CN111926167B - 大直径金刚石圆锯片淬火工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种大直径金刚石圆锯片淬火工艺，包括以下步骤：A、将待进行热处理的锯片基体进行去毛刺处理；B、将去毛刺后的锯片基体放入加热炉内，使锯片基体升温至840±5℃并保温；C、将锯片基体竖直向下浸入到硝盐淬火液中，使锯片基体降温至210~220℃；D、然后将锯片基体迅速放入第一压平机内进行压平降温，第一压平机的压盘温度控制在120±5℃，使锯片基体温度降至150±5℃；E、然后再将锯片基体迅速放入第二压平机内进行压平降温，第二压平机的压盘温度控制在40±5℃，使锯片基体温度降至70℃以下；F、将锯片基体放入清洗机进行清洗；G、最后将锯片基体放入回火炉中进行中温回火处理。

Description

大直径金刚石圆锯片淬火工艺
技术领域
本发明涉及锯片热处理工艺，具体地说是一种大直径金刚石圆锯片淬火工艺。
背景技术
金刚石圆锯片是石材行业中使用最多的金刚石锯切工具。为了提高锯片基体的内在质量，其关键在于热处理的质量。目前，金刚石锯片的热处理一般采用加压淬火和加压中温回火工艺，而技术的关键在于淬火时既要保证基体淬硬，又不能产生大的变形。现阶段，国内一些金刚石锯片基体生产厂家在生产大直径金刚石圆锯片基体过程中，传统的淬火工艺一般采用自由加热和加压喷油冷却的方式。而采用这样的生产工艺热处理后的金刚石锯片基体变形量大，平面度难以控制，且喷油通道容易堵塞，稳定性难以保障，在此过程中还会产生废气，污染环境。
发明内容
本发明的目的就是提供一种大直径金刚石圆锯片淬火工艺，以解决现有的金刚石圆锯片经热处理后锯片基体变形量大、平整度难以控制、稳定性差以及污染环境的问题。
本发明是这样实现的：一种大直径金刚石圆锯片淬火工艺，包括以下步骤：
A、首先将待进行热处理的锯片基体进行去毛刺处理；
B、将去毛刺后的锯片基体放入加热炉内，使锯片基体升温至840±5℃并保温；
C、将加热保温后的锯片基体竖直向下浸入到硝盐淬火液中，使锯片基体降温至210～220℃；
D、然后将降温后的锯片基体迅速放入第一压平机内进行第一次压平降温，第一压平机的压盘温度控制在120±5℃，使锯片基体温度降至150±5℃；
E、然后再将锯片基体迅速放入第二压平机内进行第二次压平降温，第二压平机的压盘温度控制在40±5℃，使锯片基体温度降至70℃以下；
F、将降温后的锯片基体放入清洗机进行清洗；
G、最后将清洗后的锯片基体放入回火炉中进行中温回火处理。
所述硝盐淬火液的淬火温度定为210±5℃，其包括以下质量配比的原料：硝酸钾49.5％，亚硝酸钠49.5％，水1％，淬火液的熔点为140℃。
步骤B中的保温时间根据锯片基体的厚度而定，具体时间按照每毫米厚度的锯片基体保温两分钟计算。
所述第一压平机包括第一机架、安装在所述第一机架上的第一上压盘和第一下压盘以及驱动第一上压盘和第一下压盘对合运动的驱动装置；在所述第一上压盘和所述第一下压盘内设有加热装置，用以实现对第一上压盘和第一下压盘的加热和保温。
所述的第二压平机包括第二机架、安装在所述第二机架上的第二上压盘和第二下压盘、驱动第二上压盘和第二下压盘对合运动的驱动装置、储液箱、泵体以及输送管；在所述第二上压盘和和所述第二下压盘内均布有冷凝管路，所述泵体抽取储液箱内的冷却液，通过输送管向所述第二上压盘和所述第二下压盘内的冷凝管路中循环泵送，以实现对第二压平机的第二上压盘和第二下压盘的温度控制。
本发明改变了传统的锯片基体的淬火方式，并经两道特殊的压平机进行压制，使锯片基体完成从奥氏体向马氏体的组织转变，能有效的抑制相变过程中产生的应力而引起的形变，本发明能有效的解决传统淬火工艺因产品直径大，厚度薄而带来的温差大、冷却速度不均匀，从而引起的产品变形量大甚至开裂的问题。采用本发明淬火工艺生产的大直径金刚石锯片不仅质量好、效率高，而且整个生产过程不会污染环境。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
图2是第一压平机的结构示意图。
图3是第二压平机的结构示意图。
图4是利用本发明工艺流程生产的金刚石锯片的显微组织图。
图中：1、第一液压油箱；2、第一液压油管；3、第一油缸；4、第一上压盘；5、第一下压盘；6、加热装置；7、第一机架；8、第一支腿；9、第二液压油箱；10、第二液压油管；11、第二油缸；12、第二支架；13、输送管；14、泵体；15、第二支腿；16、储液箱；17、第二上压盘；18、冷凝管路；19、连接管；20、第二下压盘。
具体实施方式
如图1所示，本发明大直径金刚石圆锯片淬火工艺，包括以下步骤：
A、首先对待进行热处理的锯片基体进行去毛刺处理，为后续热处理工序做准备，防止毛刺影响锯片的平面度，并避免后续压平工作时因毛刺的影响导致锯片基体开裂。
B、将去毛刺后的锯片基体放入到加热炉内，使锯片基体升温至840±5℃并进行保温。本发明所使用的加热炉为市面上销售的托辊淬火炉。锯片基体的保温时间主要是与锯片基体的厚度有关，具体时间是按照每毫米厚度的锯片基体需要保温两分钟来计算，即知道锯片基体的厚度，就可计算出锯片基体需要保温的时间。
C、然后将加热保温后的锯片基体浸入到硝盐淬火液中，直至锯片基体降温到马氏体的开始转变温度以上的20～30℃之间，即使锯片基体降温到210～220℃之间。锯片基体浸入到淬硝盐火液时要竖直浸入，这样可以降低淬火液对锯片基体的阻力，并保证冷却的均匀性，以避免影响锯片基体的平整度。目前，在此步骤中常用到的浸入工具是翻转器。
本发明中硝盐淬火液包括以下质量配比的原料：硝酸钾49.5％，亚硝酸钠49.5％，水1％，淬火液的熔点为140℃。与淬火油相比，熔融硝盐淬火液具有使用温度高、使用温度范围宽、淬火畸变小、容易清洗等优点。考虑到金刚石锯片基体的材质为75Cr1，而75Cr1的马氏体转变温度为190℃，故将硝盐淬火液的温度定在210±5℃，略高于190℃。
D、再将降温后的锯片基体迅速放入到第一压平机内进行第一次压平降温，其中第一压平机的压盘的温度要控制在120±5℃，经过第一压平机后，锯片基体的温度降至150±5℃。本步骤中所使用的第一压平机的具体结构，参见图2所述，其包括第一机架7、安装在第一机架7上的第一上压盘4和第二下压盘5以及驱动装置，驱动装置用于驱动第一上压盘4和第二下压盘5对对合压平运动，在第一机架7的底部还装有第一支腿8。本实施例中的驱动装置为液压油缸，其包括第一液压油箱1、第一液压油管2以及第一油缸3。本发明在第一上压盘4和第一下压盘5内设有加热装置6，该加热装置6为均布在压盘内的电加热丝，用以实现对第一压上压盘4和第一下压盘5的加热和保温，以保证经第一压平机压平后的锯片基体温度保持在150±5℃。本发明将第一压平机温度控制在120±5℃，是为了缩小压平机与锯片基体的温差，减小热应力引起的形变。由于马氏体转变绝大部分发生在150～190℃之间，因此锯片基体在第一压平机上能完成大部分的组织转变。
E、将经过第一压平机压平后的锯片基体迅速放入第二压平机内进行第二次压平降温工序，第二压平机的压盘温度控制在40±5℃，经第二压平机压平后锯片基体温度要降至70℃以下。本步骤使锯片基体降温到70℃以下，是为下一步清洗做准备。如若直接进行清洗，锯片基体因与水温差较大，容易引起较大热应力，形成较大变形。锯片基体在完成大部分组织转变之后，在第二压平机上进行加压降温冷却，施加一定的压力，旨在减小锯片基体因热应力引起的形变。
本步骤中所使用的第二压平机的具体结构，参见图3所示，其包括第二机架12、安装在第二机架12上的第二上压盘17和第二下压盘20、驱动第二上压盘17和第二下压盘20对合运动的驱动装置、储液箱16、泵体14以及输送管13，在第二支架12的底部还装有第二支腿15。驱动装置包括第二液压油箱9、第二液压油管10以及第二油缸11。本发明在第二上压盘17和第二下压盘20内均布有冷凝管路18，泵体14通过输送管13与第二上压盘17和第二下压盘20的冷凝管路18相接。泵体14抽取储液箱16内的冷却液，通过输送管13向第二上压盘17和第二下压盘20内的冷凝管路18中循环泵送。本实施例为了使用一个泵体14向两个压盘中泵送冷却液，第一上压盘17和第二下压盘20之间的冷凝管路通过连接管19相连通。
F、然后将经过两次压平降温后的锯片基体放入清洗机内进行清洗码垛。
G、最后将清洗后的锯片基体放入回火炉中进行中温回火处理，从而完成锯片基体的热处理工艺。
按照本工艺流程生产的金刚石锯片的显微组织，参见图4所示。本发明有效解决了常规淬火因产品直径大，厚度薄而带来的温差大、冷却速度不均匀，进而引起的产品变形量大甚至开裂的问题。采用本发明生产的金刚石锯片的质量好、效率高，而且生产过程无污染。
表1为通过传统淬火工艺和本发明改进后的淬火工艺生产的直径1584mm，厚度5.0mm规格的金刚石锯片的平面度列表，对比可以发现，改进后的淬火工艺生产的金刚石锯片的平面度更优。
表1
Figure BDA0002635268250000041

Claims (3)

1.一种大直径金刚石圆锯片淬火工艺，其特征是，包括以下步骤：
A、首先将待进行热处理的锯片基体进行去毛刺处理；
B、将去毛刺后的锯片基体放入加热炉内，使锯片基体升温至840±5℃并保温；
C、将加热保温后的锯片基体竖直向下浸入到硝盐淬火液中，使锯片基体降温至210~220℃；
D、然后将降温后的锯片基体迅速放入第一压平机内进行第一次压平降温，第一压平机的压盘温度控制在120±5℃，使锯片基体温度降至150±5℃；
所述第一压平机包括第一机架、安装在所述第一机架上的第一上压盘和第一下压盘以及驱动第一上压盘和第一下压盘对合运动的驱动装置；在所述第一上压盘和所述第一下压盘内设有加热装置，用以实现对第一上压盘和第一下压盘的加热和保温；
E、然后再将锯片基体迅速放入第二压平机内进行第二次压平降温，第二压平机的压盘温度控制在40±5℃，使锯片基体温度降至70℃以下；
所述的第二压平机包括第二机架、安装在所述第二机架上的第二上压盘和第二下压盘、驱动第二上压盘和第二下压盘对合运动的驱动装置、储液箱、泵体以及输送管；在所述第二上压盘和和所述第二下压盘内均布有冷凝管路，所述泵体抽取储液箱内的冷却液，通过输送管向所述第二上压盘和所述第二下压盘内的冷凝管路中循环泵送，以实现对第二压平机的第二上压盘和第二下压盘的温度控制；
F、将降温后的锯片基体放入清洗机进行清洗；
G、最后将清洗后的锯片基体放入回火炉中进行中温回火处理。
2.根据权利要求1所述的大直径金刚石圆锯片淬火工艺，其特征是，所述硝盐淬火液的淬火温度定为210±5℃，其包括以下质量配比的原料：硝酸钾49.5%，亚硝酸钠49.5%，水1%，淬火液的熔点为140℃。
3.根据权利要求1所述的大直径金刚石圆锯片淬火工艺，其特征是，步骤B中的保温时间根据锯片基体的厚度而定，具体时间按照每毫米厚度的锯片基体保温两分钟计算。
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