CN101767271B

CN101767271B - 研割花岗岩石料的钢片的制作方法

Info

Publication number: CN101767271B
Application number: CN2008101879773A
Authority: CN
Inventors: 沈永平
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-12-31
Filing date: 2008-12-31
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2028-12-31
Also published as: CN101767271A

Abstract

本发明公开了一种研割花岗岩石料的钢片的制作方法，它是以精炼特殊钢U75V钢坯为原料，将钢坯加热，然后开坯粗轧、精轧，再经缓冷、调平、调直、拉拔、常温状态下冷处理工艺，最后剪切、冲孔、渗氮、打包等工序即可制成研割花岗岩石料的钢片；该钢片具有更高的抗拉强度、硬度、耐磨性等机械性能，比其他原料生产的产品更耐磨、更安全，产品质量更稳定、更可靠，与进口产品相比价格低廉，更具有适用性，有利于石料企业降低生产成本，提高性价比，增强市场竞争力。

Description

研割花岗岩石料的钢片的制作方法

技术领域

本发明涉及一种石材加工的刃具，尤其是一种研割花岗岩石料的钢片的制作方法。

背景技术

花岗岩研割成板状经研磨抛光加工后，是一种建筑行业的装饰材料，是现代化城市建设，特别是公共建设设施，如体育场馆、车站、地铁、楼宇、广场，以至居家、办公、商场、超市等现代化建筑的装修装饰以及美化环境的常用材料。在我国传统的石料加工生产中，近十年来引进了国外的现代化大型石料板材加工设备及生产工艺后，随着我国国民经济的快速发展，人民生活水平的日益提高，居民对生活的环境装饰的追求日益多样化。石材装饰材料因其所具备的特殊天然纹路和优美图案等优点深得建筑、装修、装饰、美化行业的青睐。而且随着石材加工行业的不断发展，在我国已形成了国际石材加工基地，大量的国外石材加工订单涌向我国，使石材加工业规模不断壮大，带来了对石材加工中所必须的研割钢片的大量需求。

在将石材荒料加工成板状的加工设备中研割钢片是一种重要的刃具，在石料成板的工艺中起着重要的作用。在专用设备的研割过程中，是通过专门制作的研割钢片，配以专门制作的钢粒在花岗岩石料上做带下压力，液压张紧装置的机械往复工作，将硬度极高的钢粒与岩浆调和通过砂浆泵循环管道浇至石料研割面和研割缝隙完成石板状态的。同时研割钢片也被磨损消耗，所以研割花岗岩石料的钢片必须具有高强度、高耐磨、高韧性、高碳、高锰、低合金等复合其设备使用的机械性能和相适应得化学成分的精炼特殊钢坯，经专门设计的轧钢机压延加工成型后，再经特殊的冷处理工艺，调平、调直，常温液压拉拔，消除其内应力，增强其拉抗强度，取得研割石材刃具所要求的适宜金相组织排列和性能。研割花岗岩石材的钢片是一种损耗品、消耗品。石材加工行业需求量大，而研割花岗岩的钢片目前大量为进口货，国内仅有利用铁路强制淘汰的废旧钢轨再利用再生产的改制品，例如ZL专利号02135565.7的中国发明专利，公开了一种制作切割花岗岩锯条钢带的方法，使用废旧淘汰的钢轨再加工成其所谓“锯条”。其所谓道头、道腰、道底破断分解中人为造成旧钢轨内部组织再次内伤，失去了作为钢轨材质的基本机械性能。其再加热制作中造成原材料的再次严重脱碳，若再用于石材锯条切割中容易造成抗拉强度低下，二次加热造成严重脱碳使其化学成分巨变，严重改变旧钢轨的机械性能，造成其断裂，跑偏，锯条拉力松弛，而造成设备中途停车更换锯条，严重影响石材生产效率，产品质量等多种不利现象，为了填补选用正确，使用符合砂锯设备机械性能的钢质材料。甩掉废旧，报废的钢轨原料再生产的改制品的代用品，增强石材加工设备的稳定安全性，提高了生产效率，降低生产成本，提高产品质量，机械性能更可靠的研割钢片竞争性成为本领域的重要课题。

发明内容

本发明的目的在于填补国内现有制作研割钢片坯料和克服现有技术上的不足，提供一种材料来源稳定、产品优于废旧钢轨再加工的改制品，其各种技术指标、机械性能均与进口产品相媲美，且为石料行业所乐意接受使用的精炼特殊钢坯经压延加工制成的研割花岗岩石料的钢片的方法。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种研割花岗岩石料的钢片的制作方法，其特征在于：所述研割花岗岩石料的钢片的制作方法包括如下工艺步骤：

(a)原料准备，采用精炼特殊钢牌号为U75V的钢种，横截面为90×90毫米的钢坯为原料，该钢坯为冷钢坯或者热钢坯；

(b)利用顶推式加热炉及微还原气氛，对横截面为90×90毫米的钢坯进行均匀加热，该顶推式加热炉的加热段温度为980-1090℃，均热段温度为1000-1080℃，该钢坯的出炉温度为1000-1079℃，同时为保证钢坯加热温度均匀，要求冷钢坯加热时间必须大于4小时；

(c)利用Φ500毫米或Φ450毫米三辊开坯机，选用渐变孔型系统对出炉的钢坯进行五道次粗轧，然后利用Φ320毫米或Φ350毫米的工作轧机，进行六道次精轧，再经Φ320毫米轧机精轧漏砂槽一道次成型，形成研割片状半成品；

(d)采用机械托举步进式冷床，缓冷保护装置对研割片状半成品进行缓慢冷却；

(e)在常温状态下，对研割片状半成品利用多辊侧向力矫直机进行矫直，利用多辊小轴距矫平机矫平并进行平直度检测；

(f)利用500吨液压拉拔机按成品要求对矫平之后的研割片状半成品拉拔，形成宽90-120毫米、厚度为4-5毫米的钢片，并精检尺寸，根据用户尺寸长短要求作尺寸剪切；

(g)利用60吨冲床冲制钢片两端的安装孔；

(h)对钢片的表面进行渗氮，渗氮后对成品钢片进行打包。

所述步骤(c)中的粗轧温度控制为1000-1030℃。

所述步骤(c)中精轧成型温度控制为980-850℃。

所述步骤(h)中对钢片的表面进行渗氮的渗氮层厚度为0.01-0.03毫米。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

由于采用了精炼特殊钢坯U75V为制作原料，有效地克服了废旧淘汰报废的钢轨为原料的生产产品的机械性能差，易断裂等所有不足现象，填补我国该产品生产原料的空白，轧制后的钢片半成品经冷拔工艺加工和表面渗氮处理后具有更高的抗拉强度和耐磨性，足够的机械性能，使该产品较比废旧的钢轨为原料生产的产品更耐磨、更安全、，产品质量更稳定、更可靠，该产品性能与进口产品比较，价格低廉，更有适应性，有利于石料企业降低生产成本，提高性价比，增强市场竞争力。

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步详细的描述。

附图说明

图1是本发明所要制作的钢片产品图。

具体实施方式

如图1所示，本发明所要制作的钢片产品图钢片30上具有漏砂槽10，两端具有安装孔20，用于安装在研割花岗岩石料的设备上对花岗岩石料进行加工。本申请人经过对研割花岗岩石料的设备、加工工艺、研割机的工作原理及其对钢片要求的机械性能作了长期的研究、分析和比对后认为，用废旧钢轨制作研割花岗岩石料的钢片质量不能满足石料加工的要求，只有用统一牌号的钢坯制作研割花岗岩石料的钢片才能满足石料加工要求。因此。本发明采用钢坯为原料提出了新的制作方法，其主要技术特征是：

所述研割花岗岩石料的钢片制作方法包括如下工艺步骤：

(a)原料准备，采用精炼特殊钢牌号为U75V的钢种，横截面为90×90毫米的钢坯为原料，该钢坯为冷钢坯或者热钢坯。该U75V钢坯来源于专业钢铁公司生产，能够做到统一批次。统一炉号，统一化学成分，从而能保证产品各方面性能的统一性，使其产品完全符合研割花岗岩石料的工艺要求，能够在使用中更安全，质量更稳定，设备运转更可靠。该U75V钢的化学成分是：C，0.71-0.80％、Si，0.50-0.80％、Mn，0.70-1.05％、P，≤0.030％、S，≤0.030％、V，0.040-0.12％、N_b ⁿ，0.010％。

该U75V钢的机械性能：

拉伸性能：抗拉强度Rm N/mm²，≥980

伸长率A％，≥9

硬度HRC，30-32

疲劳性能：

在总应变幅为1350μ∈时，每个试样的疲劳寿命(即试样完全断裂时的循环次数)大于5×10⁶次。

断裂韧性：

在试验温度-20℃测得的断裂韧K_1c性的最小值及平均值分别不小于26MPa·m^1/2和29MPa·m^1/2。

(b)利用顶推式加热炉及微还原气氛，对横截面为90×90毫米的钢坯进行均匀加热，该顶推式加热炉的加热段温度为980-1090℃，均热段温度为1000-1080℃，该钢坯的出炉温度为1000-1079℃，同时为保证钢坯加热温度均匀，要求冷钢坯加热时间必须大于4小时。

(c)利用Φ500毫米或Φ450毫米三辊开坯机，选用渐变孔型系统对出炉的钢坯进行五道次粗轧，然后利用Φ320毫米或Φ350毫米的工作轧机，进行六道次精轧，再经Φ320毫米轧机精轧漏砂槽一道次成型，形成研割片状半成品。

(d)采用机械托举步进式冷床，缓冷保护装置对研割片状半成品进行缓慢冷却。

(e)在常温状态下，对研割片状半成品利用多辊侧向力矫直机进行矫直，利用多辊小轴距矫平机矫平并进行平直度检测。

(f)利用500吨液压拉拔机按成品要求对矫平、直后的研割片状半成品拉拔，形成宽90-120毫米、厚度为4-5毫米的钢片，并精检尺寸，根据用户尺寸长短要求作尺寸剪切。

(g)利用60吨冲床冲制钢片两端的安装孔。

(h)对钢片的表面进行渗氮，渗氮后对成品钢片进行打包。

上面所述工艺步骤(c)中的粗轧温度控制为1000-1030℃。所述工艺步骤(c)中精轧成型温度控制为980-850℃。所述工艺步骤(h)中对钢片的表面进行渗氮的渗氮层厚度为0.01-0.03毫米。

采用上述方法制成的研割花岗岩石料的钢片，由于采用了精炼特殊钢坯U75V为制作原料，有效地克服了废旧淘汰报废的钢轨为原料的生产产品的机械性能差，易断裂等所有不足现象，填补我国该产品生产原料的空白，轧制后的钢片半成品经冷拔工艺加工和表面渗氮处理后具有更高的抗拉强度和耐磨性，足够的机械性能，使该产品较比废旧的钢轨为原料生产的产品更耐磨、更安全、，产品质量更稳定、更可靠，该产品性能与进口产品比较，价格低廉，更有适应性，有利于石料企业降低生产成本，提高性价比，增强市场竞争力。

为了进一步说明本发明申请方法制作的产品优于现有技术ZL02135565.7用废旧钢轨制作的产品，申请人送样委托“包钢”钢研所对两样产品进行了检测，检测结果见下表。

	ZL02135565.7	本申请
			屈服强度R(0.2)/N/mm²	645	780
抗拉强度Rm/N/mm²	890	1040
			延伸率A％	8.0	10.0
布氏硬度HBW(10)F(3000)S(15)	293	302
			断面收缩率Z％	32.5	25.5
脱碳层(mm)	0.45	0.10

Claims

1.一种研割花岗岩石料的钢片的制作方法，其特征在于：包括如下工艺步骤：

(a)原料准备，采用精炼特殊钢牌号为U75V的钢种，横截面为90毫米×90毫米的钢坯为原料，该钢坯为冷钢坯或者热钢坯；

(b)利用顶推式加热炉及微还原气氛，对横截面为90毫米×90毫米的钢坯进行均匀加热，该顶推式加热炉的加热段温度为980-1090℃，均热段温度为1000-1080℃，该钢坯的出炉温度为1000-1079℃，同时为保证钢坯加热温度均匀，要求冷钢坯加热时间必须大于4小时；

(c)利用Ф500毫米或Ф450毫米三辊开坯机，选用渐变孔型系统对出炉的钢坯进行五道次粗轧，然后利用Ф320毫米或Ф350毫米的工作轧机，进行六道次精轧，再经Ф320毫米轧机精轧漏砂槽一道次成型，形成研割片状半成品；

(f)利用500吨液压拉拔机按成品要求对矫平、矫直后的研割片状半成品拉拔，形成宽90-120毫米、厚度为4-5毫米的钢片，并精检尺寸，根据用户尺寸长短要求作尺寸剪切；

(g)利用60吨冲床冲制钢片两端的安装孔；

(h)对钢片的表面进行渗氮，渗氮后对成品钢片进行打包。

2.根据权利要求1所述的一种研割花岗岩石料的钢片的制作方法，其特征在于：所述步骤(c)中的粗轧温度控制为1000-1030℃。

3.根据权利要求1所述的一种研割花岗岩石料的钢片的制作方法，其特征在于：所述步骤(c)中精轧成型温度控制为980-850℃。

4.根据权利要求1所述的一种研割花岗岩石料的钢片的制作方法，其特征在于：所述步骤(h)中对钢片的表面进行渗氮的渗氮层厚度为0.01-0.03毫米。