专利名称：石材锯切砂的制造方法
技术领域：
本发明属于铸造热处理工艺，具体地说是关于花岗石板材锯切砂的制造方法。
目前，用于锯切花岗石板材的锯切砂按材质区分有铸钢和铸铁两大类。
国外主要采用电炉熔炼优质碳素钢经粒化形成铸钢丸，用于清砂，喷丸强化等，对于不符合规格的铸钢丸实施热处理之后，破碎成砂砾作为石材的锯切砂。例如英国最大的金属丸制造公司Metabrastve公司就是把经粒化处理后，粒度大于4毫米或园整度不好的铸钢丸经热处理后再破碎成砂砾用作石材锯切砂〔1〕。这种钢质砂砾需用电炉熔炼，生产受到一定限制。
国内主要采用铸铁材质，使用冲天炉、三节炉或搀炉熔炼，粒化成铸丸直接使用或将铸丸破碎成砂砾使用。由于普通成份的铁水在粒化过程中受到急速冷却。铸丸凝固后的基体中存在较多数量的奥氏体组织，致使其硬度较低(HRc42-52)直接影响其使用寿命。
目前很难找到专用制造石材锯切砂的资料，本发明人根据石材锯切的工况和原有铸铁锯切砂所存在的问题。利用合金化和稀土变质原理发明了“一种高硬度合金白口铸铁磨料”CN1047111A。该项发明通过合金化使磨料的铸态硬度达到HRC60以上，成为一种有实用价值的石材锯切砂。但是仍然存在着铸造过程中需加入合金元素，对原材料要求较高的缺点。
本发明的目的是对普通原料形成的铸丸进行热处理获得高硬度的石材锯切砂。
本发明石材锯切砂的制造方法是采用普通原料在以焦碳为燃料的熔炉中熔炼，经过溅浇或水喷或气喷等粒化工序后形成不同粒径的铸丸，然后将铸丸加热到820～930℃使其奥氏体化，保温30～60分钟，然后在100～250℃低温回火，经此热处理工序后的铸丸其金相组织为断网状碳化物十二次碳化物十回火马氏体，硬度达HRC58-63。
淬火一回火后的铸丸，根据用户的需要有的可直接作为石材锯切砂使用，或者根据用户需要，将铸丸破碎成砂砾用作石材锯切砂，还有的将铸丸和砂砾混合作为石材锯切砂。
本发明采用的普通原料是指铸造生铁、普通废钢或钢铁切屑或者铸造生铁与部分钢铁切屑混合使用，以焦碳为燃料的熔炼炉是指冲天炉、三节炉或搀炉。
本发明的石材锯切砂的制造方法是依据铸铁固态相变原理，对铸丸实施淬火一回火热处理使铸丸中的铸态奥氏体组织充分转变，并使铸态碳化物形态发生改变，这样不仅提高了铸丸的硬度还改善了其韧性，实现了以普通原材料制造出硬度在HRc60左右的石材锯切砂，此种石材锯切砂用于花岗石板材的锯切比普通石材锯切砂的耗砂指标降低30～60%，减少锯条磨损20～40%，生产成本降低20～40%。
实施例一采用废钢铁40%、钢切屑60%，在三节炉内熔炼，经水喷成铸丸。在900℃保温30分钟，淬入水中，然后在200℃回火，硬度值达HRC61～63。将其破碎成1.2～1.4mm的石材锯切砂，在摆式锯上锯切花岗石。耗砂指标降低41%。
实施例二采用铸造生铁30%，废钢铁60%，钢切屑10%，在1.5吨/小时冲天炉中熔炼，经溅浇成铸丸在920℃保温45分钟，淬入水中，然后在250℃回火，硬度值达HRC59～61。用这种铸丸20%和破碎成1.0～1.2mm的砂砾80%混合使用，在摆式锯上锯切花岗石板材，耗砂指标降低32%，锯条磨损减少22.5%。
实施例三采用全部钢铁切屑，在热风化铁炉内熔炼。经水喷成铸丸，在870℃，保温60分钟，淬入水中，然后在150℃回火，硬度值达HRC58～62，金相组织为断网状碳化物十二次碳化物十回火马氏体。
权利要求
1.石材锯切砂的制造方法，其特征是采用普通原料在以焦碳为燃料的熔炉中熔炼，经过溅浇或水喷或气喷等粒化工序后形成不同粒径的铸丸，然后将铸丸加热到820～930℃使其奥氏体化，保温30-60分钟，然后在100-250℃低温回火，其金相组织为断网状碳化物+二次碳化物+回火马氏体，这样的铸丸直接用作石材锯切砂或破碎成砂砾，用作石材锯切砂。
2.根据权利要求1所述的石材锯切砂的制造方法，其特征是所述的普通原料系指铸造生铁、普通废钢或钢铁切屑，或者铸造生铁与部分钢铁切屑混合使用。
3.根据权利要求1所述的石材锯切砂的制造方法，其特征是所述以焦碳为燃料的熔炼炉是指冲天炉、三节炉或搀炉等形式的化铁炉。
全文摘要
本发明提供了一种石材锯切砂的制造方法，其特点是采用普通原料在以焦炭为燃料的熔炉中熔炼，粒化成为铸丸，将铸丸加热到820～930℃使其奥氏体化，保温30—60分钟，然后在100～250℃低温回火，其金相组织为断网状碳化物+二次碳化物+回火马氏体，硬度达HRc58～63。用此法获得的锯切砂用于花岗石板材的锯切较普通石材锯切砂耗砂指标降低30—60％，减少锯条磨损20～40％。
文档编号B22F1/00GK1070135SQ9210666
公开日1993年3月24日 申请日期1992年8月21日 优先权日1992年8月21日
发明者陈正德, 韩克广 申请人:山东省新材料研究所