本發(fā)明屬于圓盤剪，具體涉及硅鋼復(fù)式圓盤剪、安裝結(jié)構(gòu)及制備方法。

背景技術(shù)：

1、圓盤剪刃又稱為縱剪刀片，是冶金軋鋼行業(yè)縱向剪切運行中鋼板的重要部件，常安裝在剪切機(jī)的長軸上，用于剪切帶鋼等長條狀工件。隨著市場對產(chǎn)品質(zhì)量要求的日益提升以及鋼鐵產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，促使鋼鐵軋制技術(shù)不斷更新升級，對剪刃性能的要求也越來越高，目前，圓盤剪會通過強(qiáng)化合金元素，如n?i、mo、w、v等的含量不斷增高，從而提高整體的硬度，加強(qiáng)其耐磨性能；但是當(dāng)合金含量逐漸提高后，容易導(dǎo)致材料脆性傾向增大，在工作中受到?jīng)_擊容易產(chǎn)生崩刃等問題。其次，現(xiàn)有圓盤剪中大多采用全合金金屬來，這會導(dǎo)致圓盤剪的價格居高不下。例如參考文獻(xiàn)中的cn201510401721.8一種縱剪分條圓盤刀片及其制造方法。

2、復(fù)合剪刃的發(fā)展勢在必行，但是目前復(fù)合剪刃的研究方向主要是復(fù)合涂層、刃口焊接、粘接等領(lǐng)域，涂層技術(shù)在熱軋技術(shù)中容易發(fā)生脫落。因此，為了解決上述問題，提出硅鋼復(fù)式圓盤剪、安裝結(jié)構(gòu)及制備方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供硅鋼復(fù)式圓盤剪、安裝結(jié)構(gòu)及制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中的全部采用合金鋼材料導(dǎo)致的成本過高的技術(shù)中的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、硅鋼復(fù)式圓盤剪，包括圓盤基體，在圓盤基體上開設(shè)有中心孔；

4、圓盤基體的一側(cè)為工作面，朝向工作面的一側(cè)設(shè)置有階梯面，且在階梯面上安裝有剪刃環(huán)；在圓盤基體和剪刃環(huán)上均開設(shè)有定位孔，且安裝有定位螺絲固定兩組定位孔；

5、所述剪刃環(huán)的材料為硅鋼合金材料，其按組分材料分為：

6、c:0.35-0.52份、s?i:1-4.5份、mn:0.3-0.5份、b:0.05-0.23、al:2-3份、cr:3-7份、n?i:2.5-3.4份、ti:3-5份、mo:2-4份、co:0.7-0.13份、p:0.015-0.025份，余量為fe及微量殘余雜質(zhì)；

7、其中，0.109≤(b+co)/(fe+cr+ni)+(cr+t?i+al+s?i)/fe≤0.275。

8、本技術(shù)針對圓盤剪的工作狀態(tài)，對應(yīng)加強(qiáng)了工作面的硬度、耐磨性和耐熱性。組分材料中，n?i提高了基體面心立方γ相的穩(wěn)定性，改善了所述耐熱合金析出各種有害相的傾向，使其能提高合金的強(qiáng)度，而又保持良好的塑性和韌性。ni對酸堿有較高的耐腐蝕能力，在高溫下有防銹和耐熱能力，因此可以與熱軋完或加熱的帶鋼等工件直接接觸。在合金材料中加入固熔元素cr，使所述耐熱合金具有具有多元固熔強(qiáng)化效應(yīng)，提高了所述滑塊的使用溫度；加入co，保證了所述耐熱合金的高溫抗蠕變強(qiáng)度；結(jié)合b和co用來和基質(zhì)中的n?i和或cr形成硬質(zhì)金屬化合物，使得彌散分布在合金中起到彌散強(qiáng)化作用，在確保精準(zhǔn)添加co含量后，同時還會結(jié)合b促進(jìn)析出彌散的鉻碳、硼鉻硬質(zhì)相、塑性的面心立方結(jié)構(gòu)固溶體以及在高溫下促進(jìn)碳化物的形成，綜合配備后可提高硬質(zhì)合金的硬度和耐磨性能，確保優(yōu)良的結(jié)合強(qiáng)度，同時在高溫下仍具有較高的硬度和較好的抗氧化性、耐沖擊性、抗熱震性和耐腐蝕性。設(shè)置(b+co)/(fe+cr+ni)代表其中b+co含量占比，而(cr+t?i+al+s?i)/fe，代表合金材料的吸氧能力，可以去除合金材料中的氧含量，過高占比會過大增強(qiáng)金屬性能，導(dǎo)致脆性增加，例如冷脆性。過小容易導(dǎo)致合金的使用壽命不足，且導(dǎo)致容易產(chǎn)生損傷表面等情況。

9、s?i熔于合金基質(zhì)中其固溶強(qiáng)化作用，co具有極好的耐腐蝕、耐熱和抗氧化等可貴特性；加入微量p,可以細(xì)化晶體顆粒尺寸，增強(qiáng)其強(qiáng)度和耐磨性。

10、加入了適量的s?i，有助于增加所述耐熱合金的流動性并作為脫氧劑，降低鎳元素在高溫下與氧元素容易形成氧化鎳，在結(jié)晶時容易產(chǎn)生氣孔，為其避免殘留大量氣孔，導(dǎo)致連接部位容易脫落；其中，s?i、ti、cr、al均為吸氧元素，s?i容易產(chǎn)生硅酸鹽等化合物，對合金的性能產(chǎn)生影響；t?i在合金制備過程中，鈦容易吸氧、吸氫，形成氧化層。在高溫合金中的晶粒在高溫條件下容易長大，導(dǎo)致晶界不穩(wěn)定，容易形成孔隙和裂紋，進(jìn)而降低材料的力學(xué)性能。鈦元素的加入能夠與晶界處的雜質(zhì)元素結(jié)合，形成穩(wěn)定的化合物，從而抑制晶粒的長大，穩(wěn)定晶界結(jié)構(gòu)。這種微觀組織的穩(wěn)定性有助于提高合金的力學(xué)性能和耐熱性能。cr在合金中也能與氧發(fā)生反應(yīng)，形成氧化物保護(hù)膜，從而增強(qiáng)合金的耐腐蝕性。在實際操作時，可以考慮通過通入氮氣來降低氧氣含量。因此，需要控制吸氧元素中在耐熱合金中的占比，含量過高會導(dǎo)致性能下降，例如s?i超過4％會導(dǎo)致脆性增加。

11、在更進(jìn)一步的技術(shù)方案中，包括連接殼，所述連接殼上設(shè)置有連接螺孔；所述連接殼為階梯狀，且相對剪刃環(huán)的一側(cè)安裝有連接盤，且連接盤上開設(shè)有內(nèi)置槽；

12、所述剪刃環(huán)相對連接殼的一側(cè)開設(shè)有彎折環(huán)槽。

13、硅鋼復(fù)式圓盤剪的安裝結(jié)構(gòu)，所述彎折環(huán)槽內(nèi)安裝有連接件，所述連接件與連接盤適于相對活動卡接；

14、所述內(nèi)置槽的槽徑內(nèi)開設(shè)有分段設(shè)置的梯形部；所述彎折環(huán)槽的豎向截面為對稱的“l(fā)”型，且豎向分布包括折角邊和內(nèi)槽邊，折角邊的長度為內(nèi)槽邊的長度的0.3-0.4。

15、在更進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述連接件包括環(huán)向殼體，所述環(huán)向殼體的一側(cè)安裝有橡膠環(huán)，所述橡膠環(huán)安裝在內(nèi)置槽內(nèi)；所述環(huán)向殼體的頂部安裝有升降塊；所述連接盤適于延伸至彎折環(huán)槽內(nèi)，所述升降塊的頂部適于活動卡接在梯形部內(nèi)；

16、所述升降塊為圓臺狀，且底部安裝有連接彈簧，所述連接彈簧適于支撐升降塊。

17、在更進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述環(huán)向殼體內(nèi)分布有多個安裝筒，且連接彈簧安裝在安裝筒內(nèi)；連接彈簧的一端與安裝筒的內(nèi)壁相固定連接，另一端安裝有滑動板，并在滑動板遠(yuǎn)離連接彈簧的一側(cè)安裝有固定柱，所述固定柱遠(yuǎn)離滑動板的一端與升降塊相固定連接。

18、在更進(jìn)一步的技術(shù)方案中，在安裝筒的兩側(cè)上開設(shè)有導(dǎo)條槽，所述滑動板的兩側(cè)設(shè)置有限位柱，且限位柱延伸出導(dǎo)條槽，且位于環(huán)向殼體內(nèi)。

19、本技術(shù)中采用在連接盤內(nèi)開設(shè)有梯形部，且設(shè)置有連接件可以有效連接梯形部；其中設(shè)置有分離環(huán)設(shè)置在剪刃環(huán)上，來形成彎折環(huán)槽內(nèi)來，這樣有利于實際的企業(yè)生產(chǎn)安裝。連接件中包括安裝筒，內(nèi)部的連接彈簧起到承載作用，用于支撐升降塊來抵接在梯形部內(nèi)。而滑動板兩側(cè)的限位柱可以在導(dǎo)條槽內(nèi)活動限位，使得升降塊的上下位置得到限制。橡膠環(huán)可以有效簡便的連接在彎折環(huán)槽內(nèi)。

20、在更進(jìn)一步的技術(shù)方案中，在所述連接殼的底部設(shè)置有支撐塊，在支撐塊內(nèi)安裝有控溫器和加熱板，所述加熱板適于加熱帶切割工件；

21、所述支撐塊的頂部設(shè)置有位置圓筒，所述位置圓筒與連接殼通過安裝回轉(zhuǎn)支承相連接；且位置圓筒的頂部安裝有位置板；所述支撐塊的底部安裝有兩組彎折部，所述彎折部的底部開設(shè)有安裝腔，所述安裝腔內(nèi)安裝有加熱板；在加熱板的兩端安裝有輔助輪，且輔助輪的底部高度不低于加熱板的底部高度。

22、本技術(shù)采用局部加熱方式來形成便于切割的效果，正常加熱板可以加熱至400℃以上，過高的溫度可能導(dǎo)致工件的金相組織發(fā)生改變，因此需要較為適宜的溫度即可實現(xiàn)便于切割的效果。在彎折部內(nèi)安裝輔助輪，來避免加熱板加熱過多與工件進(jìn)行貼合，產(chǎn)生粘附現(xiàn)象。

23、在更進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述圓盤基體按組分材料分為：c：0.38-0.45份，s?i：0.34-0.48份，mn：0.3-0.5份，cr：1.3-1.8份，mo：0.25-0.8份，p：0-0.035份，ni：0.8-1.2份，余量為鐵及微量雜質(zhì)；其中0.029≤(c+cr)/fe+(s?i+n?i)/fe≤0.037。圓盤基體中的組分考慮實際中的承載能力，用于和長軸相連接即可，且相對于剪刃環(huán)的硬度和強(qiáng)度，圓盤基體的材料有所下降，形成連接處較軟，工作面較硬的合理情況，有利于切割機(jī)的持續(xù)工作，且可以有效降低圓盤剪的價格，從而降低成本。

24、一種硅鋼復(fù)式圓盤剪的安裝結(jié)構(gòu)的制備方法，包括以下步驟：

25、步驟1、制作剪刃環(huán)，通過添加原材料至熔爐，定型模具后，鍛打得到剪刃環(huán)；

26、步驟2，制作圓盤基體，通過添加原材料至熔爐，定型模具后，鍛打得到圓盤基體；

27、步驟3，對剪刃環(huán)和圓盤基體粗加工，對剪刃環(huán)開設(shè)中心孔，并對剪刃環(huán)和圓盤基體加工至符合粗加工標(biāo)準(zhǔn)；

28、步驟4，對剪刃環(huán)進(jìn)行預(yù)制熱處理，先正火加熱920-980℃，時間2h，空冷至室溫；后退火，將剪刃環(huán)640-750℃，時間3-5h；

29、步驟5，對圓盤基體進(jìn)行預(yù)制熱處理，先正火加熱820-900℃，時間2h，空冷至室溫；后退火，將剪刃環(huán)640-700℃，時間3-5h；

30、步驟6、對剪刃環(huán)和圓盤基體進(jìn)行超聲波探傷；符合標(biāo)準(zhǔn)后繼續(xù)，否則重新熔鑄；

31、步驟7、真空焊接，組合剪刃環(huán)和圓盤基體，并在真空焊接室內(nèi)焊接焊縫；

32、步驟8、對焊接位置進(jìn)行去雜，后鍛打，溫度不超過400℃；

33、步驟9，對圓盤剪進(jìn)行表面打磨，銑出以內(nèi)槽邊為槽徑的環(huán)槽一，在環(huán)槽一的外部打磨表面，焊接分離環(huán)；分離環(huán)與環(huán)槽一構(gòu)成彎折環(huán)槽；

34、步驟10、調(diào)制熱處理，將圓盤剪進(jìn)行淬火，油淬950-1050℃，時間0.5h；后回火640-680℃，時間1h；

35、步驟11、精加工，通過通過磨、銑、車、線切割將熱處理后的剪刃加工至成品尺寸；

36、步驟12、檢測：對復(fù)合剪刃進(jìn)行硬度和金相組織檢測；

37、步驟13、拉拽橡膠環(huán)，使環(huán)向殼體安裝在彎折環(huán)槽內(nèi)；預(yù)先在環(huán)形殼體內(nèi)安裝有安裝筒，且至少設(shè)置有6組；安裝筒內(nèi)安裝有連接彈簧、滑動板、固定柱和升降塊；

38、步驟14、安裝支撐塊，通過位置圓筒固定在連接殼的底部，且底部安裝有彎折部，在彎折部內(nèi)安裝輔助輪和加熱板，并封閉彎折部。

39、有益效果

40、本技術(shù)中采用在連接盤內(nèi)開設(shè)有梯形部，且設(shè)置有連接件可以有效連接梯形部；其中設(shè)置有分離環(huán)設(shè)置在剪刃環(huán)上，來形成彎折環(huán)槽內(nèi)來，這樣有利于實際的企業(yè)生產(chǎn)安裝。連接件中包括安裝筒，內(nèi)部的連接彈簧起到承載作用，用于支撐升降塊來抵接在梯形部內(nèi)。而滑動板兩側(cè)的限位柱可以在導(dǎo)條槽內(nèi)活動限位，使得升降塊的上下位置得到限制。橡膠環(huán)可以有效簡便的連接在彎折環(huán)槽內(nèi)。

41、本技術(shù)針對圓盤剪的工作狀態(tài)，對應(yīng)加強(qiáng)了工作面的硬度、耐磨性和耐熱性。組分材料中，n?i提高了基體面心立方γ相的穩(wěn)定性，改善了所述耐熱合金析出各種有害相的傾向，使其能提高合金的強(qiáng)度，而又保持良好的塑性和韌性。ni對酸堿有較高的耐腐蝕能力，在高溫下有防銹和耐熱能力，因此可以與熱軋完或加熱的帶鋼等工件直接接觸。

42、在合金材料中加入固熔元素cr，使所述耐熱合金具有具有多元固熔強(qiáng)化效應(yīng)，提高了所述滑塊的使用溫度；加入co，保證了所述耐熱合金的高溫抗蠕變強(qiáng)度；結(jié)合b和co用來和基質(zhì)中的n?i和或cr形成硬質(zhì)金屬化合物，使得彌散分布在合金中起到彌散強(qiáng)化作用，在確保精準(zhǔn)添加co含量后，同時還會結(jié)合b促進(jìn)析出彌散的鉻碳、硼鉻硬質(zhì)相、塑性的面心立方結(jié)構(gòu)固溶體以及在高溫下促進(jìn)碳化物的形成，綜合配備后可提高硬質(zhì)合金的硬度和耐磨性能，確保優(yōu)良的結(jié)合強(qiáng)度，同時在高溫下仍具有較高的硬度和較好的抗氧化性、耐沖擊性、抗熱震性和耐腐蝕性