CN105965702A - 一种高强度耐磨金刚石锯片生产工艺 - Google Patents

一种高强度耐磨金刚石锯片生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及金刚石锯片制造领域，具体地说，是一种高强度耐磨金刚石锯片生产工艺，包括以下工艺流程：配料、冷压、烧结、焊接、开刃、包装等步骤，其中，用于制造该高强度耐磨金钢石锯片的基体用钢的化学成分 wt％为：C为0.50％、Sn为 0.20％、Zn为0.30％、Ni为0.20％、Co为0.03％、W为0.15％、Ti为0.05％、Pb为0.60％，其余为Fe及杂质，通过此种工艺生产出来的金刚石锯片具有高强度耐磨等优点，同时适合大批量生产，有效降低了企业的生产成本，提高了产品质量。

Description

一种高强度耐磨金刚石锯片生产工艺
技术领域
本发明涉及金刚石锯片制造领域，具体地说，是一种高强度耐磨金刚石锯片生产工艺。
背景技术
金刚石锯片是一种切割工具，广泛应用于石材、陶瓷等硬脆材料的加工。金刚石锯片主要由两部分组成：基体与刀头，基体是粘结刀头的主要支撑部分，而刀头则是在使用过程中起切割的部分，刀头会在使用中而不断地消耗掉，而基体则不会，刀头之所以能起切割的作用是因为其中含有金刚石，金刚石作为目前最硬的物质，它在刀头中摩擦切割被加工对象，而金刚石颗粒则由金属包裹在刀头内部。
随着现代集成技术的问世，机加工向高精度方向发展，对刀具性能提出了相当高的要求。金刚石锯片制造方法随着汽车、航空和航天技术的飞速发展，对材料性能及加工技术的要求日益提高。作为金刚石锯片基体用钢的牌号和性能， 既要求具有热处理工艺稳定、抗回火软化能力强等特点，又要保持良好的弹性和不出裂纹，只有这样才能达到对锯片基体的刚性好、张力恢复性能好的要求。
按材料分类，目前国内生产金刚石锯片基体用钢的材料主要有65Mn、75Crl、50Mn2V三种材质，一些低端市场也有用 45# 钢的。这些钢均属于高碳工具钢和高碳低合金工具钢类，其特点是强度较高且塑、韧性较低，正因如此，该钢亦存在着由自身材质决定的特定缺陷，主要是生产过程中极易出现裂纹，而且钢的淬透性低，焊接性能较差，从而严重影响了金刚石锯片基体用钢的质量合格率和轧制成材率。
发明内容
为了解决上述技术问题，为市场提供一种高强度耐磨金钢石锯片，本发明公开了一种高强度耐磨金刚石锯片生产工艺，包括以下工艺流程：（1）配料：将金刚石颗粒、铁粉、镍粉、钴粉按一定的比例进行混合，放入搅拌机内混合搅拌4-6小时，然后添加松脂和丙酮黏合剂再搅拌1-2小时，常温条件下自然晾干，其中，铁粉、镍粉、钴粉的重量分数为：铁粉40—50份，镍粉15-25份，钴粉25-45份；
（2）冷压：将步骤（1）中晾干的配料放入磨具中，放置到冷压机中，对其进行施加压力，压力范围为3000-5000kfg/cm2，时间为1-2小时，得合金刀头模型，优选的，压力选择5000kfg/cm2，时间为1小时；
（3）烧结：将步骤（2）中已经冷压成型的合金刀头模型装入石墨模中放入真空烧结炉中进行热压烧结，时间为6-8小时，温度为600-800℃，选优的，时间为8小时，温度选择为800℃；
（4）焊接：将步骤（3）中烧制好的合金刀头冷却后焊接在锯片基体边缘上，得到金刚石锯片；
（5）开刃：使用三边开刃机对步骤（4）中已经焊接好的金刚石锯片的刀头开刃，使刀头中表层的金刚石颗粒充分外露；
（6）包装：将步骤（5）已经开刃的金刚石锯片表面喷涂防锈漆，使用塑封袋和多重纸箱包装，保证产品到达客户时与出厂时一模一样，避免运输过程中的损失和损坏。
本发明的进一步改进，用于制造该高强度耐磨金钢石锯片的基体用钢的化学成分wt％为：C为0.50％、Sn为 0.20％、Zn为0.30％、Ni为0.20％、Co为0.03％、W为0.15％、Ti为0.05％、Pb为0.60％，其余为Fe及杂质。其中，较高的含C量保证了基体用钢的硬度、强度与韧性，Sn、Zn与Pb的含量提高了基体用钢的强度、硬度和耐腐蚀性，Ni、Co的含量提高了淬透度，强化了铁素体，W、Ti细化了晶粒，进一步提高了淬透度，提高了基体用钢的高度强度和热疲劳抗力，使得金刚石锯片在工作时处于较高温度下保持相当高的硬度，能保持性能稳定。同时，在生产过程中，通过加入以上元素，可以提高基体用钢的强度，明显改善钢的塑、韧性，生产过程中不易出现裂纹和钢板变形。
本发明的进一步改进，步骤（4）中将冷却后的合金刀头焊接到锯片基体边缘过程中采用激光焊接工艺，激光焊接，焊缝平整干净，焊接强度极强，不掉刀头，并且避免了简单高频焊接的高温对刀头分子结构的改变而可能产生的性能方面的负面影响，例如降低刀头的锋利度和耐磨度等。
本发明的有益效果：本发明公开了一种高强度耐磨金刚石锯片的生产工艺，通过此种工艺生产出来的金刚石锯片具有高强度耐磨等优点，同时适合大批量生产，有效降低了企业的生产成本，提高了产品质量。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。
本发明公开了一种高强度耐磨金刚石锯片生产工艺，包括以下工艺流程：（1）配料：将金刚石颗粒、铁粉、镍粉、钴粉按一定的比例进行混合，放入搅拌机内混合搅拌4-6小时，然后添加松脂和丙酮黏合剂再搅拌1-2小时，常温条件下自然晾干，其中，铁粉、镍粉、钴粉的重量分数为：铁粉40—50份，镍粉15-25份，钴粉25-45份；
（2）冷压：将步骤（1）中晾干的配料放入磨具中，放置到冷压机中，对其进行施加压力，压力范围为3000-5000kfg/cm2，时间为1-2小时，得合金刀头模型；
（3）烧结：将步骤（2）中已经冷压成型的合金刀头模型装入石墨模中放入真空烧结炉中进行热压烧结，时间为6-8小时，温度为600-800℃，选优的，时间为8小时，温度选择为800℃；
（4）焊接：将步骤（3）中烧制好的合金刀头冷却后焊接在锯片基体边缘上，得到金刚石锯片；
（5）开刃：使用三边开刃机对步骤（4）中已经焊接好的金刚石锯片的刀头开刃，使刀头中表层的金刚石颗粒充分外露；
（6）包装：将步骤（5）已经开刃的金刚石锯片表面喷涂防锈漆，使用塑封袋和多重纸箱包装，保证产品到达客户时与出厂时一模一样，避免运输过程中的损失和损坏。
实施例1：步骤（1）将金刚石颗粒、铁粉、镍粉、钴粉按一定的比例进行混合，其中，铁粉50份、镍粉15份、钴粉35份，放入搅拌机内混合搅拌4小时，然后添加松脂和丙酮黏合剂再搅拌1小时，常温条件下自然晾干；步骤（2）将步骤（1）已经晾干的配料放入磨具中，放置到冷压机中，对其进行施加压力，压力为3000kfg/cm2，时间为1小时，得合金刀头模型； 步骤（3）将步骤（2）中已经冷压成型的合金刀头模型装入石墨模中放入真空烧结炉中进行热压烧结，时间为6小时，温度为800℃；步骤（4）将步骤（3）中烧制好的合金刀头冷却后焊接在锯片基体边缘上，得到金刚石锯片；步骤（5）使用三边开刃机对步骤（4）中已经焊接好的金刚石锯片的刀头开刃，使刀头中表层的金刚石颗粒充分外露；步骤（6）将步骤（5）已经开刃的金刚石锯片表面喷涂防锈漆，使用塑封袋和多重纸箱包装。
实施例（2）步骤（1）将金刚石颗粒、铁粉、镍粉、钴粉按一定的比例进行混合，其中，铁粉40份、镍粉15份、钴粉45份，放入搅拌机内混合搅拌6小时，然后添加松脂和丙酮黏合剂再搅拌2小时，常温条件下自然晾干；步骤（2）将步骤（1）已经晾干的配料放入磨具中，放置到冷压机中，对其进行施加压力，压力为5000kfg/cm2，时间为2小时，得合金刀头模型； 步骤（3）将步骤（2）中已经冷压成型的合金刀头模型装入石墨模中放入真空烧结炉中进行热压烧结，时间为8小时，温度为600℃；步骤（4）将步骤（3）中烧制好的合金刀头冷却后焊接在锯片基体边缘上，得到金刚石锯片；步骤（5）使用三边开刃机对步骤（4）中已经焊接好的金刚石锯片的刀头开刃，使刀头中表层的金刚石颗粒充分外露；步骤（6）将步骤（5）已经开刃的金刚石锯片表面喷涂防锈漆，使用塑封袋和多重纸箱包装。
在以上实施例中，用于制造该高强度耐磨金钢石锯片的基体用钢的化学成分wt％为：C为0.50％、Sn为 0.20％、Zn为0.30％、Ni为0.20％、Co为0.03％、W为0.15％、Ti为0.05％、Pb为0.60％，其余为Fe及杂质；步骤（4）中将冷却后的合金刀头焊接到锯片基体边缘过程中采用激光焊接工艺，激光焊接，焊缝平整干净，焊接强度极强，不掉刀头，并且避免了简单高频焊接的高温对刀头分子结构的改变而可能产生的性能方面的负面影响，例如降低刀头的锋利度和耐磨度等。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种高强度耐磨金刚石锯片生产工艺，其特征在于：包括以下工艺流程： （1）配料：将金刚石颗粒、铁粉、镍粉、钴粉按一定的比例进行混合，放入搅拌机内混合搅拌4-6小时，然后添加松脂和丙酮黏合剂再搅拌1-2小时，常温条件下自然晾干；
（2）冷压：将步骤（1）中晾干的配料放入磨具中，放置到冷压机中，对其进行施加压力，压力范围为3000-5000kfg/cm2，时间为1-2小时，得合金刀头模型；
（3）烧结：将步骤（2）中已经冷压成型的合金刀头模型装入石墨模中放入真空烧结炉中进行热压烧结，时间为6-8小时，温度为600-800℃；
（4）焊接：将步骤（3）中烧制好的合金刀头冷却后焊接在锯片基体边缘上，得到金刚石锯片；
（5）开刃：使用三边开刃机对步骤（4）中已经焊接好的金刚石锯片的刀头开刃，使刀头中表层的金刚石颗粒充分外露；
（6）包装：将步骤（5）已经开刃的金刚石锯片表面喷涂防锈漆，使用塑封袋和多重纸箱包装。
2.根据权利要求1所述的高强度耐磨金刚石锯片生产工艺，其特征在于：用于制造该高强度耐磨金钢石锯片的基体用钢的化学成分 wt％为：C为0.50％、Sn为 0.20％、Zn为0.30％、Ni为0.20％、Co为0.03％、W为0.15％、Ti为0.05％、Pb为0.60％，其余为Fe及杂质。
3.根据权利要求1或2所述的高强度耐磨金刚石锯片生产工艺，其特征在于：所述步骤（4）中将冷却后的合金刀头焊接到锯片基体边缘过程中采用激光焊接工艺。
4.根据权利要求3所述的高强度耐磨金刚石锯片生产工艺，其特征在于：所述步骤（1）中，铁粉、镍粉、钴粉的重量分数为：铁粉40—50份，镍粉15-25份，钴粉25-45份。
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