[发明专利]中碳高速切割锯片基体钢及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于钢材制备技术领域，具体是指一种中碳高速切割锯片基体钢及其制造方法。

背景技术

锯片基体钢是制造切割石材的锯片基体的主要原料，主要应用于石材加工业。按材料分类，国内生产的石材切割锯片基体常用材料主要有75Crl、8MnSi、80CrV、65Mn、45钢等材质，45钢是普通碳素钢，65Mn是普通弹簧钢，它们的淬火性能以及抗回火性能都比较差，75Crl、8MnSi、80CrV钢中含有Cr、V等合金元素，锯片质量较65Mn有大幅度提高，但是因为属于高碳、高强度钢，采取连铸和热轧的方式生产，存在相当大的难度。采用电炉-模注-轧制工艺生产，工序复杂，生产成本较高，市场难以接受。随着建筑业和石材加工行业的发展，高速切割石材的锯片需求量越来越多，制作锯片基体的钢种要求也越来越高。

在本发明之前，申请号为99107945.0的中国发明专利公开了一种适用于激光焊接法的金刚石锯片基体钢及其制造方法，其化学成分为(质量百分比)：C：0.20～0.30％、Cr：1.0～1.5％、Mo：0.2～0.5％、Mn：0.65～1.3％、Si：0.15～0.30％，余量为铁或其他不可避免的杂质，该钢经过冶炼后浇铸成铸坯，铸坯经过热轧后再冷轧成2～3mm的薄板，再经过退火、淬火、回火等热处理后，其屈服强度为980～1200MPa，抗拉强度为1050～1250MPa，HRC为42～45，冲击功为75～85J。但是，该钢的成分中添加过多贵重金属Mo元素，成本较高，同时其制造工艺主要针对热轧+冷轧钢板实施，工艺复杂，所制造的产品性能不稳定。申请号为200610011717.1的中国发明专利提供了一种金刚石锯片基体钢，其化学成份(wt％)为C：0.47～0.85％、Si：0.17～0.37％、Mn：1.51～2.00％、Nb：0.005～0.07％，B：0.0005～0.001％，Al≤0.050％，S≤0.01％，P≤0.02％，余量为Fe。该钢具有较高的屈服强度，可达到1255～1710Mpa，但由于其成份中碳含量较高，导致钢的塑韧性、可焊性相对较低，至今不能得到广泛应用。

发明内容

本发明的目的是要提供一种钢质纯净、韧性强、耐磨性高、成本低廉的一种中碳高速切割锯片基体钢，同时，该钢的制造方法，工艺简单，产品性能稳定。

为实现上述目的，本发明的中碳高速切割锯片基体钢，其各组分的重量百分比为：C：0.20～0.40、Si：0.10～0.30、Mn：0.45～0.63、P≤0.010、S≤0.005、Ti：0.008～0.020、Cr：0.80～1.20、N≤0.005，Al：0.020～0.050、Ni：0.10～0.20、V：0.030～0.050，其余为Fe及不可避免的夹杂，而且，Als/N≥3.0，Mn+Cr＝1.45～1.85。

进一步地，该钢中各组分的重量百分比为：C：0.28～0.32、Si：0.20～0.30、Mn：0.55～0.60、P≤0.010、S≤0.005、Ti：0.008～0.020、Cr：0.90～1.00、N≤0.005、Al：0.02～0.050、Ni：0.15～0.20、V：0.030～0.050，其余为Fe及不可避免的夹杂。

本发明的中碳高速切割锯片基体钢的制造方法，包括铁水脱硫、转炉冶炼、真空处理、连铸、热连轧、冷却、卷取、开平、淬火处理、回火处理的步骤，其中：所述连铸时钢坯加热温度控制为1230～1270℃，加热速率控制为8～14min/cm；热连轧时开轧温度控制为1150～1180℃，终轧温度控制为860～900℃，轧后弱冷，保证卷取温度控制为680～740℃，淬火处理温度控制为800～880℃，保温时间控制为10～25min，保温后进行油淬；回火处理温度控制为300～450℃，保温时间控制为1.5～3h，而后空冷。

进一步地，所述连铸步骤后，铸坯堆冷48h再进行热连轧。

再进一步地，所述热连轧步骤中采用2250mm热连轧机组轧制。

本发明钢中化学组份限定和制造方法中各步骤工艺参数限定原理及优点如下：

本发明基于中碳钢化学成分设计，C是钢中提高强度的主要元素之一，对钢的强度、延伸率和冲击韧性影响较大。本发明钢既要保证一定的使用强度，同时要兼顾淬透性和焊接性能，太高的C会加重铸坯中心偏析，热连轧时变形抗力高；太低的C会导致强度和硬度不够，影响钢板使用性能。故其C重量百分含量控制在0.20～0.40％，优选为0.28～0.32％。