[发明专利]一种粉末高速钢-弹簧钢复合薄板及其制造方法

说明书

本发明公开一种粉末高速钢－弹簧钢复合薄板及制造方法，以解决粉末高速钢在带锯中应用时成本高、难度大和使用寿命较低的问题。制造的复合薄板不但可以具备良好的耐磨性能、抗弯曲性能等特性，同时还具备优异的使用性能。和单一粉末高速钢薄板相比，复合薄板在带锯中应用后的使用寿命提高了3～3.2倍。

技术领域

本发明属于金属复合材料领域，尤其是一种粉末高速钢-弹簧钢复合材料及其制造方法。

背景技术

双金属带锯条属于双金属复合材料，于20世纪60年代由Anderson R.A.和 ConnoyE.N.最早提出。其制造工艺是将高速钢钢丝和弹簧钢钢带通过电子束焊结合加工制成复合钢带，然后在复合钢带的高速钢钢丝一侧加工成锯齿形状，最终通过淬火和回火改善高速钢和弹簧钢性能，从而制成双金属带锯条。双金属带锯条的锯刃材料为高速钢，具有硬度高、耐磨性好、红硬性强等特点，符合锯刃的服役条件。锯条体材料为弹簧钢，具有强度高、韧性好、抗疲劳性能优异的特点，满足锯条体的服役条件。双金属带锯条的性能较单金属的碳素钢带锯条有显著改善。双金属带锯条作为一种下料工具，与其他工具相比具有切割效率高、加工精度高、使用寿命长等优点，近年来受到越来越多的关注，其市场也在逐年扩大。

目前带锯锯齿材料以传统高速钢为主，应用较普遍的为M42，也有部分品牌产品采用M51、M2等高速钢。传统高速钢是用熔炼方法制成，存在碳化物偏析和夹杂物含量多的缺陷且难以克服，造成了高速钢成材率低和性能较差，而粉末高速钢克服上述技术缺陷且兼具耐磨性、红硬性和韧性，使其在带锯中的应用受到关注。国外采用包套-热等静压技术制备粉末高速钢，但是由于技术难度大和生产成本高而限制了粉末高速钢的大规模量产，也限制了粉末高速钢在双金属锯条上应用。

新材料在带锯中的应用是未来需要重点关注的方向。本技术是通过粉末冶金法和热轧工艺相结合制造性能优异的带锯用复合薄板，不仅实现了不同性能的高速钢和弹簧钢复合成优异综合性能的复合钢板，还大幅度地降低了粉末高速钢制造成本和技术难度。迄今为止，国内外还没有发现关于本技术的相关报道。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明目的在于提供一种粉末高速钢－弹簧钢复合薄板及制造方法，以解决粉末高速钢在带锯中应用时成本高、难度大和使用寿命较低的问题。

为了实现发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种粉末高速钢－弹簧钢复合薄板，其特征在于：所述复合薄板由中心基层的弹簧钢和双面复层的粉末高速钢组成；复合薄板厚度为0.9～1.3mm，其中单面复层厚度0.3～0.52mm，基层厚度0.18～0.43mm；所述粉末高速钢成分按质量百分比为：1.25％～1.30％的C，9.15％～9.25％的W，3.20％～3.30％的Mo，3.80％～3.90％的Cr，3.10％～3.20％的V，0.35％～0.45％的Si，0.20％～0.30％的Mn，0.015％～0.02％的P，0.005％～0.008％的S，＜0.0025％的O，＜0.05％的N，0.4％～0.6％的纳米 TiN粒子，其余Fe及杂质；所述弹簧钢成分按质量百分比为0.25％～0.50％的C，0.17％～0.37％的Si，0.5％～0.8％的Mn，＜0.025％的P，＜0.025％的S，0.80％～4.20％的Cr，0.20％～1.00％的Ni，0.08％～0.42％的V，0.80％～2.40％的Mo；其余为Fe 及杂质。

一种粉末高速钢－弹簧钢复合薄板的制造方法，其特征在于包括步骤如下：