[發明專利]雙金屬復合鋼帶的退火工藝

在審

• 申請號: 201710669214.1
• 申請日: 2017-08-08
• 公開（公告）號: CN109136515A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 賈寓真;匡旭光;黃鼎
• 申請（專利權）人: 湖南泰嘉新材料科技股份有限公司
• 主分類號: C21D9/24
• 分類號: C21D9/24;C21D1/26
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強

本發明涉及雙金屬復合鋼帶的退火工藝，所述雙金屬復合鋼帶的基體部分為彈簧鋼，刃口部分為高速鋼，所述高速鋼與彈簧鋼通過焊接結合在一起，先將雙金屬復合鋼帶置于退火爐中，加熱升溫至退火溫度；其中，退火溫度比高速鋼和彈簧鋼的Ac1溫度低5~50℃；然后在所述退火溫度下，保溫4~12h；冷卻至室溫，退火處理完畢。通過本發明的退火工藝，可以在保障產品性能和質量的前提下，縮短退火工序的時間，大大提高生產效率，同時降低退火工序的能耗。

技術領域

本發明涉及雙金屬復合鋼帶的退火工藝，屬于金屬熱處理領域。

背景技術

雙金屬復合鋼帶是一種將高速工具鋼和彈簧鋼通過高能密度焊(電子束焊或激光焊)結合在一起的復合鋼帶，可以用來制造多種雙金屬切割工具，如：雙金屬帶鋸條、雙金屬孔鋸、雙金屬往復鋸、雙金屬帶刀等工具，其中高速鋼作為工具的刃口部分，與工件產生切削作用，彈簧鋼作為工具基體，為刃口部分提供支撐。焊接后焊縫位置具有硬度高、焊接應力高、韌性低的特點，若焊接后直接進行后續的冷加工，焊縫位置必然會開裂，因此必須通過退火降低焊縫區域的硬度，提高韌性，消除焊接應力。目前，國內外制造雙金屬復合鋼帶所采用的退火工藝為將復合鋼帶整體進行奧氏體化，保溫一段時間后緩慢冷卻，或冷卻至某一較低溫度(低于奧氏體化溫度)保溫一段時間。這兩種工藝都能夠保證高速鋼、彈簧鋼和焊縫三個位置的組織均為球化組織，保證組織的均勻一致，且退火后各個位置的硬度都能夠滿足后續冷加工生產(包括軋制、校直、銑削、分齒等)的要求。此種工藝從升溫、保溫至緩冷，約需25-35小時，時間長，能耗大，嚴重影響了雙金屬復合鋼帶的生產效率。

由于退火前高速鋼和彈簧鋼均已進行球化退火，組織已經是球化組織，且硬度較低，能夠滿足后續冷加工要求。退火的目的主要是將降低焊縫區域硬度，消除焊接應力，使焊縫獲得球化組織。若采用上述兩種工藝，則需要先破壞高速鋼和彈簧鋼基體中已經形成的球化組織，然后在冷卻過程中重新形成新的球化組織。這種工藝形成了不產生價值的工作，因為退火前高速鋼和彈簧鋼中的球化組織已經能夠滿足后續生產要求。

目前，國內外制造雙金屬復合鋼帶所采用的退火設備種類較多，但總的來說無非如下三種：井式退火爐、鐘罩式退火爐和箱式電阻爐。而所采用的退火工藝，基本為兩種：控溫冷卻或等溫退火。其退火工藝曲線示意圖如圖1所示。可見，兩種工藝從開始升溫至出爐風冷所需要的時間超過24小時，控溫冷卻所需要的時間略長。而且冷卻過程仍需控制溫度，因此仍然需要消耗大量的電能。原工藝所需要的時間長，效率低、能耗大。從上世紀至本世紀前十年，由于雙金屬帶鋸條的需求不大，各雙金屬帶鋸條生產企業的產能能夠滿足需求，退火工序的上述缺點未明顯暴露。然而進入21世紀第二個十年，雙金屬帶鋸條的需求每年均保持高速度增長，尤其在中國、南美等地的增長十分迅速。例如，2006年我國雙金屬帶鋸條的總銷量不到2000萬米，但2016年該數字已超過5000萬米。這造成原工藝存在的時間長、效率低、能耗大等缺點已暴露無遺，其已無法適應雙金屬帶鋸條市場需求量高速度增長的要求，探尋一種高效節能的退火工藝已越來越迫切。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種雙金屬復合鋼帶的退火工藝，在保證焊縫硬度、組織達到要求的前提下縮短生產周期，提高生產效率。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：雙金屬復合鋼帶的退火工藝，所述雙金屬復合鋼帶的基體部分為彈簧鋼，刃口部分為高速鋼，所述高速鋼與彈簧鋼通過焊接結合在一起，包括如下步驟：

(1)將雙金屬復合鋼帶置于退火爐中，加熱升溫至退火溫度；

其中，退火溫度比高速鋼和彈簧鋼的Ac1溫度低5～50℃；

(2)在所述退火溫度下，保溫4～12h；

(3)冷卻至室溫，退火處理完畢。

該雙金屬復合鋼帶中高速鋼作為工具的刃口部分，與工件產生切削作用，彈簧鋼作為工具基體，為刃口部分提供支撐。