Lưỡi cưa kim cương chủ yếu được sử dụng để cắt các vật liệu đá cứng và giòn và là một trong những công cụ chính để sản xuất các tấm đá tự nhiên. Lưỡi cưa kim cương được tạo ra bằng cách hàn các đoạn kim cương vào một nền hình tròn.
Để đảm bảo hiệu suất cắt thích hợp, lớp nền của lưỡi cưa kim cương phải đáp ứng các yêu cầu cụ thể. Nó cần phải có đủ độ bền và độ cứng mà không quá mềm. Điều này được phản ánh trong yêu cầu về độ cứng thích hợp. Một đặc điểm quan trọng khác của lớp nền là khả năng chịu được rung động mạnh trong quá trình sử dụng. Vì các đoạn dày hơn lớp nền nên có một khoảng hở giữa lớp nền và đá được cắt trong quá trình vận hành. Để ngăn ngừa mất độ bền sớm hoặc nứt mỏi do rung động, lớp nền phải có một mức độ dẻo nhất định, giới hạn mỏi cao và giới hạn đàn hồi để giảm thiểu tác động và hấp thụ rung động hiệu quả.
Dựa trên các tiêu chuẩn kỹ thuật cho vật liệu nền lưỡi cưa kim cương, để đạt được giới hạn đàn hồi và độ cứng cần thiết, cần phải trải qua quá trình xử lý nhiệt làm nguội sau đó là quá trình tôi luyện ở nhiệt độ trung bình. Đối với lưỡi cưa kim cương làm từ thép 65Mn làm vật liệu nền, quá trình này đặc biệt phù hợp. Tuy nhiên, một thách thức đáng kể trong quá trình tôi luyện là xu hướng biến dạng và nứt cao.
Nguyên nhân gây biến dạng
1. Làm nóng: Trong quá trình làm nóng, dù trong không khí hay trong bồn nước muối, sự đối lưu nhiệt đều tác động ở một mức độ nhất định lên chất nền, có khả năng gây biến dạng do nhiệt.
2. Làm nguội: Tốc độ làm nguội không đều trên các phần khác nhau của chất nền dẫn đến sự chênh lệch nhiệt độ, dẫn đến sự co nhiệt không đều của thép và hình thành ứng suất nhiệt. Ngoài ra, trong quá trình tôi, quá trình chuyển đổi từ austenit quá nguội thành martensite liên quan đến những thay đổi về thể tích riêng, gây ra ứng suất cấu trúc và biến dạng chuyển pha.
Các yếu tố góp phần gây ra vết nứt
Một số yếu tố có thể góp phần vào việc hình thành vết nứt, bao gồm:
- Thành phần hóa học của thép.
- Lỗi ở nguyên liệu thô.
- Cấu trúc ban đầu của vật liệu.
- Các yếu tố làm nóng.
- Các yếu tố làm mát.
- Đặc điểm cấu trúc riêng của lưỡi cưa, chẳng hạn như ứng suất tập trung ở các cạnh lưỡi cưa, đặc biệt là ứng suất kéo tăng ở ngoại vi, làm tăng khả năng hình thành vết nứt.
Tầm quan trọng của xử lý nhiệt
Các tính chất cơ học của vật liệu nền lưỡi cưa kim cương ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng và hiệu suất của nó. Trong số đó, quá trình xử lý nhiệt đóng vai trò quan trọng trong việc xác định các tính chất cơ học. Kiểm soát đúng quy trình này đảm bảo rằng vật liệu nền đạt được sự cân bằng mong muốn về độ cứng, độ dẻo và khả năng chống biến dạng và nứt, do đó nâng cao hiệu suất và độ bền tổng thể của lưỡi cưa.
