一种双层金属圆盘剪刀片及其制备方法技术

本发明专利技术属于冶金机械零部件技术领域，具体涉及一种双层金属圆盘剪刀片及其制备方法，所述双层金属圆盘剪刀片包括基体和耐磨外层，所述耐磨外层设置在所述基体的外侧面，所述基体和耐磨外层为冶金结合，所述基体的材质为低合金钢，所述耐磨外层的材质为高碳高钒合金耐磨钢；所述基体和耐磨外层的冶金结合是将耐磨外层的粉末状原料与预先制备的基体通过热等静压的方式实现。本发明专利技术通过热等静压工艺将两种不同的材料组合成一件完全冶金结合的整体，既满足了圆盘剪刀片各部分对材料性能的不同要求，发挥了各种材料的优势提高了圆盘剪刀片的使用性能，还降低了圆盘剪刀片制造成本。还降低了圆盘剪刀片制造成本。还降低了圆盘剪刀片制造成本。

【技术实现步骤摘要】
一种双层金属圆盘剪刀片及其制备方法


[0001]本专利技术属于冶金机械零部件
，具体涉及一种双层金属圆盘剪刀片及其制备方法。

技术介绍

[0002]圆盘剪是金属板带精整作业线的核心设备，通过上、下刀盘的旋转运动实现纵向剪切板带钢的两侧边部，用于将成品金属板边部缺陷切除，达到修剪边缘、符合宽度尺寸、符合带钢切口质量与毛刺要求的目的。使剪切后的板带钢边部整齐、精确，满足客户对板带钢不同规格的高精度尺寸要求。圆盘剪刀片是圆盘剪设备的最核心零部件，也是决定板带钢剪切质量的最核心零部件，如果剪切过程中圆盘剪刀片不耐用，发生磨损快，或者崩边、掉块、粘钢、钝化等现象，就会严重影响板带钢生产的质量和效率。特别是剪切硅钢、高强钢、不锈钢等板带材时，传统的D2、5CrW2Si、6CrW2Si、H13等圆盘剪刀片材料的耐用性明显不够，这就对圆盘剪刀片提出了更高的耐用性要求。
[0003]现有技术中，常规的D2、5CrW2Si、6CrW2Si、H13等圆盘剪刀片，由于强度和耐磨性不高，在剪切高强钢、硅钢等板带材时，磨损钝化很快，并且容易发生崩边掉块，使用寿命远远不足。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对现有技术存在的不足及缺陷，目的在于提供一种双层金属圆盘剪刀片及其制备方法。
[0005]本专利技术提供的剪刀片不仅解决传统圆盘剪刀片材料，由于强度和耐磨性不高，在剪切高强钢、硅钢等板带材时，磨损钝化很快，并且容易发生崩边掉块，使用寿命远远不足的问题。而且还解决传统不经变形加工的粉末冶金双层金属圆盘剪刀片韧性不足，容易导致崩边掉块，使用寿命不足的问题。另外，本专利技术使用价格相对低廉的合金钢作为圆盘剪刀片的基材，降低了刀片的材料成本。
[0006]本专利技术解决技术问题所采用的技术方案如下：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种双层金属圆盘剪刀片，所述双层金属圆盘剪刀片包括基体和耐磨外层，所述耐磨外层设置在所述基体的外侧面，所述基体和耐磨外层为冶金结合，所述基体的材质为低合金钢，所述耐磨外层的材质为高碳高钒合金耐磨钢。
[0008]在上述双层金属圆盘剪刀片中，作为一种优选实施方式，所述低合金钢为42CrMo、35CrMoV、30CrNiMo中至少一种。
[0009]在上述双层金属圆盘剪刀片中，作为一种优选实施方式，所述高碳高钒合金耐磨钢以重量百分比计，包括：碳2.0％～2.9％(例如2.2％、2.4％、2.6％、2.8％)、铬4.0％～6.5％(例如4.5％、5％、5.5％、6％)、钼1.0～5.0％(例如2％、3％、4％)、钨2.0～5.0％(例如2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％)、钒5.5％～11.5％(例如6.5％、7.5％、8.5％、9.5％、10.5％)、硅0.8～1.5％(例如0.9％、1％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％)和锰0.2～1.0％(例
如0.4％、0.6％、0.8％)，其余为铁及不可避免的杂质。
[0010]在上述双层金属圆盘剪刀片中，作为一种优选实施方式，所述基体和耐磨外层的冶金结合是将耐磨外层的粉末状原料与预先制备的基体通过热等静压的方式实现。
[0011]在上述双层金属圆盘剪刀片中，作为一种优选实施方式，所述双层金属圆盘剪刀片是通过如下方法制备的：首先，将耐磨外层的粉末状原料与预先制备的基体通过热等静压实现耐磨外层与预先制备的基体的冶金结合，然后对热等静压后得到的坯料进行热变形加工处理，最后经热处理得到双层金属圆盘剪刀片；更优选地，所述热处理包括退火处理、淬火处理和回火处理，在热变形加工处理后先对热变形坯料依次进行退火处理和粗机加工，然后再进行淬火处理和回火处理；进一步优选地，在热处理后对热处理坯料进行精机加工，从而得到双层金属圆盘剪刀片成品。
[0012]在上述双层金属圆盘剪刀片中，作为一种优选实施方式，所述耐磨外层的厚度为10～30mm(例如12.5mm、15mm、17.5mm、20mm、22.5mm、25mm、27.5mm)。
[0013]在上述双层金属圆盘剪刀片中，作为一种优选实施方式，所述双层金属圆盘剪刀片的耐磨外层的硬度为HRC58～62(例如HRC59、HRC60、HRC61)，耐磨外层的冲击功为25～50J/cm2(例如30J/cm2、35J/cm2、40J/cm2、41J/cm2、42J/cm2、43J/cm2、44J/cm2、45J/cm2、46J/cm2、47J/cm2、48J/cm2、49J/cm2),耐磨层抗弯强度为2800～5000MPa(例如3000MPa、3500MPa、4000MPa、4100MPa、4200MPa、4300MPa、4400MPa、4500MPa、4600MPa、4700MPa、4800MPa、4900MPa)。
[0014]第二方面，本专利技术还提供上述双层金属圆盘剪刀片的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0015]步骤1：按照双层金属圆盘剪刀片的形状，将低合金钢锭坯加工成基体，然后通过包套将耐磨外层的粉末状原料固定在所述基体的外侧面上；
[0016]步骤2：对装有基体和耐磨外层的粉末状原料的包套进行真空脱气；
[0017]步骤3：对所述脱气后的包套进行热等静压处理，获得热等静压坯体；
[0018]步骤4：对所述热等静压坯体进行热变形加工，获得热变形坯体；
[0019]步骤5：对所述热变形坯体进行热处理，所述热处理依次为退火处理、淬火处理和回火处理，获得双层金属圆盘剪刀片。
[0020]在上述双层金属圆盘剪刀片的制备方法中，作为一种优选实施方式，步骤5中，首先对所述热变形坯体进行退火处理，然后再依次进行粗机加工、淬火处理和回火处理，获得所述双层金属圆盘剪刀片。
[0021]根据双层金属圆盘剪刀片成品的形状和尺寸要求，在淬火热处理前先进行粗机加工可以减少热处理后精加工的加工量，退火热处理后进行机加工相对于退火热处理前进行机加工更容易些。
[0022]在上述双层金属圆盘剪刀片的制备方法中，作为一种优选实施方式，所述制备方法还包括将步骤5得到的双层金属圆盘剪刀片进行精机加工处理，从而得到双层金属圆盘剪刀片成品。
[0023]在上述双层金属圆盘剪刀片的制备方法中，作为一种优选实施方式，所述基体为圆饼状；优选地，在所述基体的上端面和下端面中心位置各向外延伸有凸台；优选地，所述基体的端面直径为200～300mm(例如210mm、220mm、230mm、240mm、250mm、260mm、270mm、
280mm、290mm)，所述基体的高度为75～300mm(例如80mm、100mm、150mm、175mm、200mm、225mm、250mm、275mm、290mm)；优选地，所述凸台的直径为30～100mm(例如40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm)，所述凸台的高度为2～10mm(例如3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm)，所述凸台用于与包套装配配合时的定位。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双层金属圆盘剪刀片，其特征在于，所述双层金属圆盘剪刀片包括基体和耐磨外层，所述耐磨外层设置在所述基体的外侧面，所述基体和耐磨外层为冶金结合，所述基体的材质为低合金钢，所述耐磨外层的材质为高碳高钒合金耐磨钢。2.如权利要求1所述的双层金属圆盘剪刀片，其特征在于，所述低合金钢为42CrMo、35CrMoV、30CrNiMo中至少一种；优选地，所述高碳高钒合金耐磨钢以重量百分比计，包括：碳2.0％～2.9％、铬4.0％～6.5％、钼1.0～5.0％、钨2.0～5.0％、钒5.5％～11.5％、硅0.8～1.5％和锰0.2～1.0％，其余为铁及不可避免的杂质。3.如权利要求1所述的双层金属圆盘剪刀片，其特征在于，所述基体和耐磨外层的冶金结合是将耐磨外层的粉末状原料与预先制备的基体通过热等静压的方式实现；优选地，所述双层金属圆盘剪刀片是通过如下方法制备的：首先，将耐磨外层的粉末状原料与预先制备的基体通过热等静压实现耐磨外层与预先制备的基体的冶金结合，然后对热等静压后得到的坯料进行热变形加工处理，最后经热处理得到双层金属圆盘剪刀片；更优选地，所述热处理包括退火处理、淬火处理和回火处理，在热变形加工处理后先对热变形坯料依次进行退火处理和粗机加工，然后再进行淬火处理和回火处理；进一步优选地，在热处理后对热处理坯料进行精机加工，从而得到双层金属圆盘剪刀片成品。4.如权利要求1所述的双层金属圆盘剪刀片，其特征在于，所述耐磨外层的厚度为10～30mm；优选地，所述双层金属圆盘剪刀片的耐磨外层的硬度为HRC58～62，所述耐磨外层的冲击功为25～50J/cm2,所述耐磨层抗弯强度为2800～5000MPa。5.如权利要求1
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4任一项所述双层金属圆盘剪刀片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：步骤1：按照双层金属圆盘剪刀片的形状，将低合金钢锭坯加工成基体，然后通过包套将耐磨外层的粉末状原料固定在所述基体的外侧面上；步骤2：对装有基体和耐磨外层的粉末状原料的包套进行真空脱气；步骤3：对所述脱气后的包套进行热等静压处理，获得热等静压坯体；步骤4：对所述热等静压坯体进行热变形加工，获得热变形坯体；步骤5：对所述热变形坯体进行热处理，所述热处理依次为退火处理、淬火处理和回火处理，获得双层金属圆盘剪刀片。6.如权利要求5所述的双层金属圆盘剪刀片的制备方法，其特征在于，步骤5中，首先对所述热变形坯体进行退火处理，然后再依次进行粗机加工、淬火处理和回火处理，获得所述双层金属圆盘剪刀片；优选地，所述制备方法还包括将步骤5得到的双层金属圆盘剪刀片进行精机加工处理，从而得到双层金属圆盘剪刀片成品；优选地，所述基体为圆饼状；优选地，在所述基体的上端面和下端面中心位置各向外延伸有凸台；优选地，所述基体的端面直径为200～300mm，所述基体的高度为75～300mm；优选地，所述凸台的直径为30～100mm，所述凸台的高度为2～10mm，所述凸台用于与包
套装配配合时的定位。7.如权利要求6所述的双层金属圆盘剪刀片的制备方法，其特征在于，所述包套包括圆筒状包套体、用于封闭所述圆筒状包套体上端开口的上盖板、用于封闭所述圆筒状包套体下端开口的下盖板和装粉通道，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：林同伟，董浩，郑秉堃，周双双，周宁，刘一波，徐燕军，王铁军，
申请(专利权)人：安泰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：