[发明专利]一种硬质合金锯片

说明书

技术领域

本发明涉及一种锯片，具体涉及一种硬质合金锯片，属于硬质合金材料领域。

技术背景

锯片是用于切割固体材料的薄片圆形刀具的统称。锯片可分为：用于石材切割的金刚石锯片；用于金属材料切割的高速钢锯片；用于实木、家具、人造板、铝合金、铝型材、散热器、塑料、塑钢等切割的硬质合金锯片。

硬质合金锯片作为硬质合金刀具类产品是专为切断和开槽金属材料制成的，是木制品加工最常用的刃具，硬质合金锯片的质量与加工产品的质量有密切关系。硬质合金锯片包含合金刀头的种类、基体的材质、直径、齿数、厚度、齿形、角度、孔径等多个参数，这些参数决定着锯片的加工能力和切削性能。硬质合金圆锯片在切割材料时，切割质量除与设备有关外，其本身的特性也非常重要。张力过强，会导致锯片倾斜等情况，会造成锯切材料深度方向上切割歪斜。张力不足，会导致锯片偏摆、摇动等情况，则在锯片移动方向上出现切割歪斜。因此选择锯片时要根据锯切材料的种类、厚度、锯切的速度、锯切的方向、送料速度、锯路宽度正确的选择锯片。正确的合理地选择硬质合金锯片对于提高产品质量、缩短加工周期、减少加工成本具有重要的意义。

在实际应用过程中，由于锯片本身的使用特性，需要经常进行打磨以提高其刚性从而提高其切割质量。但修磨容易造成原角度的改变以及破坏动平衡，影响锯片的使用寿命和切割效果。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种硬质合金锯片。

本发明的上述目的通过如下技术方案来实现：一种硬质合金锯片，包括锯片基体1、硬质合金锯齿2，硬质合金锯齿焊接在锯片基体上，均匀地分布在锯片基体圆周，硬质合金锯片中心设有用来固定锯片的中心孔3，锯齿底部设有空间容屑槽，便于排除切割废料，容屑槽底部均匀分布了四个热膨胀槽4，锯片中部的张力圈5构成；硬质合金锯片由硬质合金材料制成，硬质合金材料包括硬质合金基体和涂覆在硬质合金基体表面的涂层，所述硬质合金基体包括如下重量份的成分：碳化钨粉末80-85份，钴粘结剂5-10份，Pr₆O₁₁：0.5-1.0份，氮0.2-0.3份，增硬剂：0.5-0.8份。

本发明采用硬质合金材料制成，硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，能够保证该锯片具有良好的切割性能、同时切割强度高、韧性好，使用寿命长。其中，在本发明硬质合金材料中，基体表面涂覆涂层，使硬质合金材料具有极高的耐磨性和硬度，能允许制备而成的锯片采用较高的切削速度，从而提高了加工效率。

本发明中，硬质合金基体材料包括碳化钨粉末、钴粘结剂、Pr₆O₁₁、氮、增硬剂，能通过协同作用，使得到的硬质合金基体具有良好的硬度和强度，在锯片的使用过程中保持较好的基体稳定性能。

在本发明硬质合金锯片的硬质合金材料中，还含有Pr₆O₁₁。Pr为稀土元素，其与氧反应生成稀土氧化物。在硬质合金材料中添加该种稀土氧化物，能够强化碳化钨相和钴粘结相的界面、增加合金表面宏观压应力，从而提高硬质合金材料的硬度。

另外，本发明还添加了微量的氮元素，氮元素能进入金属晶格的间隙中，形成间隙固溶体。该间隙固溶体在高温下不易分解，抗氧化能力强，热稳定性好，同时能提高硬质合金的硬度。

在上述一种硬质合金锯片的硬质合金材料中，所述涂层的厚度为5-20μm。在该厚度范围内，硬质合金的切削性能显著提高，并且降低了硬质合金的表面粗糙度，可以减少刀具的摩擦，降低切削温度，延长使用寿命。

在上述一种硬质合金锯片的硬质合金材料中，所述涂层为金刚石CVD涂层。该种涂层能增加硬质合金的强度、硬度和降低表面粗糙度。所述金刚石CVD涂层为超细结晶，平均粒度为0.5-0.7μm，在该粒度范围内涂层表面更加光滑。

在上述一种硬质合金锯片的硬质合金材料中，所述金属硬质相的碳化钨粉末的晶粒大小为0.3-0.5μm。晶粒越小，缺陷越少，制得的硬质合金材料强度和刚性越高；但晶粒过小，制作工艺复杂，容易造成硬质合金材料的成本的上升。

在上述的一种硬质合金锯片的硬质合金材料中，所述增硬剂为石墨烯、石英砂中的一种或两种。石墨烯是目前自然界最薄、强度最高的材料，石英砂是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物。增硬剂的加入能增强制品刚性和硬度，减少制品缩水性以及因收缩而引起的变形。增硬剂本身具有良好的分散性以及较好的表面光泽度，且具有抗氧化和抗老化作用，能延长制品使用寿命。