提高双金属锯条寿命的技术措施实用版

YF-ED-J8252

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提高双金属锯条寿命的技术措施实用版

In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment.

（示范文稿）

二零XX年XX月XX日

提高双金属锯条寿命的技术措施

实用版

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我国双金属带锯条的研制成功，填补了我

国金属双金属带锯条行业的空白，对双金属带

锯条下料工序的增效、降耗、节材发挥了重要

作用。本文针对双金属锯条的工艺环境及其影

响因素，试图找出提高双金属锯条寿命的技术

措施。

自双金属带锯条诞生以来，双金属带锯

条因其自身特有的优势，逐步取代了其他切割

工具，成为金属切割行业的主流工具。同时随

着国民经济的快速发展以及国家基础工业对金

属切割需求的不断增加，我国双金属带锯条未来的市场发展空间将越来越广阔。

双金属锯条工艺研究

近年来，随着锯切下料向高效、锯切高硬度材料、长寿命、低成本以及自动化方向发展，不仅要求双金属带锯条刃部有更高的耐磨性和红硬性，同时背部材料应有更高的强度与良好的抗疲劳性能与之匹配。M42钢是美国新型的超硬高速钢，具有较高的切削性能，常用来作锯条齿部；Rm80钢以其高的强度与良好的抗疲劳性能，是国内双金属带锯条一种新的基体材料。

2.1.普通工艺

双金属锯条齿部采用W6Mo5Cr4V2高速钢，背部采用50CrMnV钢。将两种材料用电

子束焊接成一体即成双金属钢锯条，是目前锯条生产的一次革命，解决了碳钢锯条不耐磨，高速钢锯条容易扭曲、弯曲折断的问题。在使用过程中，切削锋利、耐磨，而且扭曲、弯曲时不会折断，大大提高了锯条的使用寿命。

双金属钢锯条热处理工艺的关键在于如何克服锯条淬火时引起的弓形弯、锯齿脱落、锯条的平面弯曲以及锯条在高温加热时的氧化问题。

2.2. 热处理新工艺

双金属锯条是两种不同金属材料的复合体，在热处理时组织转变不同步，形成较大的组织应力，导致锯条的形状和位置公差不合格，如刀状弯，侧面不平度等超出JB2583-79机用锯条标准，成为热处理的难点。

设计双金属锯条的热处理工艺，重点是解决淬火畸变，保证硬度和耐磨性。因为机用锯条是装在锯床上锯切钢材用的，在工作时受到多种载荷作用，容易畸变和折断。在往复锯切运动中，锯齿在被切割金属之间摩擦生热，锯齿硬度降低，磨损加剧。因此，机用锯条应具有一定的热硬性和足够的强度和韧性。

预热。机用双金属锯条齿部为高速钢，含大量合金元素，导热性差，其导热系数为碳钢的一半，而且塑性差。如果把冷锯条直接放进高温炉，会导致较大的内应力使锯条畸变加剧。高速钢的中温预热选在Ac1附近，为820~850℃。预热时钢中的索氏体转化为奥氏体，是在较低的温度下预先发生的，减小了最后高温加热时的相变应力。

加热。高速钢中的W、Mo、Cr、V等合金元素，通过加热溶解到固溶体中改善钢的性能。合金元素溶解量的多少决定于奥氏体化温度的高低。加热温度高于Ac1点时碳化物逐渐溶解，细小碳化物先溶解，较大碳化物后溶，角状碳化物难溶。不同的合金碳化物溶解速度也不相同。含Cr的M23C6型碳化物最易溶解，温度高于900℃时急速减少，到达1100℃时几乎完全溶于固溶体中；含W、Mo的M6C型碳化物在低温下溶解很少，在温度高于1160℃时，M6C的溶解量开始增大；含V的MC型碳化物在低温下则完全不溶，在1200℃时才能微量溶解，以后随温度的升高溶解速度逐渐增加。对于W6Mo5Cr4V2钢的正常淬火温度为

(1200~1240)℃，淬火钢中可保留5%~8%(体积%)

的M6C、1%左右的MC和完全溶解的M23C6。在保证锯条刃部优良力学、物理性能的前提下，考虑减小锯条畸变，应选用偏低的温度范围，即(1210~1220)℃。

分级。工件在较高温度下分级冷却可以减少热应力，减小畸变。在600℃分级淬火的刀具切削寿命最长，随着分级温度的提高刀具寿命逐渐降低。机用双金属锯条分级温度在(580~620)℃范围，分级时间在20min以内为宜。时间过长可能析出细小碳化物导致硬度降低。等温。奥氏体过冷到贝氏体转变区时，在奥氏体晶界上产生的针状贝氏体组织比含碳量相同的马氏体组织更细、韧性更好。能减少工件的畸变，提高强度，获得较好的综合力学性能。工件等温时消除了内外温差，减小

了继续冷却时的应力。过冷奥氏体转变为下贝氏体比转变成马氏体时比容小，组织应力小。工件在等温停留时，奥氏体发生陈化稳定，在随后的冷却过程中残留奥氏体转变成马氏体的数量减少。工件的内应力大大降低，畸变量大为减小。为解决机用双金属锯条淬火畸变问题，采用盐浴(240~280)℃等温淬火。采用Ms 点以上(240~280)℃×(0.5~2)h的分级等温淬火方法，锯条的金相组织为马氏体、下贝氏体、残留奥氏体和未溶碳化物。由于奥氏体在等温时，先形成的下贝氏体组织均匀地分割了奥氏体晶粒，由此细化了奥氏体，使钢的强度得到提高，锯条的抗弯性能改善。

回火。机用双金属锯条进行贝氏体等温淬火后，组织中含有大量的残留奥氏体、

未溶碳化物、针状贝氏体和正方马氏体。在560℃回火时，合金元素可以充分扩散并重新组合，形成特殊的合金碳化物弥散分布于α相(回火贝氏体和马氏体)基体上，使锯条的硬度和强度升高，产生弥散硬化效应。其原因是由于在位错处出现了析出物，阻碍位错活动的结果。若温度再升高弥散析出的碳化物颗粒尺寸涨大，数量减少并发生聚集。同时位错活动增大导致硬度降低。因此，机用双金属锯条的回火选用550~570℃。该温度与硫氮碳共渗温度相同，为了减小锯齿和锯背耐磨性的差异，采用两次回火和一次硫氮碳共渗(LT处理)。

(550~570)℃×(0.5~1)h的硫氮碳盐浴共渗处理，起到了第三次回火作用，可以消除锯条齿刃高速钢二次硬化时的应力，代替一次回火，