CH712310B1 - Metallkreissägeblatt und Verfahren zum Herstellen eines Metallkreissägeblattes. - Google Patents

Abstract

Ein Metallkreissägeblatt (1) aus Stahl umfasst zwei Seitenflächen (1a) und Zähne entlang des Umfangsrandes (1b) und ist um eine senkrecht zu den Seitenflächen (1a) durch sein Zentrum führende Drehachse (2) drehend einsetzbar. In einem radial äusseren Randbereich (3) bei den beiden Seitenflächen (1a) des Metallkreissägeblattes (1) sind mittels Induktionshärten zwei voneinander abgewandte Aussenschichten mit erhöhter Härte ausgebildet. Der radial äussere Randbereich (3) erstreckt sich über eine radiale Ausdehnung im Bereich von 30 mm bis 150 mm und zwischen den beiden Aussenschichten sowie radial innerhalb des äusseren Randbereichs (3) ist eine weniger harte Struktur des Stahls erhalten. In einer bevorzugten Ausführung nimmt die Mächtigkeit des Metallkreissägeblattes (1) im radial äusseren Randbereich (3) in der Richtung radial von der Drehachse (2) nach aussen zu. Diese Metallkreissägeblätter (1) ermöglichen auch bei hohen mechanischen Belastungen lange Standzeiten und können nachgeschärft werden.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung bezieht sich auf Metallkreissägeblätter nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und auf Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 8.

[0002] Die Erfindung betrifft Metallkreissägeblätter zum Warm- und Kaltsägen von Metall, insbesondere zum Durchtrennen von Metallrohren. Solche Metallkreissägeblätter sind Kreissäge-Werkzeuge, die hohe Temperaturschwankungen aushalten müssen. In Rohrproduktionsanlagen wird beispielsweise eine flache Metallbahn zu einem Rohr umgeformt und entlang der Stossstelle in Rohrlängsrichtung verschweisst. Vom entstehenden Rohr werden Abschnitte abgetrennt. Der Trennvorgang darf die Rohrherstellung nicht verlangsamen. Daher wird das Sägeblatt einer mit dem Rohr mitbewegten Kreissäge während einer kurzen Sägephase durch das Rohr durchgeführt. Danach wird das Sägeblatt radial aus dem Rohr herausbewegt und für den nächsten Trennvorgang in Rohrrichtung an den Ausgangspunkt zurückbewegt.

[0003] Während der kurzen Sägezyklen mit der grossen Vorschubgeschwindigkeit senkrecht zum Rohr wird das Metallkreissägeblatt stark erhitzt. Während der Rückstellbewegung erfolgt ein schnelles Abkühlen. Diese starken Temperaturschwankungen stellen an das Metallkreissägeblatt hohe Anforderungen. Dies gilt umso mehr, je grösser der Durchmesser der zu sägenden Rohre und somit der verwendeten Metallkreissägeblätter ist. Häufig werden Metallkreissägeblätter mit Durchmessern im Bereich von 600 bis 3000 mm verwendet. Die Mächtigkeit bzw. Dicke der verbreiteten Sägeblätter liegt im Wesentlichen im Bereich von 4 bis 12 mm und bei Durchmessern von 1000 mm beispielsweise bei 7 oder 8 mm.

[0004] Weil beim Sägen von Metallrohren am Kreissägeblatt ein hoher Verschleiss und grosse Temperaturschwankungen entstehen, wird Stahl verwendet, der widerstandsfähig ist und die hohen Temperaturschwankungen erträgt. Es wird meist ein niedrig legierter Werkzeugstahl eingesetzt. Geeignet sind beispielsweise Chrom-Vanadium-Stähle und auch mit Wolfram legierte Stähle, die eine hohe Schockresistenz bei hohen Temperaturunterschieden haben.

[0005] Entlang des Umfangs der Metallkreissägeblätter sind Zähne ausgebildet, wobei verschiedene bekannte Zahnformen möglich sind, wie beispielsweise Trennjägerzähne oder Dachzähne mit und ohne Fläche am vorstehenden Bereich. Die bekannten Metallkreissägeblätter werden nach einer bestimmten Abnützung der Zähne nachgeschärft oder ersetzt. Beim Auswechseln ergeben sich beispielsweise bei der Rohrherstellung Stillstandzeiten. Um die Summe der Stillstandzeiten im Verhältnis zur Betriebsdauer so kurz wie möglich zu halten, werden Metallkreissägeblätter mit möglichst langen Standzeiten gewünscht.

[0006] Gemäss US 6 220 797 B1 soll ein Schneidwerkzeug aus Stahl durch eine Oberflächenbehandlung gute Schneideigenschaften und eine längere Lebensdauer erhalten. Die Oberflächenbehandlung erzielt in einem ersten Behandlungsschritt mit Stickstoff und/oder Kohlenstoff eine harte Oberflächenschicht, die als Verbindungsschicht Eisen-Nitrid, EisenKarbid oder Eisen-Karbonitrid umfasst. Weil diese harte Oberflächenschicht spröde bzw. brüchig ist, wird in einem zweiten Schritt eine Überzugsschicht mit Nitriden, Karbiden oder Karbonitriden von Metallen aus der Gruppe Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta sowie Legierungen damit aufgetragen. Der Auftrag erfolgt mit PVD-Verfahren (physical vapour deposition) wie lonen-Beschichtung (ion plating) oder Sputtern (sputtering). Die Herstellung der beiden Schichten ist aufwendig. Zudem ist sie vor allem geeignet für Werkzeuge aus HSS oder Hartmetall mit kleinen Oberflächen, wie Fräswerkzeuge, Bohrwerkzeuge und Schneidwerkzeuge von Drehbänken.

[0007] Metallkreissägeblätter haben grosse Oberflächen sowie kleine Materialdicken und weisen ein Vergütungsgefüge auf. Sie sind daher nicht geeignet zum Anbringen einer Hartstoffschicht. Bei Metallkreissägeblättern mit spröden Oberflächenschichten müsste aufgrund der grossen mechanischen Belastungen und der Temperaturschwankungen beim Abtrennen von Metallrohrstücken mit Rissbildungen, Brüchen, Eigenspannungen und Abplatzungen gerechnet werden. Dies auch, wenn eine Hartstoffschicht aufgetragen ist. Die aus der US 6 220 797 B1 bekannten Oberflächenbehandlungen sind nicht geeignet, um die Standzeiten von Metallkreissägeblättern zu erhöhen. Zudem wäre die Behandlung mit Stickstoff mit einem grossen Aufwand verbunden, weil die Behandlungszeiten lang sind und weil für Metallkreissägeblätter ein grosser Reaktionsraum benötigt würde. Ein anschliessendes Aufbringen einer Überzugsschicht würde den Gesamtaufwand weiter erhöhen.

[0008] US 2 326 674 beschreibt das Induktionshärten von dünnen streifenförmigen Sägeklingen von Bügelsägen, wobei die angegebene Mächtigkeit der Sägeklingen bei 1,65 mm liegt. Mit einem Vorschub von ca. 6,4 mm/s werden die Zähne der Sägeklingen durch eine Induktionsvorrichtung mit einer Leistung von 6 kW geführt und dort mit induzierten hochfrequenten Wirbelströmen mit einer Frequenz von 0,5 MHz innerhalb von 2,5 Sekunden auf Temperaturen im Bereich von 1300 °C erhitzt und anschliessend schnell unter eine vorgegebene Temperatur abgekühlt. Die Sägeklingen bestehen aus Werkzeugstahl mit mindestens einem der Elemente Wolfram, Molybdän, Chrom oder Vanadium. Beim Erhitzen sollen Karbide oder Kohlenstoffkomponenten des Stahls in der austenitischen Matrix verteilt bzw. gelöst werden. Beim schnellen Kühlen entsteht ein martensitisches Härtegefüge. Anschliessend ist eine Wärmebehandlung bzw. ein Anlassen bei Temperaturen im Bereich von 566 °C beschrieben, welches ein zweites Härtemaximum erzielbar macht. Das Härtegefüge im behandelten Bereich der Zähne erhöht die Gefahr, dass bei hohen mechanischen Belastungen Zähne abbrechen.

[0009] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Lösung zu finden für Metallkreissägeblätter, die auch bei hohen mechanischen Belastungen lange Standzeiten ermöglichen und nachgeschärft werden können.

[0010] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 8 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beschreiben bevorzugte bzw. alternative Ausführungsformen.

CH 712 310 B1 [0011] Im Rahmen der Erfindung wurde erkannt, dass bei einer Induktionshärtung gemäss der US 2 326 674 die behandelte Sägeklinge im gehärteten Bereich über ihre gesamte Mächtigkeit ein Härtegefüge aufweist und darum hart und auch spröde wirkt, was bei hohen mechanischen Belastungen zum Abbrechen von Zähnen oder zumindest zu Rissbildungen, Brüchen, Eigenspannungen und Abplatzungen führt. Es wurde erkannt, dass bei einem erfindungsgemässen Metallkreissägeblatt die Härtestruktur nur in den beiden Schichten bei den Seitenflächen des Metallkreissägeblattes und dort nicht nur im radialen Bereich der Zähne, sondern in einem äusseren Randbereich mit einer radialen Ausdehnung im Bereich von 30 mm bis 150 mm, vorzugsweise von 60 mm bis 120 mm, insbesondere von 80 mm bis 110 mm ausgebildet werden muss. Radial innerhalb dieses äusseren Randbereichs ist das Metallkreissägeblatt nicht mit einer Induktionshärtung gehärtet.

[0012] Bei einem Metallkreissägeblatt, das zwei zueinander parallel verlaufende Seitenflächen und entlang des Umfangsrandes Zähne umfasst, kann in einem äusseren Randbereich mit einer radialen Ausdehnung von mindestens 30 mm eine Induktionshärtung so durchgeführt werden, dass im behandelten Bereich bei beiden Seitenflächen je eine Aussenschicht mit einer erhöhten Härte ausgebildet ist und zwischen diesen beiden Aussenschichten die ursprüngliche, weniger harte Struktur des Werkzeugstahls erhalten ist. Diese Stabilitätserhöhung in einem äusseren Randbereich bei beiden Seitenflächen ist bei schnell arbeitenden, scheibenförmigen Metallkreissägeblättern vorteilhaft. Die beiden härteren ringförmigen Aussenschichten sind voneinander beabstandet und erhöhen die mechanische Stabilität des Metallkreissägeblattes, welches dadurch beim radial äusseren Randbereich einen Sandwichaufbau erhält.

[0013] Die geschlossene Ringform der beiden induktiv gehärteten Aussenschichten, die weniger harte Mittelschicht und der weniger harte radial innere Bereich gewährleisten, dass bei Temperaturschwankungen und mechanischen Schwingungen im Vergleich zu herkömmlichen Metallkreissägeblättern höhere Standzeiten und ein verbessertes dynamisches Verhalten erzielt wird. Das Metallkreissägeblatt ist um eine senkrecht zu den Seitenflächen durch sein Zentrum führende Drehachse drehend einsetzbar.

[0014] Bezüglich der Abriebfestigkeit der einem abzutrennenden Teil, insb. einem Rohr, zugewandten Umfangsfläche des Metallkreissägeblattes bzw. der Sägezähne ergibt sich eine klare Verbesserung. Diese Verbesserung der Abriebfestigkeit ergibt sich durch den Sandwichaufbau. Die beiden gehärteten seitlichen Aussenschichten werden weniger schnell abgetragen als die dazwischenliegende Mittelschicht. Dadurch wird die vom Metallkreissägeblatt auf das Rohr wirkende Vorschubkraft vor allem über die beiden schmalen seitlichen Aussenschichten mit erhöhter Härte wirksam. Die erhöhten Kräfte in den beiden schmalen festeren Bereichen führen zu einer besseren Schneidleistung. Diese erhöhte Schneidleistung bleibt auch nach einem Nachschärfen erhalten. Weil auf eine über die gesamte Mächtigkeit harte und spröde Schicht im Schneidbereich verzichtet werden kann, wird das Nachschärfen nicht wesentlich erschwert.

[0015] Die Mächtigkeit der gehärteten Schicht kann über die Frequenz und die Leistung der Induktionshärtung reguliert werden. Bei einem Metallkreissägeblatt wird die Schichtdicke S der beiden härteren ringförmigen Aussenschichten in einem Verhältnis zur Dicke bzw. Mächtigkeit B des jeweiligen Metallkreissägeblattes 1 gewählt. Ein bevorzugtes Verhältnis hängt von den Abmessungen, insbesondere vom Durchmesser, des Metallkreissägeblattes ab. Die Mächtigkeit B der gängigen Metallkreissägeblätter hängt von deren Radius L ab. Gängige Metallkreissägeblätter haben eine Mächtigkeit B im Bereich von 4 bis 12 mm. Die Schichtdicke S soll im Bereich von 0,2 mm bis 1,8 mm liegen. Bei Metallkreissägeblättern mit einer Mächtigkeit B im Bereich von 4 bis 6 mm liegt S vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 1,3 mm. Bei B im Bereich von 7 bis 9 mm liegt S vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 1,5 mm. Bei B im Bereich von 10 bis 12 mm liegt S vorzugsweise im Bereich von 0,8 bis 1,8 mm. Die optimale Schichtdicke wird vorzugsweise an den Durchmesser bzw. den Radius L des Metallkreissägeblattes angepasst, wobei auch unabhängig vom Durchmesser die Schichtdicke im Bereich von 0,2 bis 1,8 mm, vorzugsweise von 0,5 bis 1,5 mm und insbesondere von 0,8 bis 1,2 mm liegt.

[0016] Die Metallkreissägeblätter mit zwei beidseitig ausgebildeten härteren ringförmigen Aussenschichten haben eine deutlich erhöhte Blattstabilität bzw. Steifigkeit. Die Standzeit des Metallkreissägeblattes wird deutlich erhöht. Weil sich die Gefügestruktur und Festigkeit von einer Seitenfläche zur anderen ändern, können Eigenschwingungen des unbehandelten Blattes verändert und stärker gedämpft werden. Es hat sich gezeigt, dass diese Vorteile insbesondere bei Metallkreissägeblättern mit grossen Durchmessern, also bei einem Durchmesser von mindestens 1000 mm, vorzugsweise von mindestens 1600 mm, erzielbar sind.

[0017] Das Verfahren zum Herstellen der erfindungsgemässen Metallkreissägeblätter umfasst das Induktionshärten in einem radial äusseren Randbereich bei den beiden Seitenflächen des Metallkreissägeblattes. Das Induktionshärten wird so durchgeführt, dass im radial äusseren Randbereich über eine radiale Ausdehnung im Bereich von 30 mm bis 150 mm zwei voneinander abgewandte Aussenschichten mit erhöhter Härte ausgebildet werden, wobei zwischen den beiden Aussenschichten sowie radial innerhalb des äusseren Randbereichs Bereiche vorliegen, in denen das Induktionshärten im Wesentlichen keine Änderung der Härte erzielt, sodass die ursprüngliche Struktur des Stahls erhalten bleibt.

[0018] Um dieses auf vorgegebene Aussenschichten beschränkte Induktionshärten durchzuführen, muss das eingesetzte elektromagnetische Feld mit der passenden Ausdehnung, der passenden Frequenz und der passenden Leistung angewendet werden, sodass die im Metallkreissägeblatt induzierten Wirbelströme in den vorgegebenen Aussenschichten entstehen und dort die für das Härten nötige Temperatur über dem Curiepunkt erzeugen. Die eingesetzten Temperaturen und Einwirk- bzw. Härtungszeiten hängen vom Werkstoff der Metallkreissägeblätter und deren Ausgangsgefüge sowie vom Kohlenstoffgehalt ab. Die zu erzielenden Temperaturen liegen im Bereich von ca. 800 °C bis ca. 1100 °C.

CH 712 310 B1 [0019] Aufgrund des Skineffektes kann mit einer genügend hohen Frequenz des elektromagnetischen Feldes gewährleistet werden, dass die Wirbelströme nur in der vorgegebenen Aussenschichtangeregt werden. Für die bevorzugten Schichtdicken von 0,2 bis 1,8 mm, vorzugsweise von 0,5 bis 1,5 mm und insbesondere von 0,8 bis 1,2 mm der Aussenschichten mit erhöhter Härte werden hochfrequente oder mittelfrequente Felder mit angepasster Leistung und Einwirkungszeit eingesetzt. Bei Feldern mit Frequenzen im Bereich von 0,5 bis 5 MHz wird eine Flächenleistung im Bereich von 0,4 kW/cm² bis 3 kW/cm² sowie eine Einwirkungszeit im Bereich von 0,2 s bis 5 s gewählt und bei Feldern mit Frequenzen im Bereich von 5 bis 500 kHz eine Flächenleistung im Bereich von 0,7 kW/cm² bis 3,5 kW/cm² sowie eine Einwirkungszeit im Bereich von 0,5 s bis 5 s.

[0020] Beispielsweise wird bei einer Frequenz von ca. 1 MHz für eine Schichtdickengrenze von 0,2 mm eine Flächenleistung von ca. 3 kW/cm² sowie eine Einwirkungszeit von ca. 0,2 s vorgesehen, für eine Schichtdickengrenze von 1,2 mm eine Flächenleistung von ca. 0,4 kW/cm² sowie eine Einwirkungszeit von ca. 5 s. Bei einer Frequenz von ca. 10 kHz wird der Schichtdickengrenze 1,0 mm eine Flächenleistung von ca. 3,5 kW/cm² sowie eine Einwirkungszeit von ca. 0,5 s zugeordnet und der Schichtdickengrenze 1,8 mm eine Flächenleistung von ca. 0,7 kW/cm² sowie eine Einwirkungszeit von ca. 5 s.

[0021] Das elektromagnetische Feld wird mit Induktoren erzeugt, welche Leiterspulen umfassen. Die kurzen Einwirk- bzw. Erwärmungszeiten und die hohen Härtungstemperaturen bedingen eine exakte Ausführung der Induktoren hinsichtlich ihrer Form und ihrer Lage am Metallkreissägeblatt. Um am Ende der Haltezeit die Temperatur rechtzeitig und in genügendem Umfang zu reduzieren, muss eine passende Abschrecktechnik eingesetzt werden. Vorzugsweise werden Brausen mit Kühlflüssigkeit oder gegebenenfalls auch Bäder eingesetzt.

[0022] Die Induktoren sind an das gewählte Arbeitsverfahren angepasst. Bei einem Standverfahren stehen der Induktor und gegebenenfalls auch das Metallkreissägeblatt still. Die beiden Aussenschichten des gesamten radial äusseren Randbereichs werden erwärmt und abgeschreckt. Für jeden gewünschten Durchmesserder Metallkreissägeblätter müssen ein passender Induktor und eine passende Abschreckvorrichtung bereitgestellt werden. Um mit dem gleichen Induktor Metallkreissägeblätter mit unterschiedlichen Durchmessern behandeln zu können, wird vorzugsweise ein Vorschubverfahren angewendet. Der Induktor deckt nur einen Teil der beiden Aussenschichten des radial äusseren Randbereichs ab. Mit Hilfe einer Relativbewegung zwischen Induktor und Metallkreissägeblatt wird die Behandlungszone über die zu härtende Zone verschoben. Das Abschrecken erfolgt ebenfalls kontinuierlich mittels dem Induktor funktional nachgeführter Brause. In der einfachsten Ausführung sind Induktor und Brause fest stehend am Umfang des drehenden Metallkreissägeblatts positioniert. Beim Durchführen der Härtung entlang des gesamten Umfangs wird darauf geachtet, dass die Überlappung bzw. der mögliche Schlupf minimal gehalten wird.

[0023] Um Eigenspannungen abzubauen und gegebenenfalls eine gewisse Zähigkeit aufzubauen, werden die Metallkreissägeblätter nach der Induktionshärtung vorzugsweise einer Wärmebehandlung bzw. einem Anlassen unterzogen. Schon bei Anlasstemperaturen von 150 bis 200 °C und Haltezeiten von 1 bis 2 Stunden wandelt sich verspannter Martensit in zäheren Anlassmartensit um. Gegebenenfalls wird die Wärmebehandlung auch induktiv, insbesondere mit den gleichen Induktoren, aber angepasster Leistung, durchgeführt. Die Wärmebehandlung hat nur einen geringen Härteabfall, keine Verringerung der Verschleissfestigkeit zur Folge.

[0024] Es wurde erkannt, dass das Sägeverhalten wesentlich verbessert werden kann, wenn die Mächtigkeit des Metallkreissägeblattes im radial äusseren Randbereich in der Richtung radial von der Drehachse nach aussen zunimmt, vorzugsweise konisch. Der äussere Randbereich, in dem die Mächtigkeit zunimmt, hat eine radiale Ausdehnung im Bereich von 30 mm bis 150 mm, vorzugsweise von 60 mm bis 120 mm, insbesondere von 80 mm bis 110 mm. In der Ausführungsform mit einem konischen Bereich verlaufen die Schnittlinien der beiden ringförmigen voneinander abgewandten Aussenflächen mit einer Schnittebene, welche die Drehachse umfasst, unter einem spitzen Winkel zur Mittelebene des Metallkreissägeblattes, wobei dieser spitze Winkel im Bereich von 0,5° bis 2°, vorzugsweise im Bereich von 0,7° bis 1,2° und insbesondere im Bereich von 0,8° bis 1° liegt und insbesondere auch von der radialen Ausdehnung des konischen Bereichs abhängt.

[0025] Mit der Zunahme der Mächtigkeit des Metallkreissägeblattes im radial äusseren Randbereich in der Richtung radial von der Drehachse nach aussen kann sichergestellt werden, dass das Metallkreissägeblatt nur mit den am Umfangsrand ausgebildeten Zähnen in Kontakt zum zu sägenden Teil gelangt.

[0026] Zur Herstellung eines Metallkreissägeblattes mit einem äusseren Randbereich, in dem die Mächtigkeit gegen aussen zunimmt, wird von einem Metallkreissägeblatt ausgegangen, dessen Mächtigkeit der gewünschten maximalen Mächtigkeit beim Umfangsrand entspricht. Mittels Drehen und/oder Fräsen und/oder Schleifen wird der konische Randbereich und ein radial innen daran anschliessender Bereich mit im Wesentlichen konstanter reduzierter Mächtigkeit ausgebildet. Ein zentraler Befestigungsbereich behält vorzugsweise die ursprüngliche Mächtigkeit.

[0027] In einer bevorzugten Ausführungsform des Metallkreissägeblattes mit einer im radial äusseren Randbereich in einer Schnittdarstellung konischen Ausbildung der Aussenflächen ist das Metallkreissägeblatt im sich nach aussen aufweitenden äusseren Randbereich mit einer Induktionshärtung gehärtet.

[0028] Die bevorzugten Metallkreissägeblätter bestehen aus einem niedrig legierten Werkzeugstahl, vorzugsweise mit Chrom-Vanadium oder Wolfram, welcher insbesondere zu der Gruppe der Stähle 80CrV2 (DIN-Stoffnummer 1.2235),

CH 712 310 B1

80CrV23 (DIN 1.2236) und 73WCrMoV22 (DIN 1.2604) gehört sowie einen Kohlenstoffgehalt von mindestens 0,55% aufweist.

[0029] Die Zeichnung erläutert die erfindungsgemässe Lösung. Dabei zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Schnittes durch einen Bereich eines Metallkreissägeblattes mit im Vergleich zur radialen Richtung vergrössertem Massstab in Richtung der Drehachse.

[0030] Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Bereichs eines Metallkreissägeblattes 1, wobei dessen Ausdehnung in der Richtung der Drehachse 2 im Verhältnis zur Ausdehnung in radialer Richtung vergrössert dargestellt ist. Das Metallkreissägeblatt 1 umfasst zwei Seitenflächen 1 a und erstreckt sich von der Drehachse 2 radial bis zu einem Umfangsrand 1 b. Die Mächtigkeit des Metallkreissägeblattes 1 nimmt in einem radial äusseren Randbereich 3 in der Richtung radial von der Drehachse 2 nach aussen zu. Diese Zunahme der Mächtigkeit ist im dargestellten Schnitt konisch ausgebildet und die Schnittlinien der beiden ringförmigen voneinander abgewandten Aussenflächen 4 im radial äusseren Randbereich 3 verlaufen unter einem spitzen Winkel 5 zur Mittelebene des Metallkreissägeblattes 1. Dieser spitze Winkel 5 liegt im Bereich von 0,5° bis 2°, vorzugsweise im Bereich von 0,7° bis 1,2° und insbesondere im Bereich von 0,8° bis 1 °.

[0031] Radial innerhalb des konischen Randbereichs ist in einem mittleren Bereich 6 bei beiden Seitenflächen 1a eine mittels Drehen und/oder Fräsen und/oder Schleifen reduzierte Mächtigkeit des Metallkreissägeblattes 1 ausgebildet. Ein zentraler Befestigungsbereich 7 ohne Material abhebende Bearbeitung weist eine ursprüngliche Mächtigkeit auf.

[0032] Fig. 1 dient auch zur Erläuterung der Erfindung mit den im radial äusseren Randbereich 3 bei den beiden Seitenflächen 1a des Metallkreissägeblattes 1 mittels Induktionshärten gehärteten Aussenschichten. Der radial äussere Randbereich 3 erstreckt sich über eine radiale Ausdehnung im Bereich von 30 mm bis 150 mm. Zwischen den beiden Aussenschichten sowie radial innerhalb des äusseren Randbereichs 3 ist ohne darauf angewendetes Induktionshärten eine weniger harte Struktur des Werkzeugstahls erhalten. Der radial äussere Randbereich 3 kann auch mit konstanter Mächtigkeit ausgebildet sein.

Claims (11)

1. Patentansprüche

   1. Metallkreissägeblatt (1 ) aus Stahl mit zwei Seitenflächen (1 a) und Zähnen entlang des Umfangsrandes (1 b), welches um eine senkrecht zu den Seitenflächen (1a) durch sein Zentrum führende Drehachse (2) drehend einsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem radial äusseren Randbereich (3) bei den beiden Seitenflächen (1a) des Metallkreissägeblattes (1) mittels Induktionshärten zwei voneinander abgewandte Aussenschichten mit erhöhter Härte ausgebildet sind, wobei sich der radial äussere Randbereich (3) über eine radiale Ausdehnung im Bereich von 30 mm bis 150 mm erstreckt und zwischen den beiden Aussenschichten sowie radial innerhalb des äusseren Randbereichs (3) ohne darauf angewendetes Induktionshärten eine weniger harte Struktur des Stahls erhalten ist.
2. 2. Metallkreissägeblatt (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der radial äussere Randbereich (3) über eine radiale Ausdehnung im Bereich von 60 mm bis 120 mm, vorzugsweise von 80 mm bis 110 mm erstreckt.
3. 3. Metallkreissägeblatt (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdicke der Aussenschichten mit erhöhter Härte im Bereich von 0,2 bis 1,8 mm, vorzugsweise von 0,5 bis 1,5 mm und insbesondere von 0,8 bis 1,2 mm liegt.
4. 4. Metallkreissägeblatt (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mächtigkeit des Metallkreissägeblattes (1) im radial äusseren Randbereich (3) in der Richtung radial von der Drehachse (2) nach aussen zunimmt.
5. 5. Metallkreissägeblatt (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mächtigkeit des Metallkreissägeblattes (1) im radial äusseren Randbereich (3) konisch zunimmt und die Schnittlinien der beiden ringförmigen voneinander abgewandten Aussenflächen (4) im radial äusseren Randbereich (3) mit einer Schnittebene, welche die Drehachse (2) umfasst, unter einem spitzen Winkel (5) zur Mittelebene des Metallkreissägeblattes (1) verlaufen, wobei dieser spitze Winkel im Bereich von 0,5° bis 2°, vorzugsweise im Bereich von 0,7° bis 1,2° und insbesondere im Bereich von 0,8° bis 1° liegt.
6. 6. Metallkreissägeblatt (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stahl ein niedrig legierter Werkzeugstahl, vorzugsweise mit Chrom-Vanadium oder Wolfram, ist und insbesondere zu der Gruppe der Stähle 80CrV2 mit der DIN-Stoffnummer 1.2235, 80CrV23 mit der DIN-Stoffnummer 1.2236 und 73WCrMoV22 mit der DIN-Stoffnummer 1.2604 gehört sowie einen Kohlenstoffgehalt von mindestens 0,55% aufweist.
7. 7. Metallkreissägeblatt (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Metallkreissägeblattes (1) mindestens 1000 mm, vorzugsweise mindestens 1200 mm und insbesondere maximal 3000 mm beträgt.
8. 8. Verfahren zum Herstellen eines Metallkreissägeblattes (1) aus Stahl mit zwei Seitenflächen (1a) und Zähnen entlang des Umfangsrandes (1b), wobei das Metallkreissägeblatt (1) um eine senkrecht zu den Seitenflächen (1a) durch sein Zentrum führende Drehachse (2) drehend einsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass mit einer Induktionshärtung

   CH 712 310 B1 in einem radial äusseren Randbereich (3) des Metallkreissägeblattes (1) übereine radiale Ausdehnung im Bereich von 30 mm bis 150 mm zwei voneinander abgewandte Aussenschichten mit erhöhter Härte ausgebildet werden, wobei zwischen den beiden Aussenschichten sowie radial innerhalb des äusseren Randbereichs (3) Bereiche vorliegen, in denen die Induktionshärtung im Wesentlichen keine Änderung der Härte bewirkt, sodass die ursprüngliche Struktur des Stahls erhalten bleibt.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktionshärtung Aussenschichten mit einer Schichtdicke im Bereich von 0,2 bis 1,8 mm, vorzugsweise von 0,5 bis 1,5 mm und insbesondere von 0,8 bis 1,2 mm bildet und dazu hochfrequente oder mittelfrequente Felder mit vorgegebener Leistung und Einwirkungszeit einsetzt, wobei vorzugsweise hochfrequente Felder im Bereich von 0,5 bis 5 MHz mit einer Flächenleistung im Bereich von 0,4 kW/ cm² bis 3 kW/cm² sowie einer Einwirkungszeit im Bereich von 0,2 s bis 5 s oder gegebenenfalls mittelfrequente Felder im Bereich von 5 bis 500 kHz mit einer Flächenleistung im Bereich von 0,7 kW/cm² bis 3,5 kW/cm² sowie einer Einwirkungszeit im Bereich von 0,5 s bis 5 s einsetzt.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallkreissägeblatt (1) nach der Induktionshärtung einer Wärmebehandlung unterzogen wird, vorzugsweise bei Temperaturen von 150 bis 200 °C und Haltezeiten von 1 bis 2 Stunden.
11. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallkreissägeblatt (1) vor der Induktionshärtung so bearbeitet wird, dass die Mächtigkeit des Metallkreissägeblattes (1) im radial äusseren Randbereich (3) konisch zunimmt und vorzugsweise die Schnittlinien zweier ringförmiger voneinander abgewandter Aussenflächen (4) im radial äusseren Randbereich (3) mit einer Schnittebene, welche die Drehachse (2) umfasst, unter einem spitzen Winkel zur Mittelebene des Metallkreissägeblattes (1 ) verlaufen, wobei dieser spitze Winkel im Bereich von 0,5° bis 2°, vorzugsweise im Bereich von 0,7° bis 1,2° und insbesondere im Bereich von 0,8° bis 1° liegt.