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CN114378366A - 一种双金属合金锯条及其制备方法 - Google Patents

一种双金属合金锯条及其制备方法 Download PDF

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CN114378366A CN202111515174.8A CN202111515174A CN114378366A CN 114378366 A CN114378366 A CN 114378366A CN 202111515174 A CN202111515174 A CN 202111515174A CN 114378366 A CN114378366 A CN 114378366A
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Abstract

本发明公开了一种双金属合金锯条及其制备方法，涉及金属锯条技术领域。本发明在制备双金属合金锯条时，通过电子束将背材X32钢和齿材M42进行焊接并抛光制得锯条基材，在热处理过程中的回火阶段滴加氨水形成氮氧环境对锯条基材进行表面强化，制得热处理后的锯条基材，一次沉积在热处理后的锯条基材表面形成多孔二氧化硅薄层，再进行二次沉积在锯齿沉积形成金刚石薄膜，最后用防护液对两侧表面进行侧面防护处理制得双金属合金锯条。本发明制备的双金属合金锯条具备优良的抗腐蚀性能和耐磨损性能。

Description

一种双金属合金锯条及其制备方法
技术领域
本发明涉及金属锯条技术领域，具体为一种双金属合金锯条及其制备方法。
背景技术
双金属锯条是当今世界最先进的锯切割材料之一，应用广泛，目前仅国内市场规模就达到5500万m，并以每年20％的速度增长。双金属锯带是将弹性性能优异的弹簧钢和切削能力强的高速钢通过电子束焊接方法获得的一种新型锯带，弹簧钢作为带锯的背部，韧性大、不易折断，高速钢充当锯齿，强度大、硬度高、耐锯切。
随着锯切向高效、高硬度材料、长寿命、低成本及自动化方向发展，双金属锯条不仅要求刃部有更高的耐磨性和红硬性，同时还要求背部材料具有更高的强度与良好的抗疲劳性能与之匹配，虽然我国双金属锯条在技术和产品上得到了一定的发展，但是由于国外品牌的长期垄断以及我国生产技术与国外还存在较大的差距等原因，我国双金属带锯条在这个激烈的竞争时代仍处于劣势。并且与发达国家相比，我国带锯行业起步晚，生产规模小，这在定程度上也制约着我国双金属锯条行业的发展。我国双金属据条产品质量与国外相比，在切削效率、疲劳寿命和质量稳定性等方面还有较大的差距，而产品价格方面，国外产品是国产产品价格的几倍甚至十几倍。如何提高双金属据条产品质量是目前国内带锯行业亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双金属合金锯条及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。
一种双金属合金锯条，其特征在于，按重量份数计，主要包括：10～12份锯条基材，13～18份有机硅溶液和7～9份防护液。
作为优化，所述锯条基材是由背材X32钢和齿材M42通过电子束焊接后抛光制得。
作为优化，所述有机硅溶液是由正硅酸乙酯、氨水、无水乙醇和纯水混合均匀配置而成。
作为优化，所述是防护液由聚乙烯醇缩丁醛，E-20环氧树脂，聚甲基硅树脂和无水乙醇共混加热后，再冷却加入双氰胺制得。
作为优化，一种双金属合金锯条的制备方法，主要包括以下制备步骤：
(1)电子束焊：通过电子束将背材X32钢和齿材M42进行焊接，电压120kV，电子束流50mA，在一氧化碳氛围中以20～30℃/h冷却至10～50℃，用抛光轮进行抛光使表面粗糙度达到Ra0.6～0.1μm，得到锯条基材；
(2)热处理：在氮气氛围中，将锯条基材在800～850℃预热45～50h，然后加热至1190～1210℃保持22～26h后用质量分数5～8％的草酸溶液进行淬火，淬火后在电热共渗炉中回火三次，回火前将质量分数25～28％的氨水以4～5mL/min的量加入电热共渗炉排气9～11min，在回火过程中将质量分数25～30％的氨水以3～4mL/min的量进行添加，回火温度540～560℃，回火时间50～60min，制得热处理后的锯条基材；
(3)一次沉积：将正硅酸乙酯、质量份数25～30％的氨水、无水乙醇和纯水按1：5：8：4～1：6：10：5混合均匀配制得到有机硅溶液，并将热处理后的锯条基材置于热处理后的锯条基材质量15～20倍的有机硅溶液中并每10min对表面进行一次翻转，在20～30℃，30～40kHz超声反应2～3h后取出，再浸没在质量分数5～8％的氢氧化钠溶液中，在50～60℃，30～40kHz超声反应8～12h后过滤，并依次在纯水和无水乙醇浸洗3～5min，在60～70℃干燥4～8h，制备得一次沉积后的锯条基材；
(4)二次沉积：将一次沉积后的锯条基材锯齿朝上置于反应室内，抽真空使压力达到3～5Pa，然后通入混合气体，使反应室内的压力达到80～100kPa，再使灯丝加热至2000℃以上；灯丝与锯条基材锯齿之间的距离为15～25mm之间，一次沉积后的锯条基材温度为500～900℃沉积8～12h，制得二次沉积后的锯条基材；
(5)侧面防护：将聚乙烯醇缩丁醛、E-20环氧树脂、聚甲基硅树脂和无水乙醇按质量比1：4：4：5混合均匀，在50～60℃下以800～1000r/min的转速搅拌60～80min，冷却至10～30℃时加入E-20环氧树脂质量0.1～0.2倍的双氰胺，以2000～3000r/min的转速搅拌3～5min，制得防护液，将防护液以0.3～0.5g/m3的量均匀涂覆在二次沉积后的锯条基材的除锯齿外的两侧表面，在氮气氛围中160～180℃下干燥4～5h，制得双金属合金锯条。
作为优化，步骤(1)所述背材X32钢和齿材M42同厚，厚度为0.8～1.2mm。
作为优化，步骤(2)所述淬火过程所用溶液为质量分数5～8％的草酸溶液。
作为优化，步骤(4)所述混合气体是由甲烷和氢气按体积比1：50～1：100混合均匀而成；所述灯丝为钨丝或钽丝中的一种。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
本发明在制备双金属合金锯条时，通过电子束将背材X32钢和齿材M42进行焊接并抛光制得锯条基材，在热处理过程中的回火阶段滴加氨水形成氮氧环境对锯条基材进行表面强化，制得热处理后的锯条基材，一次沉积在热处理后的锯条基材表面形成多孔二氧化硅薄层，再进行二次沉积在锯齿沉积形成金刚石薄膜，最后用防护液对两侧表面进行侧面防护处理制得双金属合金锯条。
首先，热处理过程加入氨水在电热共渗炉中进行回火，氨分解的活性氮原子大量吸附在锯条表面并向内部扩散溶入铁素体中，形成a-Fe固溶体，氮原子通过晶界和晶粒向内部扩散，当氮浓度达到饱和氮浓度时，就会出现氮化物，进而形成氮化层或者化合物层，过热水蒸汽分解出的活性氧原子吸附在双金属带锯条表面生成氧化物层，氧化物层分为两个区域：最外层区域是吸附性氧化，几乎是纯的具有磁性的四氧化三铁层，它具有较高的润滑作用和散热能力，内层区域是渗入性氧化的具有磁性的氧化铁型氧化物，是高密度的维氏体，含有较多的铬、钼等合金元素，提高了双金属带锯条抗腐蚀性和疲劳寿命，同时表面的氧化层可以在一次沉积过程中形成的多孔二氧化硅薄层通过氧元素更好的连接在一起，提高了材料的耐磨损性能。
其次，一次沉积形成的多孔二氧化硅薄层可以对内部主体有很好的防护性能，同时多孔结构吸附结合金刚石薄膜和防护液，使材料连接的更加紧密，提高了材料的耐磨损性能；二次沉积在锯齿沉积形成金刚石薄膜可以极大的提高材料的切割性能，并堵塞多孔二氧化硅薄层孔道，阻隔气体和液体对内部主体的氧化腐蚀；最后进行侧面防护，进一步提高材料的抗腐蚀性能。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了更清楚的说明本发明提供的方法通过以下实施例进行详细说明，在以下实施例中制作的双金属合金锯条的各指标测试方法如下：
抗腐蚀性：将各实施例所得的双金属合金锯条与对比例材料取相同质量形状，置于相同湿度相同酸碱度相同温度相同氧含量的环境中防止相同时间，进行真空冷冻干燥后称现重，记录腐蚀增重率＝(现重-原重)/原重。
耐磨损性能：将各实施例所得的双金属合金锯条与对比例材料取相同质量形状，用相同速率切割相同材质相同厚度相同数量的被切割材料后，用溢出洗涤表面后进行真空冷冻干燥后称现，记录磨损率＝(原重-现重)/原重。
实施例1
一种双金属合金锯条，按重量份数计，主要包括：5份锯条基材，70份有机硅溶液和1份防护液。
一种双金属合金锯条的制备方法，所述双金属合金锯条的制备方法主要包括以下制备步骤：
(1)电子束焊：通过电子束将厚度均为0.8mm的背材X32钢和齿材M42进行焊接，电压120kV，电子束流50mA，在一氧化碳氛围中以20℃/h冷却至10℃，用抛光轮进行抛光使表面粗糙度达到Ra0.6μm，得到锯条基材；
(2)热处理：在氮气氛围中，将锯条基材在800℃预热45h，然后加热至1190℃保持24h后用质量分数5％的草酸溶液进行淬火，淬火后在电热共渗炉中回火三次，回火前将质量分数25％的氨水以4mL/min的量加入电热共渗炉排气11min，在回火过程中将质量分数25％的氨水以3mL/min的量进行添加，回火温度540℃，回火时间60min，制得热处理后的锯条基材；
(3)一次沉积：将正硅酸乙酯、质量份数25％的氨水、无水乙醇和纯水按1：5：8：4混合均匀配制得到有机硅溶液，并将热处理后的锯条基材置于热处理后的锯条基材质量15倍的有机硅溶液中并每10min对表面进行一次翻转，在20℃，30kHz超声反应3h后取出，再浸没在质量分数5％的氢氧化钠溶液中，在50℃，30kHz超声反应12h后过滤，并依次在纯水和无水乙醇浸洗3min，在60℃干燥8h，制备得一次沉积后的锯条基材；
(4)二次沉积：将一次沉积后的锯条基材锯齿朝上置于反应室内，抽真空使压力达到3Pa，然后通入甲烷和氢气按体积比1：50混合均匀而成的混合气体，使反应室内的压力达到80kPa，再使灯丝加热至2000℃以上；灯丝与锯条基材锯齿之间的距离为15mm之间，一次沉积后的锯条基材温度为500℃沉积12h，制得二次沉积后的锯条基材；
(5)侧面防护：将聚乙烯醇缩丁醛、E-20环氧树脂、聚甲基硅树脂和无水乙醇按质量比1：4：4：5混合均匀，在50℃下以800r/min的转速搅拌80min，冷却至10℃时加入E-20环氧树脂质量0.1倍的双氰胺，以2000r/min的转速搅拌5min，制得防护液，将防护液以0.3g/m3的量均匀涂覆在二次沉积后的锯条基材的除锯齿外的两侧表面，在氮气氛围中160℃下干燥5h，制得双金属合金锯条。
实施例2
一种双金属合金锯条，按重量份数计，主要包括：6份锯条基材，100份有机硅溶液和1份防护液。
一种双金属合金锯条的制备方法，所述双金属合金锯条的制备方法主要包括以下制备步骤：
(1)电子束焊：通过电子束将厚度均为1mm的背材X32钢和齿材M42进行焊接，电压120kV，电子束流50mA，在一氧化碳氛围中以25℃/h冷却至30℃，用抛光轮进行抛光使表面粗糙度达到Ra0.3μm，得到锯条基材；
(2)热处理：在氮气氛围中，将锯条基材在820℃预热48h，然后加热至1200℃保持24h后用质量分数6％的草酸溶液进行淬火，淬火后在电热共渗炉中回火三次，回火前将质量分数26％的氨水以4.5mL/min的量加入电热共渗炉排气10min，在回火过程中将质量分数28％的氨水以3.5mL/min的量进行添加，回火温度550℃，回火时间55min，制得热处理后的锯条基材；
(3)一次沉积：将正硅酸乙酯、质量份数28％的氨水、无水乙醇和纯水按1：5：9：5混合均匀配制得到有机硅溶液，并将热处理后的锯条基材置于热处理后的锯条基材质量18倍的有机硅溶液中并每10min对表面进行一次翻转，在25℃，35kHz超声反应2.5h后取出，再浸没在质量分数6％的氢氧化钠溶液中，在55℃，35kHz超声反应10h后过滤，并依次在纯水和无水乙醇浸洗4min，在65℃干燥6h，制备得一次沉积后的锯条基材；
(4)二次沉积：将一次沉积后的锯条基材锯齿朝上置于反应室内，抽真空使压力达到4Pa，然后通入甲烷和氢气按体积比1：70混合均匀而成的混合气体，使反应室内的压力达到90kPa，再使灯丝加热至2000℃以上；灯丝与锯条基材锯齿之间的距离为20mm之间，一次沉积后的锯条基材温度为700℃沉积10h，制得二次沉积后的锯条基材；
(5)侧面防护：将聚乙烯醇缩丁醛、E-20环氧树脂、聚甲基硅树脂和无水乙醇按质量比1：4：4：5混合均匀，在55℃下以900r/min的转速搅拌70min，冷却至20℃时加入E-20环氧树脂质量0.15倍的双氰胺，以2500r/min的转速搅拌4min，制得防护液，将防护液以0.4g/m3的量均匀涂覆在二次沉积后的锯条基材的除锯齿外的两侧表面，在氮气氛围中170℃下干燥4.5h，制得双金属合金锯条。
实施例3
一种双金属合金锯条，按重量份数计，主要包括：7份锯条基材，140份有机硅溶液和2份防护液。
一种双金属合金锯条的制备方法，所述双金属合金锯条的制备方法主要包括以下制备步骤：
(1)电子束焊：通过电子束将厚度均为1.2mm的背材X32钢和齿材M42进行焊接，电压120kV，电子束流50mA，在一氧化碳氛围中以30℃/h冷却至50℃，用抛光轮进行抛光使表面粗糙度达到Ra0.1μm，得到锯条基材；
(2)热处理：在氮气氛围中，将锯条基材在850℃预热45h，然后加热至1210℃保持22h后用质量分数8％的草酸溶液进行淬火，淬火后在电热共渗炉中回火三次，回火前将质量分数28％的氨水以5mL/min的量加入电热共渗炉排气9min，在回火过程中将质量分数30％的氨水以4mL/min的量进行添加，回火温度560℃，回火时间50min，制得热处理后的锯条基材；
(3)一次沉积：将正硅酸乙酯、质量份数30％的氨水、无水乙醇和纯水按1：6：10：5混合均匀配制得到有机硅溶液，并将热处理后的锯条基材置于热处理后的锯条基材质量20倍的有机硅溶液中并每10min对表面进行一次翻转，在30℃，40kHz超声反应2h后取出，再浸没在质量分数8％的氢氧化钠溶液中，在60℃，40kHz超声反应8h后过滤，并依次在纯水和无水乙醇浸洗5min，在70℃干燥4h，制备得一次沉积后的锯条基材；
(4)二次沉积：将一次沉积后的锯条基材锯齿朝上置于反应室内，抽真空使压力达到5Pa，然后通入甲烷和氢气按体积比1：100混合均匀而成的混合气体，使反应室内的压力达到100kPa，再使灯丝加热至2000℃以上；灯丝与锯条基材锯齿之间的距离为25mm之间，一次沉积后的锯条基材温度为900℃沉积8h，制得二次沉积后的锯条基材；
(5)侧面防护：将聚乙烯醇缩丁醛、E-20环氧树脂、聚甲基硅树脂和无水乙醇按质量比1：4：4：5混合均匀，在60℃下以1000r/min的转速搅拌60min，冷却至30℃时加入E-20环氧树脂质量0.2倍的双氰胺，以3000r/min的转速搅拌3min，制得防护液，将防护液以0.5g/m3的量均匀涂覆在二次沉积后的锯条基材的除锯齿外的两侧表面，在氮气氛围中180℃下干燥4h，制得双金属合金锯条。
对比例1
一种双金属合金锯条，按重量份数计，主要包括：6份锯条基材，100份有机硅溶液和1份防护液。
一种双金属合金锯条的制备方法，所述双金属合金锯条的制备方法主要包括以下制备步骤：
(1)电子束焊：通过电子束将厚度均为1mm的背材X32钢和齿材M42进行焊接，电压120kV，电子束流50mA，在一氧化碳氛围中以25℃/h冷却至30℃，用抛光轮进行抛光使表面粗糙度达到Ra0.3μm，得到锯条基材；
(2)热处理：在氮气氛围中，将锯条基材在820℃预热48h，然后加热至1200℃保持24h后用质量分数6％的草酸溶液进行淬火，淬火后在电热共渗炉中在氮气氛围中回火三次，回火温度550℃，回火时间55min，制得热处理后的锯条基材；
(3)一次沉积：将正硅酸乙酯、质量份数28％的氨水、无水乙醇和纯水按1：5：9：5混合均匀配制得到有机硅溶液，并将热处理后的锯条基材置于热处理后的锯条基材质量18倍的有机硅溶液中并每10min对表面进行一次翻转，在25℃，35kHz超声反应2.5h后取出，再浸没在质量分数6％的氢氧化钠溶液中，在55℃，35kHz超声反应10h后过滤，并依次在纯水和无水乙醇浸洗4min，在65℃干燥6h，制备得一次沉积后的锯条基材；
(4)二次沉积：将一次沉积后的锯条基材锯齿朝上置于反应室内，抽真空使压力达到4Pa，然后通入甲烷和氢气按体积比1：70混合均匀而成的混合气体，使反应室内的压力达到90kPa，再使灯丝加热至2000℃以上；灯丝与锯条基材锯齿之间的距离为20mm之间，一次沉积后的锯条基材温度为700℃沉积10h，制得二次沉积后的锯条基材；
(5)侧面防护：将聚乙烯醇缩丁醛、E-20环氧树脂、聚甲基硅树脂和无水乙醇按质量比1：4：4：5混合均匀，在55℃下以900r/min的转速搅拌70min，冷却至20℃时加入E-20环氧树脂质量0.15倍的双氰胺，以2500r/min的转速搅拌4min，制得防护液，将防护液以0.4g/m3的量均匀涂覆在二次沉积后的锯条基材的除锯齿外的两侧表面，在氮气氛围中170℃下干燥4.5h，制得双金属合金锯条。
对比例2
一种双金属合金锯条，按重量份数计，主要包括：6份锯条基材和1份防护液。
一种双金属合金锯条的制备方法，所述双金属合金锯条的制备方法主要包括以下制备步骤：
(1)电子束焊：通过电子束将厚度均为1mm的背材X32钢和齿材M42进行焊接，电压120kV，电子束流50mA，在一氧化碳氛围中以25℃/h冷却至30℃，用抛光轮进行抛光使表面粗糙度达到Ra0.3μm，得到锯条基材；
(2)热处理：在氮气氛围中，将锯条基材在820℃预热48h，然后加热至1200℃保持24h后用质量分数6％的草酸溶液进行淬火，淬火后在电热共渗炉中回火三次，回火前将质量分数26％的氨水以4.5mL/min的量加入电热共渗炉排气10min，在回火过程中将质量分数28％的氨水以3.5mL/min的量进行添加，回火温度550℃，回火时间55min，制得热处理后的锯条基材；
(3)沉积：将热处理后的锯条基材锯齿朝上置于反应室内，抽真空使压力达到4Pa，然后通入甲烷和氢气按体积比1：70混合均匀而成的混合气体，使反应室内的压力达到90kPa，再使灯丝加热至2000℃以上；灯丝与锯条基材锯齿之间的距离为20mm之间，一次沉积后的锯条基材温度为700℃沉积10h，制得沉积后的锯条基材；
(4)侧面防护：将聚乙烯醇缩丁醛、E-20环氧树脂、聚甲基硅树脂和无水乙醇按质量比1：4：4：5混合均匀，在55℃下以900r/min的转速搅拌70min，冷却至20℃时加入E-20环氧树脂质量0.15倍的双氰胺，以2500r/min的转速搅拌4min，制得防护液，将防护液以0.4g/m3的量均匀涂覆在二次沉积后的锯条基材的除锯齿外的两侧表面，在氮气氛围中170℃下干燥4.5h，制得双金属合金锯条。
对比例3
一种双金属合金锯条，按重量份数计，主要包括：6份锯条基材，100份有机硅溶液和1份防护液。
一种双金属合金锯条的制备方法，所述双金属合金锯条的制备方法主要包括以下制备步骤：
(1)电子束焊：通过电子束将厚度均为1mm的背材X32钢和齿材M42进行焊接，电压120kV，电子束流50mA，在一氧化碳氛围中以25℃/h冷却至30℃，用抛光轮进行抛光使表面粗糙度达到Ra0.3μm，得到锯条基材；
(2)热处理：在氮气氛围中，将锯条基材在820℃预热48h，然后加热至1200℃保持24h后用质量分数6％的草酸溶液进行淬火，淬火后在电热共渗炉中回火三次，回火前将质量分数26％的氨水以4.5mL/min的量加入电热共渗炉排气10min，在回火过程中将质量分数28％的氨水以3.5mL/min的量进行添加，回火温度550℃，回火时间55min，制得热处理后的锯条基材；
(3)沉积：将正硅酸乙酯、质量份数28％的氨水、无水乙醇和纯水按1：5：9：5混合均匀配制得到有机硅溶液，并将热处理后的锯条基材置于热处理后的锯条基材质量18倍的有机硅溶液中并每10min对表面进行一次翻转，在25℃，35kHz超声反应2.5h后取出，再浸没在质量分数6％的氢氧化钠溶液中，在55℃，35kHz超声反应10h后过滤，并依次在纯水和无水乙醇浸洗4min，在65℃干燥6h，制备得沉积后的锯条基材；
(4)侧面防护：将聚乙烯醇缩丁醛、E-20环氧树脂、聚甲基硅树脂和无水乙醇按质量比1：4：4：5混合均匀，在55℃下以900r/min的转速搅拌70min，冷却至20℃时加入E-20环氧树脂质量0.15倍的双氰胺，以2500r/min的转速搅拌4min，制得防护液，将防护液以0.4g/m3的量均匀涂覆在沉积后的锯条基材的除锯齿外的两侧表面，在氮气氛围中170℃下干燥4.5h，制得双金属合金锯条。
对比例4
一种双金属合金锯条，按重量份数计，主要包括：6份锯条基材和100份有机硅溶液。
一种双金属合金锯条的制备方法，所述双金属合金锯条的制备方法主要包括以下制备步骤：
(1)电子束焊：通过电子束将厚度均为1mm的背材X32钢和齿材M42进行焊接，电压120kV，电子束流50mA，在一氧化碳氛围中以25℃/h冷却至30℃，用抛光轮进行抛光使表面粗糙度达到Ra0.3μm，得到锯条基材；
(2)热处理：在氮气氛围中，将锯条基材在820℃预热48h，然后加热至1200℃保持24h后用质量分数6％的草酸溶液进行淬火，淬火后在电热共渗炉中回火三次，回火前将质量分数26％的氨水以4.5mL/min的量加入电热共渗炉排气10min，在回火过程中将质量分数28％的氨水以3.5mL/min的量进行添加，回火温度550℃，回火时间55min，制得热处理后的锯条基材；
(3)一次沉积：将正硅酸乙酯、质量份数28％的氨水、无水乙醇和纯水按1：5：9：5混合均匀配制得到有机硅溶液，并将热处理后的锯条基材置于热处理后的锯条基材质量18倍的有机硅溶液中并每10min对表面进行一次翻转，在25℃，35kHz超声反应2.5h后取出，再浸没在质量分数6％的氢氧化钠溶液中，在55℃，35kHz超声反应10h后过滤，并依次在纯水和无水乙醇浸洗4min，在65℃干燥6h，制备得一次沉积后的锯条基材；
(4)二次沉积：将一次沉积后的锯条基材锯齿朝上置于反应室内，抽真空使压力达到4Pa，然后通入甲烷和氢气按体积比1：70混合均匀而成的混合气体，使反应室内的压力达到90kPa，再使灯丝加热至2000℃以上；灯丝与锯条基材锯齿之间的距离为20mm之间，一次沉积后的锯条基材温度为700℃沉积10h，制得双金属合金锯条。
效果例
下表1给出了采用本发明实施例1至3与对比例1至4的双金属合金锯条的抗腐蚀性能和耐磨损性能的性能分析结果。
表1
腐蚀增重率 磨损率 腐蚀增重率 磨损率
实施例1 0.09％ 0.06％ 对比例1 0.36％ 0.12％
实施例1 0.07％ 0.05％ 对比例2 0.08％ 0.43％
实施例1 0.09％ 0.05％ 对比例3 0.15％ 0.07％
对比例4 0.47％ 0.06％
从表1中实施例1、2、3和对比列1的实验数据比较可发现，实施例1、2、3对比对比例1的腐蚀增重率和磨损率低，说明了热处理过程加入氨水在电热共渗炉中进行回火，氨水在高温下分解成活性活性氮原子和活性氧原子，根据渗透性的不同形成多层氮氧金属层，具有高度致密且具有防腐性能，提高了双金属合金锯条的抗腐蚀性和疲劳寿命，同时表面的氧化层可以在一次沉积过程中形成的多孔二氧化硅薄层通过氧元素更好的连接在一起，提高了双金属合金锯条的耐磨损性能；实施例1、2、3对比对比例2的磨损率低，说明了多孔二氧化硅薄层可以对内部主体有很好的防护性能，同时多孔结构吸附结合金刚石薄膜和防护液，使双金属合金锯条连接的更加紧密，提高了双金属合金锯条的耐磨损性能；从实施例1、2、3对比对比例3实验数据比较可发现，实施例1、2、3对比对比例3的腐蚀增重率低，说明了二次沉积形成的金刚石薄膜堵塞多孔二氧化硅薄层孔道，阻隔气体和液体对内部主体的氧化腐蚀，提高了双金属合金锯条的抗腐蚀性；从实施例1、2、3对比对比例4实验数据比较可发现，实施例1、2、3对比对比例4的腐蚀增重率低，说明了用防护液对双金属合金锯条进行侧面防护，具有很好的防腐效果，提高了双金属合金锯条的抗腐蚀性。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种双金属合金锯条，其特征在于，按重量份数计，主要包括：10～12份锯条基材，13～18份有机硅溶液和7～9份防护液。
2.根据权利要求1所述的一种双金属合金锯条，其特征在于，所述锯条基材是由背材X32钢和齿材M42通过电子束焊接后抛光制得。
3.根据权利要求2所述的一种双金属合金锯条，其特征在于，所述有机硅溶液是由正硅酸乙酯、氨水、无水乙醇和纯水混合均匀配置而成。
4.根据权利要求2所述的一种双金属合金锯条，其特征在于，所述是防护液由聚乙烯醇缩丁醛，E-20环氧树脂，聚甲基硅树脂和无水乙醇共混加热后，再冷却加入双氰胺制得。
5.一种双金属合金锯条的制备方法，其特征在于，主要包括以下制备步骤：
(1)电子束焊：通过电子束将背材X32钢和齿材M42进行焊接，电压120kV，电子束流50mA，在一氧化碳氛围中以20～30℃/h冷却至10～50℃，用抛光轮进行抛光使表面粗糙度达到Ra0.6～0.1μm，得到锯条基材；
(2)热处理：在氮气氛围中，将锯条基材在800～850℃预热45～50h，然后加热至1190～1210℃保持22～26h后用质量分数5～8％的草酸溶液进行淬火，淬火后在电热共渗炉中回火三次，回火前将质量分数25～28％的氨水以4～5mL/min的量加入电热共渗炉排气9～11min，在回火过程中将质量分数25～30％的氨水以3～4mL/min的量进行添加，回火温度540～560℃，回火时间50～60min，制得热处理后的锯条基材；
(3)一次沉积：将正硅酸乙酯、质量份数25～30％的氨水、无水乙醇和纯水按1：5：8：4～1：6：10：5混合均匀配制得到有机硅溶液，并将热处理后的锯条基材置于热处理后的锯条基材质量15～20倍的有机硅溶液中并每10min对表面进行一次翻转，在20～30℃，30～40kHz超声反应2～3h后取出，再浸没在质量分数5～8％的氢氧化钠溶液中，在50～60℃，30～40kHz超声反应8～12h后过滤，并依次在纯水和无水乙醇浸洗3～5min，在60～70℃干燥4～8h，制备得一次沉积后的锯条基材；
(4)二次沉积：将一次沉积后的锯条基材锯齿朝上置于反应室内，抽真空使压力达到3～5Pa，然后通入混合气体，使反应室内的压力达到80～100kPa，再使灯丝加热至2000℃以上；灯丝与锯条基材锯齿之间的距离为15～25mm之间，一次沉积后的锯条基材温度为500～900℃沉积8～12h，制得二次沉积后的锯条基材；
(5)侧面防护：将聚乙烯醇缩丁醛、E-20环氧树脂、聚甲基硅树脂和无水乙醇按质量比1：4：4：5混合均匀，在50～60℃下以800～1000r/min的转速搅拌60～80min，冷却至10～30℃时加入E-20环氧树脂质量0.1～0.2倍的双氰胺，以2000～3000r/min的转速搅拌3～5min，制得防护液，将防护液以0.3～0.5g/m3的量均匀涂覆在二次沉积后的锯条基材的除锯齿外的两侧表面，在氮气氛围中160～180℃下干燥4～5h，制得双金属合金锯条。
6.根据权利要求5所述的一种双金属合金锯条的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述背材X32钢和齿材M42同厚，厚度为0.8～1.2mm。
7.根据权利要求6所述的一种双金属合金锯条的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述淬火过程所用溶液为质量分数5～8％的草酸溶液。
8.根据权利要求7所述的一种双金属合金锯条的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述混合气体是由甲烷和氢气按体积比1：50～1：100混合均匀而成；所述灯丝为钨丝或钽丝中的一种。
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