雙金屬帶鋸條熱處理及表面強(qiáng)化技術(shù)研究.pdf

1、自雙金屬帶鋸條誕生以來，雙金屬帶鋸條因其自身特有的優(yōu)勢(shì)，逐步取代了其他切割工具，成為金屬切割行業(yè)的主流工具。同時(shí)隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及國家基礎(chǔ)工業(yè)對(duì)金屬切割需求的不斷增加，雙金屬帶鋸條未來的市場發(fā)展空間將越來越廣闊。隨著鋸切向高效、高硬度材料、長壽命、低成本及自動(dòng)化方向發(fā)展，雙金屬帶鋸條不僅要求刃部有更高的耐磨性和紅硬性，同時(shí)還要求背部材料具有更高的強(qiáng)度與良好的抗疲勞性能與之匹配。故研究如何改善和提高背部材料在超高溫淬火和高溫回火狀

2、態(tài)下的抗疲勞性能與鋸切壽命，具有重要的理論與現(xiàn)實(shí)意義。本文擬在雙金屬帶鋸條熱處理的回火過程中進(jìn)行感應(yīng)加熱數(shù)值模擬及氧氮化表面強(qiáng)化工藝的研究，以期解決目前雙金屬帶鋸條存在的鋸背疲勞性能和齒尖耐磨性不足而導(dǎo)致的鋸條整體壽命下降的現(xiàn)狀。在鋸條回火過程中進(jìn)行感應(yīng)預(yù)熱可以大大提高其生產(chǎn)效率，通過數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn)感應(yīng)加熱中線圈大小及線圈與鋸條之間的距離對(duì)鋸條的感應(yīng)加熱效率及溫度分布的均勻性都有較大的影響，在鋸條表面與線圈之間的距離一定時(shí)，跑道型線圈的長

3、度增加，加熱溫度分布更加均勻，減小線圈與鋸條之間的距離，其加熱速率明顯上升，并且跑道型線圈長度越短，其溫度分布越均勻，在感應(yīng)加熱電流一定的條件下，線圈厚度對(duì)其加熱效率和溫度分布具有較大的影響，線圈截面積越小，加熱速率越高，溫度的均勻性分布越好。在線圈厚度為5mm的情況下，試樣與線圈之間距離為4mm時(shí)試樣加熱效率較高，并且溫度分布均勻，這有利于其進(jìn)行連續(xù)的感應(yīng)預(yù)熱。在鋸條回火過程中進(jìn)行氧氮化處理，氧氮化處理氣體總流量對(duì)氧氮化層厚度和性能沒

4、有多大影響，故實(shí)驗(yàn)中采用60滴/min的氨水滴入量，氧氮化階段爐膛內(nèi)壓力變化對(duì)滲氮層厚度的影響變化不大，只要保持稍高于一個(gè)大氣壓即可。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在550℃×3h的氧氮化工藝下獲得的鋸背材料具有良好的硬度，對(duì)其進(jìn)行摩擦磨損試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其進(jìn)入穩(wěn)定磨損階段之后摩擦系數(shù)較小，并且非常穩(wěn)定，其磨損形式以氧化磨損與犁削磨損為主，通過電子探針測(cè)量其表面化合物層厚度，其氧化層厚度為5μm左右，而氮化層厚度相對(duì)較薄只有1～2μm左右。同時(shí)對(duì)氧氮化熱處理之