书

本发明涉及一种用于切割金属材料和类似材料的金属带锯用的锯刃材料，更具体地说，是涉及一种包含高速钢的并用于具有锯身材料和平行连接到锯身材料上的锯刃材料的金属带锯的锯刃材料；并涉及由其制造的金属带锯。

大多数用于切割金属材料和类似材料的金属带锯由韧性较高的锯身材料和包括如呈现高硬度的高速钢的锯刃材料构成，其中锯刃材料平行焊接在锯身材料上。用于这样金属带锯的锯刃材料包括SKH59(相当于AISI M42，DIN W Nr 13247 SS SWEDEN 2716和AFNOR HS 2-9-1-8 Z110 DKCWV 09-08-04-02-01)和SKH51(相当于AISI M2，DIN W Nr 13343，SS SWEDEN 2722和AFNOR HS6-5-2 Z85 WDCV06-05-04-02)。SKH59主要用于切割难切割材料，如SKD11(相当于AISI D2，DIN 12379，SS SWEDEN 2310和AFNOR X160CrMoV12Z160 CDV12)和不锈钢，而SKH51用于切割，例如结构钢。与SKH51相比，SKH59含有添加元素Co，另外还含有量稍多的W当量(W+2Mo)，由此获得高的耐热性和耐磨性并应用于切割难切割材料。但是，当用于切割难切割材料时，SKH59制造的金属带锯的刃口受到很大的磨损，因此不完全令人满意。

为了降低刃口的磨损，富V高速钢已被用作锯刃材料。虽然添加大量的V(钒)降低刃口的磨损，但是它有时导致刃口崩落，由此限制了锯刃的使用寿命。

刃口的崩落可由起因于在锯刃材料中析出的硬且大的碳化物晶粒来解释。特别是高含量V使形成硬且大的碳化物晶粒，由于伴随有降低基体中的C含量，使基体的硬度降低，由此同时引起基体的耐磨性恶化。

因此，本发明的目的是提供用于金属带锯的锯刃材料，该锯刃材料呈现抗崩落性和极好的耐磨性。

本发明锯刃材料包括含大直径至少3μm的碳化物晶粒且不大于2％(重量)的钒的高速钢，其中，按金相观察面积，该碳化物晶粒占至少3％(面积)。

较好，以金相观察面积，总体碳化物晶粒占4-18％(面积)。

更好，以金相观察面积，大直径至少3μm的碳化物晶粒占不大于10％(面积)。

更好，本发明锯刃材料是具有下述成分(重量％)的高速钢：W当量(W+2Mo)：20％(重量)或更大，Cr：3-6％(重量)，V：2％(重量)或更小，Si：2％(重量)或更小，Mn：2％(重量)或更小和C：1-1.4％(重量)，余量基本上是Fe。

另外，当在本发明锯刃材料中含Co时，W含量，W当量与Co含量之和和V含量最好分别为1％或更大、20-33％和1-2％(包括1％和2％在内)。

图1和2是显示本发明钢金相显微组织的照片。

图3是显示比较钢金相显微组织的照片。

图4是表示金属带锯的使用寿命与V含量(％)的关系曲线图。

图5是表示金属带锯的使用寿命与具有3μm或更大的长轴的碳化物晶粒的量(面积％)的关系曲线图。

图6是表示金属带锯的使用寿命与碳化物总量(面积％)的关系曲线图。

本发明主要的优点是金属带锯的使用寿命大大延长，这是通过限制含高速钢的金属带锯锯刃材料中V含量不大于2％，同时通过增加金相组织中存在的碳化物晶粒的尺寸获得的。

当增加V含量的高速钢用作金属带锯的锯刃材料时，会产生刃口崩落的问题。要防止崩落，应限制V含量。但是，当V含量降低时，刃口的耐磨性显著恶化。本发明通过增加金相组织中碳化物晶粒的尺寸同时降低V含量解决了这个难题，并且不依靠VC碳化物而获得提高了耐磨性的刃口。

在本发明中限制V含量不大于2％，因为当V含量超过2％时，存在大约VC晶粒，并由此引起刃口的崩落，导致使用寿命的缩短。

在本发明中碳化物晶粒较大，这是指：具有3μm或更大大直径的碳化物晶粒占金相组织的3％(面积)或更多。以3μm的大直径为界限，是因为碳化物尺寸小于3μm不能起到延长使用寿命的作用。

为了获得含有上述特定碳化物的金相组织，虽然该材料的制造条件，如铸造、锻造、加工等条件也有影响，但是最重要的因素是化学成分的选择。

下面叙述适合本发明金属带锯的合金成分。