[发明专利]一种经济型、超宽锯片钢及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及锯片基体用钢，特别是涉及一种经济型、超宽锯片钢及其制造方法，该钢屈服强度大于850MPa，抗拉强度1000～1400MPa，延伸率为大于10％，洛氏硬度为30～40HRC，夏比V型纵向冲击功可达50-90J。

背景技术

金刚石圆锯片用钢，其切割对象是花岗岩、大理石等石材。由于金刚石锯片以高速旋转对石材进行切割，通常切割花岗石的线速度为25～40m/s，切割大理石的线速度为45～60m/s。具有一定振动频率的锯片，在切割过程中振动频率增加，会产生共振现象。这就要求锯片具有高的弹性极限和高的屈强比；其次，由于锯片的不平度，或是锯片安装不良，切割时产生侧压力使锯片反复弯曲，导致锯片刚度降低，或发生疲劳破坏，所以锯片还应具有高的刚度和疲劳强度；再者，在切割过程中，锯片要承受高速旋转产生的离心力，水槽部位承受循环的切割压力和冲击力，锯片还应具有一定的强韧性，为此，锯片必须通过调质处理来获得使用性能要求，由于锯片是在油中进行淬火，再回火处理，回火时间一般在12～14小时，这种调质热处理工艺在技术上有明显缺点，首先是生产工艺复杂、周期长、能耗高，其次是油淬造成的环境污染，如美国专利US4140524A，US5863358A，日本专利JP08013030A和欧洲专利EP0530175A2。中国专利CN1241645A，CN02116753.2，CN1212193A，ZL2005100283124等。

为此有必要研制强度、红硬性、韧性更好、环境友好型锯片用钢。

发明内容

本发明的目的是在于提供一种经济型、超宽锯片钢及其制造方法，该钢屈服强度大于850MPa，抗拉强度1000～1400MPa，延伸率为大于10％，洛氏硬度为30～40HRC，能够应用于直径达1700～4500mm锯片片体。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

本发明以中高碳、锰、铬、硼为主添加元素，经电炉(转炉)-LF-VD(RH)冶炼后浇铸，通过高温终轧、在线水冷、回火工艺过程，生产板厚6.0-16.0mm钢板，再加工成直径达1700-4500mm锯片片体，整个锯片片体截面硬度能够达到30-40HRC，并且硬度值分布均匀。

具体的，本发明的经济型、超宽锯片钢，其成分重量百分比为：C：0.35～0.45％，Si：0.10～0.50％，Mn：0.60～1.20％，P≤0.030％，S≤0.010％，B：0.0010～0.0040％，Al：0.010～0.080％，Ti≤0.060％，Ca：0.0010～0.0080％，N≤0.0080％，O≤0.0080％，H≤0.0004％，及Nb 0.001～0.050％、Cr 0.01～0.50％、Mo 0.01～0.50％、Ni 0.01～0.50％、V 0.01～0.15％中的一种或几种，0.15％≤(Cr/5+Mn/6+50B)≤0.45％，其余为Fe和不可避免的杂质。

本发明中主要基本元素作用有以下几个方面：

C，0.35-0.45％，是钢中最经济、最基本的强化元素，是保证淬火硬度和淬透性的重要元素。

Si，0.10-0.50％，适当硅含量可以帮助脱氧，并和钙铝一起形成硅酸盐，有助于改善切削加工性能。但太高的硅含量会增加钢的脆性。

Mn，0.60-1.20％，是保证淬火硬度和淬透性的重要元素。

Cr，0.01-0.50％，加入铬，主要是提高淬透性。由于铬是能够显著提高淬透性的合金元素，加入后能够改善淬透性，尤其是提高大直径锯片基体的淬透性。

Mo，0.01-0.50％，可以细化晶粒，提高强度和韧性。钼在钢中存在于固溶体相和碳化物相中，因此，含钼钢同时具有固溶强化和碳化物弥散强化的作用。钼可以提高回火稳定。

Ni，0.01-0.50％，镍可以降低临界冷却速度、提高钢的淬透性。

Nb，0.001-0.050％，Nb的细化晶粒和析出强化作用，对提高材料强韧性贡献是极为显著的，是强烈的C、N化物的形成元素，强烈地抑制奥氏体晶粒长大。

V，0.01-0.15％，具有较高的析出强化作用。V主要是通过热处理后生成的细小VC、VN颗粒使钢强化，因此提高钢中C、N的含量以形成钒的氮化物或碳化物增加强化因素。

Ca，0.0010-0.0080％，钙处理可以控制夹杂物形态，浇铸过程中改善钢液的流动性。