CN107538013A - 一种圆盘剪切机刀片及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机械刀片的制备领域。为提供一种对不锈钢及高强钢板进行剪切且性价比较高的圆盘剪切机刀片,本发明提出一种圆盘剪切机刀片的制备方法,制备刀片基体并在刀片基体外部包覆刀片包套,通过位于刀片包套上环形盖板上的装粉通道向刀片包套的外侧壁与刀片基体的外侧壁之间灌装合金粉末,灌装完成并振实后在装粉通道上安装顶盖;将内置有刀片基体和合金粉末的刀片包套置于脱气炉中抽真空并进行脱气保温、置于热等静压炉中进行热等静压处理,形成刀片刀刃层;机加工去除刀片包套得到刀片毛坯后依次进行退火处理、淬火处理和回火处理,精加工得到刀片。该方法制备得到的刀片的刀刃厚度均匀耐磨,刀片使用寿命长,成本低,性价比高。
Description
技术领域
本发明涉及机械刀片的制备领域,尤其涉及一种对不锈钢、高强钢等钢板进行分条或切边用的圆盘剪切机刀片及其制备方法。
背景技术
随着高铁、核电、建筑、石油、汽车及家电等行业的快速发展,不锈钢及高强钢板的使用比例不断提高,而不锈钢及高强钢板因为Ni含量比较高而导致其在剪切过程中容易发生粘钢。由于高强钢板的内应力大、塑性和韧性低,故在利用圆盘剪切机对高强钢板进行剪切时,圆盘剪切机刀片的剪刃易发生翻边、崩口、磨损不均匀以及钝化速度快等问题。因此,为完成剪切工作,剪切操作人员需在剪切过程中频繁关停圆盘剪切机来更换刀片,而频繁关停圆盘剪切机又会导致剪切质量和圆盘剪切机的运行稳定性受到严重影响。
目前,常用的圆盘剪切机刀片分别由如下几种材质制成:
1、5CrW2Si和6CrW2Si,该类型钢是在铬硅钢的基础上加入质量分数为2.2-2.5%的钨制成的,其化学成分如表1所示。该类型钢由于加入钨而提高了回火状态下的韧性及回火稳定性,并具有一定的淬透性和高温力学性能,但是其碳含量高、合金含量低,且材料组织中基板不含合金碳化物,耐磨性能差。故,利用该类型钢制成的圆盘剪切机刀片主要是用来剪切Q234及Q345钢板,且每24小时既需更换一次刀片。
表1.5CrW2Si及6CrW2Si的化学成分表(质量分数.%)
类别 | C | Si | Mn | Cr | Ni | Cu | W |
5CrW2Si | 0.45~0.55 | 0.5~0.8 | ≤0.4 | 1.0~1.3 | ≤0.25 | ≤0.30 | 2.0~2.5 |
6CrW2Si | 0.55~0.65 | 0.5~0.8 | ≤0.4 | 1.0~1.3 | ≤0.25 | ≤0.30 | 2.0~2.5 |
2、Cr12MoV合金工具钢,利用该种材料制成的圆盘剪切机刀片也只能用于加工普通金属板材,且对于加工精度高的板材则无法达到加工精度要求。
3、硬质合金材料,利用该种材料通过粉末冶金工艺制成的圆盘剪切机刀片较脆,价格较高,且在进行高速剪切时容易崩刃,使用寿命较短。
综上可见,目前常用的圆盘剪切机刀片要么不适用于不锈钢及高强钢板的剪切,要么成本高且使用寿命短,性价比过低。
另外,专利申请号为201510502299.5还公开了一种圆盘剪切机刀片,该刀片通过对利用合金材料制成毛坯进行锻造、退火、粗加工、淬火、回火及精加工处理得到,其中合计材料中各化学成分的质量分数为C:1.10~1.21%,V:0.45~0.67%,W:0.51~0.67%,Ti:0.43~0.55%,Zr:0.33~0.41%,Nb:0.23~0.35%,Cr:8.9~11.74%,Mo:0.75~0.86%,余量为Fe。这种圆盘剪切机刀片的精度虽提高到能够满足一些高精尖设备用板材的剪切要求,但是,由于刀片通过锻造方法得到,耐磨性能及韧性的综合性能不足,导致刀片的使用寿命较短,且制备毛坯所用的合金材料的成本较高,导致刀片的制备成本较高,性价比较低。
发明内容
为提供一种对不锈钢及高强钢板进行剪切且性价比较高的圆盘剪切机刀片,本发明提出一种圆盘剪切机刀片的制备方法,该制备方法包括如下步骤:
步骤S1、制备刀片基体,并在所述刀片基体外部包覆刀片包套:
所述刀片基体为环形饼体,且该环形饼体的内侧壁上设置有安装定位用的装配键槽;
所述刀片包套包括环形筒体,该环形筒体的内侧壁的外径等于所述刀片基体的内径,并位于所述刀片基体的内孔中;所述环形筒体的外侧壁的内径大于所述刀片基体的外径,并包套在所述刀片基体的外侧壁周围;所述环形筒体的下端口配设有封闭所述下端口的下环形盖板,所述下环形盖板的内壁上设置有下环形卡凸,且该下环形卡凸靠近所述环形筒体的外侧壁并卡扣在所述环形筒体的外侧壁和所述刀片基体之间;所述环形筒体的上端口配设有封闭所述上端口的上环形盖板,所述上环形盖板的内壁上设置有上环形卡凸,且该上环形卡凸靠近所述环形筒体的外侧壁并卡扣在所述环形筒体的外侧壁和所述刀片基体之间;所述上环形盖板上靠近外缘处设置有贯穿所述上环形卡凸与所述刀片包套内腔连通的装粉通道,该装粉通道背离所述环形筒体的顶端配设有顶盖,且该顶盖上设置有抽真空孔;
步骤S2、通过所述装粉通道向所述刀片包套内灌装合金粉末,在灌装完成后进行振实操作,并将所述顶盖安装到所述装粉通道顶部并通过焊接密封连接;
步骤S3、将内置有所述刀片基体和所述合金粉末的刀片包套置于脱气炉中抽真空并进行脱气保温;
步骤S4、在脱气保温完成后,将内置有所述刀片基体和所述合金粉末的刀片包套置于热等静压炉中进行热等静压处理,使所述合金粉末在所述刀片包套内热等静压成型并与所述刀片基体的外侧壁扩散连接,在所述刀片基体的外侧壁上形成刀片的刀刃层;
步骤S5、采用机加工方法去除所述刀片包套得到刀片毛坯,并对所述刀片毛坯依次进行退火处理、淬火处理和回火处理,再对所述刀片毛坯进行精加工得到刀片。
利用本发明圆盘剪切机刀片的制备方法制备刀片时,先在制备得到的刀片基体外部包覆刀片包套内,再向刀片基体的外侧壁与刀片包套的外侧壁之间灌装合金粉末,然后通过热等静压工艺使合金粉末与刀片基体的外侧壁进行扩散连接,并达到冶金结合状态,以提高刀片的刀刃层即刀刃的耐磨性能、抗变形及耐冲击性能,从而满足对不锈钢及高强钢板进行剪切的需要,同时还延长了刀片的使用寿命。另外,该种刀片仅刀刃层采用成本较高的合金材料制成,可有效降低刀片的制备成本,从而提高刀片的性价比。
优选地,所述刀片包套的上环形盖板上对称设置有多个装粉通道,以便于在制备过程中进行合金粉末的灌装操作。进一步地,所述刀片包套的抽真空孔处设置有连接抽真空装置用的抽真空管,以便于在脱气保温时利用抽真空装置对刀片包套进行抽真空操作。
优选地,所述刀片基体采用35CrMo钢制成,使得制备得到的刀片能够在复杂受力情况下承受冲击、弯扭及高载荷,使用寿命延长。
优选地,所述合金粉末的化学成分及各化学成分含量的重量百分比依次为:碳2.1%~2.5%、铬4.5%~5.5%、钼1.0~2.0%、钒8.5%~11.5%、硅0.8~1.5%、锰0.2~1.0%,其余为铁。
优选地,在所述步骤3中,进行脱气保温时的保温温度为300~500℃、真空度为2×10-3Pa,保持时间为2~10h。
优选地,在所述步骤4中,进行热等静压处理时的温度为1000~1200℃、压力为120~140MPa,保持时间为2~5h。
优选地,在所述步骤5中,对所述刀片毛坯进行退火处理时,退火的温度为750~950℃,保温时间为1~6h,随炉冷却。
优选地,对所述刀片毛坯进行淬火处理时,采用油淬,且淬火的温度为1000~1200℃,保温时间为0.5~2h;在淬火完成后的8h内对所述刀片毛坯进行回火处理,且回火处理的温度为400~600℃,保温时间为1~4h,采用空气冷却,并在相同工艺条件下回火2~3次。
另外,本发明还提出一种刀片,该刀片利用上述任意一种圆盘剪切机刀片的制备方法制备得到。该种刀片的抗弯强度可达3650MPa,冲击值即冲击韧度可达17J,刀刃层的硬度可达60HRC;而采用锻造方法制备得到的刀片的抗弯强度为2170MPa,冲击值为9.1J,硬度为66HRC;采用粉末冶金方法制备得到的硬质合金刀片的抗弯强度为2300MPa,冲击值为2.3J,硬度为68HRC。由此可见,本发明提出的刀片相较于采用锻造方法制备得到的刀片和采用粉末冶金方法制备得到的硬质合金刀片,具备如下优点:
1、采用热等静压工艺完成粉固连接,使得圆盘剪刀片的刀刃层与基体之间实现冶金结合,且刀刃层和刀片基体之间的界面结合良好,结合强度高;
2、采用热等静压工艺制成的刀片刀刃层厚度均匀且具备较高的硬度和耐磨性能,而刀片基体又具有较高的韧性,从而使得制备得到的刀片整体内柔外刚,使用寿命延长,进而可减少在剪切过程中更换刀片的次数,提高了剪切效率,降低了剪切成本。
附图说明
图1为采用本发明圆盘剪切机刀片制备方法制备得到的刀片的俯视示意图;
图2为图1所示刀片的A-A剖视图;
图3为本发明圆盘剪切机刀片的制备方法中在刀片基体外部包覆刀片包套时的主视剖视示意图;
图4为采用本发明方法制备得到的刀片中的刀刃层和刀片基体界面结合的金相组织照片。
具体实施方式
下面,结合图1-4,对本发明圆盘剪切机刀片的制备方法及制备得到的刀片进行详细说明。其中,圆盘剪切机刀片的制备方法包括如下步骤:
步骤S1、根据设计要求制备刀片基体,并在刀片基体外部包覆刀片包套。
如图1和2所示,刀片1包括刀片基体11和刀刃层12。其中,刀片基体11为环形饼体,且该环形饼体的内侧壁上设置有安装定位用的装配键槽111;刀刃层12贴合并覆盖在刀片基体11的外侧壁上。优选地,刀片基体11可采用35CrMo钢制成,以使制备得到的刀片能够在复杂受力情况下承受冲击、弯扭及高载荷,进而延长刀片的使用寿命。
如图3所示,刀片包套2包括由同心的内侧壁21和外侧壁22组合形成的环形筒体,且该环形筒体的内侧壁21的外径等于刀片基体11的内径,并位于刀片基体11的内孔中;环形筒体的外侧壁22的内径大于刀片基体11的外径,并包套在刀片基体1的外侧壁周围。环形筒体指的是由两个同心圆筒组合形成的筒体,且两个同心圆筒之间为中空的腔体。在环形筒体的下端口配设有下环形盖板23,该下环形盖板23的内壁上靠近外缘处设置有下环形卡凸231,该下环形卡凸231靠近环形筒体的外侧壁22并卡扣在环形筒体的外侧壁22和刀片基体11之间。在环形筒体的上端口配设有上环形盖板24,该上环形盖板24的内壁上靠近外缘处设置有上环形卡凸241,该上环形卡凸241靠近环形筒体的外侧壁22并卡扣在环形筒体的外侧壁22和刀片基体11之间。这样,下环形盖板23与环形筒体的下端通过焊接密封连接封闭环形筒体的下端口,上环形盖板24与环形筒体通过焊接密封连接以封闭环形筒体的上端口,且下环形卡凸231和上环形卡凸241卡扣在环形筒体的外侧壁22和刀片基体11的外侧壁之间,以避免因刀片基体11偏心而导致制备形成的刀片1的刀刃层12的厚度不均匀,影响刀片1的使用性能。在上环形盖板24上靠近外缘处设置有贯通上环形卡凸241的装粉通道25,以向刀片包套2内灌装合金粉末3,该装粉通道25背离环形筒体的顶端配设有顶盖26,且该顶盖26上设置有抽真空用的抽真空孔261。优选地,装粉通道25为圆管结构,这样,可直接截取一段钢管作为装粉通道25安装在上环形盖板24上,制作简单方便。优选地,上环形盖板24上对称设置有多个装粉通道25,这样,在灌装合金粉末3时,可通过多个装粉通道25同时灌装,提高灌装速度,且由于装粉通道25呈对称设置,可提高灌装的合金粉末3在刀片包套2中的分布均匀性。优选地,在刀片包套的抽真空孔261处设置有连接抽真空装置用的抽真空管(图中未示出),以便于在脱气保温时利用抽真空装置对刀片包套1进行抽真空操作。优选地,刀片包套2中的环形筒体、盖板以及装粉通道均采用低碳钢材料制成,由于低碳钢材料的硬度和强度低,塑性高,且焊接性能良好,使得刀片包套2的制作简单易操作。
将刀片包套包覆在刀片基体11上的具体过程如下:
首先,对制备好的刀片包套2中环形筒体的内侧壁21和外侧壁22与下环形盖板23组对,并将内侧壁21的下端与下环形盖板23的内缘通过焊接连接,将外侧壁22的下端与下环形盖板23的外缘通过焊接连接,从而使下环形盖板23封闭环形筒体的下端口。接着,将刀片基体11置于环形筒体的内侧壁21和外侧壁22之间,且刀片基体11的下端卡扣在下环形卡凸231和环形筒体的内侧壁21之间;将上环形盖板24焊接安装在环形筒体的上端口,且刀片基体11的上端卡扣在上环形卡凸241和环形筒体的内侧壁21之间。由此可见,在将刀片基体11的外部包覆刀片包套2时,刀片包套2的上环形卡凸241和下环形卡凸231卡扣在环形筒体的外侧壁22和刀片基体11之间。
步骤S2、通过装粉通道25向刀片包套2中灌装耐磨的合金粉末3,在灌装完成后进行振实操作,并将顶盖26通过焊接安装到装粉通道25的顶端。在灌装完成后进行振实操作,可提高刀片包套2内的合金粉末的灌装密度,减小刀片包套2在后续处理过程中的收缩量,从而提高合金粉末3与刀片基体11扩散连接形成的刀刃层12的均匀度,进而提高制备得到的刀片的质量。优选地,合金粉末3由碳、铬、钼、钒、硅、锰和铁七种化学成分组成,且这七种化学成分的重量百分比依次为碳2.1%~2.5%、铬4.5%~5.5%、钼1.0~2.0%、钒8.5%~11.5%、硅0.8~1.5%、锰0.2~1.0%,其余为铁。合金粉末3的粉末粒度通常为50-180μm,并可采用公知方法制备得到。
步骤S3、将内置有刀片基体11和合金粉末3的刀片包套2通过抽真空管连接抽真空装置,比如抽真空泵,并在连接完成后将刀片包套2置于脱气炉中加热并进行抽真空操作,即进行脱气保温操作,且当保温温度达到300~500℃、真空度达到2×10-3Pa后,保持时间为2~10h。
步骤S4、在脱气保温完成后,将内置有刀片基体11和合金粉末3的刀片包套2置于热等静压炉内进行热等静压处理,且当热等静压的温度达到1000~1200℃、压力达到120~140MPa时,保持时间为2~5h,使合金粉末3在刀片包套2内热等静压成型并与刀片基体11的外侧壁扩散连接以及与刀片包套的外侧壁21的内壁连接,在刀片基体11的外侧壁上形成刀片1的刀刃层12。
步骤S5、在热等静压处理完成后,先采用机加工方法去除刀片包套2,并通过粗加工得到刀片毛坯;然后对刀片毛坯依次进行退火处理、淬火处理和回火处理,以提高制备得到的刀片毛坯的力学性能;最后对刀片毛坯进行精加工得到刀片,完成刀片的制备工作。其中,对刀片毛坯进行退火处理时,退火的温度为750~950℃,保温时间为1~6h,随炉冷却,从而使刀片毛坯内部组织达到或接近平衡状态,为进一步的淬火处理作组织准备。对刀片毛坯进行淬火处理时,优选采用油淬方式进行淬火处理,且淬火的温度为1000~1200℃,保温时间为0.5~2h,使得刀片毛坯的刀刃层12中的合金元素固溶于基体,发生奥氏体化,并完成组织转变,为进一步的回火处理作好组织准备。在淬火处理完成后,为去除刀片毛坯在淬火过程中产生的内应力,避免刀片毛坯发生变形甚至开开裂,需及时对刀片毛坯进行回火处理。优选地,在淬火完成后8h内对刀片毛坯进行回火处理,且回火处理的温度为400~600℃,保温时间为1~4h,并在保温完成后采用空气冷却方式进行冷却。另外,为将刀片基体11内的残余奥氏体完全消除,在相同工艺条件下对刀片毛坯进行2~3次回火。
经检测可知,本发明方法制备得到的圆盘剪切机的刀片的抗弯强度可达3650MPa,冲击值即冲击韧度可达17J,刀刃层的硬度可达60HRC。
下面,以采用35CrMo钢制成的刀片基体为例,对本发明圆盘剪切机刀片的制备方法作进一步的说明。
实施例1
制备外径尺寸为300mm的刀片基体11,并在刀片基体11的外部包覆刀片包套2,且灌装到刀片包套2内的合金粉末3的粉末粒度为50μm,化学成分及各化学成分的重量百分比依次为:碳为2.1%、铬为5.0%、钼为1.5%、钒为10.0%、硅为0.8%、锰为0.5%,其余为Fe。在合金粉末3灌装完成后,先对合金粉末3进行振实操作,并将顶盖26置于装粉通道25的顶端,并通过氩弧焊进行密封连接。接着,将内置有刀片基体11和合金粉末3的刀片包套2置于脱气炉中加热并抽真空,在温度达到450℃、真空度达到2×10-3Pa时,保持温度和真空度不变并保持2h以完成脱气保温处理。然后,再将内置有刀片基体11和合金粉末3的刀片包套2置于热等静压炉中升温加压进行热等静压处理,并在温度达到1130℃、压力达到120MPa后,保持温度和和压力不变保持2h。接着,采用机加工方法除去刀片包套2并进行粗加工,得到刀片毛坯,并依次对该刀片毛坯进行退火处理、淬火处理和回火处理,以提高刀片毛坯的力学性能。其中,在对刀片毛坯进行退火处理时,退火温度为870℃、保温时间为6h,并使刀片毛坯随炉冷却;在对刀片毛坯进行淬火处理时,将刀片毛坯装入电阻炉中加热后再进行油淬,且淬火温度达到1150℃时,保温时间为0.5h;在对刀片毛坯进行回火处理时,回火处理的温度为500℃,保温时间为3h,并采用空气冷却,且在相同工艺条件下回火处理3次。最后对刀片毛坯进行精加工获得尺寸合格的外径尺寸为300mm的圆盘剪切机的刀片。
另外,该实施例中制备得到的刀片基体11和刀刃层12之间的界面结合的金相组织照片如图4所示。由此可见,刀片基体11和刀刃层12之间实现了冶金结合,且刀片基体11和刀刃层12之间的界面结合良好,且结合强度高。
实施例2
制备外径尺寸为400mm的刀片基体11,并在刀片基体11的外部包覆刀片包套2,且灌装到刀片包套2内的合金粉末3的粉末粒度为100μm,化学成分及各化学成分的重量百分比依次为:碳为2.2%、铬为4.5%、钼为1.2%、钒为9.0%、硅为1.0%、锰为0.8%,其余为Fe。在合金粉末3灌装完成后,先对合金粉末3进行振实操作,并将顶盖26置于装粉通道25的顶端,并通过氩弧焊进行密封连接。接着,将内置有刀片基体11和合金粉末3的刀片包套2置于脱气炉中加热并抽真空,在温度达到500℃、真空度达到2×10-3Pa时,保持温度和真空度不变并保持4h以完成脱气保温处理。然后,再将内置有刀片基体11和合金粉末3的刀片包套2置于热等静压炉中升温加压进行热等静压处理,并在温度达到1150℃、压力达到130MPa后,保持温度和和压力不变保持4h。接着,采用机加工方法除去刀片包套2并进行粗加工,得到刀片毛坯,并依次对该刀片毛坯进行退火处理、淬火处理和回火处理,以提高刀片毛坯的力学性能。其中,在对刀片毛坯进行退火处理时,退火温度为950℃、保温时间为1h,并使刀片毛坯随炉冷却;在对刀片毛坯进行淬火处理时,将刀片毛坯装入电阻炉中加热后再进行油淬,且淬火温度达到1100℃时,保温时间为1h;在对刀片毛坯进行回火处理时,回火处理的温度为600℃,保温时间为1h,并采用空气冷却,且在相同工艺条件下回火处理3次。最后对刀片毛坯进行精加工获得尺寸合格的外径尺寸为400mm的圆盘剪切机的刀片。
实施例3
制备外径尺寸为400mm的刀片基体11,并在刀片基体11的外部包覆刀片包套2内,且灌装到刀片包套2内的合金粉末3的粉末粒度为180μm,化学成分及各化学成分的重量百分比依次为:碳为2.5%、铬为5.5%、钼为2.0%、钒为11.3%、硅为1.5%、锰为0.2%,其余为Fe。在合金粉末3灌装完成后,先对合金粉末3进行振实操作,并将顶盖26置于装粉通道25的顶端,并通过氩弧焊进行密封连接。接着,将内置有刀片基体11和合金粉末3的刀片包套2置于脱气炉中加热并抽真空,在温度达到300℃、真空度达到2×10-3Pa时,保持温度和真空度不变并保持10h以完成脱气保温处理。然后,再将内置有刀片基体11和合金粉末3的刀片包套2置于热等静压炉中升温加压进行热等静压处理,并在温度达到1000℃、压力达到140MPa后,保持温度和和压力不变保持5h。接着,采用机加工方法除去刀片包套2并进行粗加工,得到刀片毛坯,并依次对该刀片毛坯进行退火处理、淬火处理和回火处理,以提高刀片毛坯的力学性能。其中,在对刀片毛坯进行退火处理时,退火温度为950℃、保温时间为1h,并使刀片毛坯随炉冷却;在对刀片毛坯进行淬火处理时,将刀片毛坯装入电阻炉中加热后再进行油淬,且淬火温度达到1000℃时,保温时间为2h;在对刀片毛坯进行回火处理时,回火处理的温度为400℃,保温时间为4h,并采用空气冷却,且在相同工艺条件下回火处理3次。最后对刀片毛坯进行精加工获得尺寸合格的外径尺寸为400mm的圆盘剪切机的刀片。
Claims (10)
1.一种圆盘剪切机刀片的制备方法,其特征在于,该制备方法包括如下步骤:
步骤S1、制备刀片基体,并在所述刀片基体外部包覆刀片包套:
所述刀片基体为环形饼体,且该环形饼体的内侧壁上设置有安装定位用的装配键槽;
所述刀片包套包括环形筒体,该环形筒体的内侧壁的外径等于所述刀片基体的内径,并位于所述刀片基体的内孔中;所述环形筒体的外侧壁的内径大于所述刀片基体的外径,并包套在所述刀片基体的外侧壁周围;所述环形筒体的下端口配设有封闭所述下端口的下环形盖板,所述下环形盖板的内壁上设置有下环形卡凸,且该下环形卡凸靠近所述环形筒体的外侧壁并卡扣在所述环形筒体的外侧壁和所述刀片基体之间;所述环形筒体的上端口配设有封闭所述上端口的上环形盖板,所述上环形盖板的内壁上设置有上环形卡凸,且该上环形卡凸靠近所述环形筒体的外侧壁并卡扣在所述环形筒体的外侧壁和所述刀片基体之间;所述上环形盖板上靠近外缘处设置有贯穿所述上环形卡凸与所述刀片包套内腔连通的装粉通道,该装粉通道背离所述环形筒体的顶端配设有顶盖,且该顶盖上设置有抽真空孔;
步骤S2、通过所述装粉通道向所述刀片包套内灌装合金粉末,在灌装完成后进行振实操作,并将所述顶盖安装到所述装粉通道顶部并通过焊接密封连接;
步骤S3、将内置有所述刀片基体和所述合金粉末的刀片包套置于脱气炉中抽真空并进行脱气保温;
步骤S4、在脱气保温完成后,将内置有所述刀片基体和所述合金粉末的刀片包套置于热等静压炉中进行热等静压处理,使所述合金粉末在所述刀片包套内热等静压成型并与所述刀片基体的外侧壁扩散连接,在所述刀片基体的外侧壁上形成刀片的刀刃层;
步骤S5、采用机加工方法去除所述刀片包套得到刀片毛坯,并对所述刀片毛坯依次进行退火处理、淬火处理和回火处理,再对所述刀片毛坯进行精加工得到刀片。
2.根据权利要求1所述的圆盘剪切机刀片的制备方法,其特征在于,所述刀片包套的上环形盖板上对称设置有多个装粉通道。
3.根据权利要求2所述的圆盘剪切机刀片的制备方法,其特征在于,所述刀片包套的抽真空孔处设置有连接抽真空装置用的抽真空管。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的圆盘剪切机刀片的制备方法,其特征在于,所述刀片基体采用35CrMo钢制成。
5.根据权利要求4所述的圆盘剪切机刀片的制备方法,其特征在于,所述合金粉末的化学成分及各化学成分含量的重量百分比依次为:碳2.1%~2.5%、铬4.5%~5.5%、钼1.0~2.0%、钒8.5%~11.5%、硅0.8~1.5%、锰0.2~1.0%,其余为铁。
6.根据权利要求5所述的圆盘剪切机刀片的制备方法,其特征在于,在所述步骤3中,进行脱气保温时的保温温度为300~500℃、真空度为2×10-3Pa,保持时间为2~10h。
7.根据权利要求6所述的圆盘剪切机刀片的制备方法,其特征在于,在所述步骤4中,进行热等静压处理时的温度为1000~1200℃、压力为120~140MPa,保持时间为2~5h。
8.根据权利要求7所述的圆盘剪切机刀片的制备方法,其特征在于,在所述步骤5中,对所述刀片毛坯进行退火处理时,退火的温度为750~950℃,保温时间为1~6h,随炉冷却。
9.根据权利要求8所述的圆盘剪切机刀片的制备方法,其特征在于,对所述刀片毛坯进行淬火处理时,采用油淬,且淬火的温度为1000~1200℃,保温时间为0.5~2h;在淬火完成后的8h内对所述刀片毛坯进行回火处理,且回火处理的温度为400~600℃,保温时间为1~4h,采用空气冷却,并在相同工艺条件下回火2~3次。
10.一种利用权利要求1-9中任意一项所述的圆盘剪切机刀片的制备方法制备得到的刀片。
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