CN1167530C - 超薄金刚石圆锯片基体及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于金属制品领域，主要涉及金刚石圆锯片。本发明所述的超薄金刚石锯片基体的规格和超薄厚度为：Φ800～Φ1600mm时，厚度为3.0～3.9mm。所述超薄金刚石圆锯片基体的制造方法包括下料、机加工、淬火、施压回火、校平和研磨。本发明由于超薄厚度，相对于同规格标准厚度的金刚石锯片，其切割加工效率可提高10～20%，能耗降低30%，出材率提高10～15%。

Description

超薄金刚石圆锯片基体及其制造方法
技术领域
本发明属于金属制品领域，主要涉及金刚石锯片。
背景技术
金刚石锯片，特别是金刚石圆形锯片已广泛用于非金属硬质建筑材料(如大理石、花岗岩、水泥制品等)的切割加工。金刚石锯片由金刚石节块和锯片基体两部分组成。金刚石节块和基体(钢)的结合成型通常有三种方法：高频焊接法、激光焊接法和烧结法。
在金刚石圆形锯片的技术指标中，除了力学性能，刚度、平面度外，锯片的厚度也是非金属硬质建筑材料加工行业所关心的关键指标，因为锯片的厚度直接影响对这类建筑材料的切割加工效率、能耗和原材料(荒料)的利用率。锯片厚度降低，则切割加工效率增加，能耗降低，原材料利用率提高，经济效益上升。
金刚石圆锯片厚度的减小主要是锯片基体厚度的减少。在相同材质的基体下，基体厚度的减少，将导致刚性下降，承受载荷能力减少，直至失去正常的切割加工能力。因此，在保证锯片基体刚度的情况下，寻求最薄的锯片基体是人们所关注的，特别是大直径的锯片基体。
近此年来，人们一直在研究薄型的金刚石锯片基体，也取得了一定的成绩。
在现有技术中，金刚石薄型圆锯片基体在同种外径基体上，已把厚度从ISO6105和GB11270标准减薄到规定值以下，一般减薄量0.7mm，最大减薄量已达3.7mm，现有薄型圆锯片基体的厚度已达到如下指标：
直径Φ800～Φ1600mm，厚度3.0～3.9mm。
本申请研究表明：上述圆锯片基体的厚度仍不是最小厚度，即厚度仍有减小的余地。
金刚石圆锯片基体的现有制造方法，主要是采用淬火、回火及其机加工。其淬火工艺普遍采用淬火压床，设备昂贵，操作麻烦。
发明内容
本发明的目的在于在保证圆锯片基体达到所需的力学性能、刚性的情况下，提供一种超薄金刚石圆锯片基体及其制造方法。
针对上述目的，本发明超薄金刚石圆锯片基体钢种采用50Mn2V钢，其具体化学成份(wt％)如下：
C：0.35～0.65％，Si：0.10～0.35％，Mn：1.20～2.00％，V：0.06～0.20％其余为Fe。
该钢经淬火+回火后，其力学性能可达到如下指标：
σb：1300～1500N/mm2，σ0.2：1200～1400N/mm2，δ5：10～15％，φ：41～46％，αk：40～50J/cm2，HRC41～46。
本发明超薄圆锯片基体达到的厚度为：
基体直径Φ1800～Φ2000mm，厚度4.5～6..5mm；
基体直径Φ1600～Φ1800mm，厚度3.5～5..5mm；
基体直径Φ800～Φ1600mm，厚度3.0～3.9mm.。
本发明超薄金刚石圆锯片基体的制造方法包括如下工序：下料、机加工、淬火、施压、回火、校平和碾压、检验。现分述如下：
1、下料
根据所需的基体外径，采用等离子切割下料。
2、机加工
机加工包括钻孔(中心孔等)、粗车、冲齿。
3、淬火
基体经机加工后进行淬火处理，淬火加热在盐浴炉中进行，加热温度为800～860℃，加热时间15～30分钟，淬火介质为机油，油温为50～130℃，淬火分片进行。
4、施压
基体在机油中淬火后，随即进入压力机中进行施压，施压的压力为1.5～50kgf/cm2，施压时间为5～30分钟。
5、回火
基体施压后，多张重叠夹持在夹具中，连同夹具一起放入回火炉中进行回火处理。回火温度为350～460℃，回火时间4～8小时。
6、校平、碾压和检验
基体在回火后，进行精车、研磨、校平和碾压，并在四合一校正机上，对基体的平面度、端跳进行校正。
采用本发明所述的制造方法可生产同直径下厚度更薄的超薄型金刚石圆锯片基体。所达到的技术指标如表1所示：
表1：本发明超薄金刚石圆锯片基体技术指标：
    规格(mm)     厚度(mm)     平面度(mm)     端跳(mm)
    Φ2000     4.5～6.0±0.1     0.65     0.85
    Φ1800     3.5～5.5±0.1     0.62     0.65
    Φ1600     3.0～5.0±0.1     0.60     0.62
    Φ800     3.0～4.0±0.1     0.25     0.40
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)、采用本发明所述制造方法可生产相同直径下厚度更薄的超薄型金刚石圆锯片基体。
(2)、由于具有超薄厚度，在相同规格下，可节约基体钢和金刚石锯节块，降低锯片的成本。
(3)、相对于相同规格标准厚度的锯片，本发明超薄金刚石圆锯片在加工非金属硬质建筑材料时，可提高切割加工效率10～20％，降低能耗30％，原材料(荒料)利用率提高10～15％。
实施例
采用本发明所述的制造方法制备了三批超薄金刚石圆锯片基体。基体钢采用50Mn2V，三批基体钢的化学成份如表2所示。三批基体的设计规格(直径和厚度)如表3所示。基体钢材经等离子切割下料后，经淬火、回火，随之进行精车、研磨、校平和碾压。精校和精磨后，最终检测基体的技术指标。淬火、回火参数如表4所示，基体最终检验技术指标，其结果列入表5。表5中还列入基体钢出厂的力学性能。
表2实施例金刚石锯片基体钢的化学成份(wt％)
  批号     C     Si     Mn     V     S     P   Fe
  1     0.49     0.34     1.76     0.098     0.030     0.031   余
  2     0.60     0.21     1.45     0.090     0.030     0.030   余
  3     0.39     0.24     1.81     0.080     0.029     0.030   余
表3实施例金刚石基体规格
批号                 规格
    直径(mm)     厚度(mm)
    1     Φ2000     5.0±0.1
    2     Φ1800     4.5±0.1
    3     Φ1600     3.5±0.1
表4实施例淬火、施压和回火参数
注：淬火加热在盐浴炉中进行
表5实施例金刚石锯片基体的最终技术指标和基体钢的力学性能
批号     最终技术指标     基体的力学性能
   厚度mm   平面度mm    端跳mm     σbN/mm2     σsN/mm2   δ％   φ％     αkJ/cm2   HRC
    1     5.01     0.60     0.70     1413     1310   11   44     45     41
    2     4.49     0.65     0.65     1460     1370   10   42     44     43
    3     3.50     0.65     0.60     1300     1260   12   45     47     42

Claims (2)

1、一种超薄金刚石圆锯片基体，其特征在于基体的直径与相应的超薄厚度如下：
直径Φ800～Φ1600mm，厚度3.0～3.9mm.。
2、一种超薄金刚石圆锯片基体的制造方法，包括下料、机加工、淬火、施压、回火、校平和碾压、检验，其特征在于：
(1)、淬火：
淬火的工艺参数如下：
淬火加热在盐浴炉中进行，加热温度为800～860℃，加热时间为15～30分钟，淬火介质为机油，油温为50～130℃；
(2)、施压：
基体在油中淬火后，随即进入压力机中进行压制，施压的压力值为1.5～50kgf/cm2，施压时间为5～30分钟；
(3)、回火：
经压制后的基体进行回火处理，回火参数为：回火温度350～460℃，回火时间4～8小时。
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