双金属带锯条是将两种不同的金属(常用齿部材料为高速钢,背部材料为弹簧钢),通过焊接以及一系列的冷、热加工手段将两者结合在一起,使其兼具高速钢的高硬度、高耐磨性以及弹簧钢的韧性,从而获得高强度、良好耐热性、同时在高温下具有较高的抗弯曲、抗疲劳性能的优质锯条,大幅度提升了锯条的切削性能以及使用寿命,是世界上最先进的金属切割工具之一。双金属带锯条在实际使用过程中,其工作条件恶劣,并且还会受到循环应力、扭转、冲击等的共同作用,因此使用寿命会受到很大的影响,主要以双金属带锯条齿部材料的磨损或者背部材料产生疲劳裂纹的形式失效。在当前机械加工背景下,对于双金属带锯条的齿部材料要求其可以在高温状态下进行长时间的高速切割,为了提升双金属带锯条的使用寿命,则需要大大提高齿部材料的硬度值、耐磨性能以及高温性能。而作为一种复合材料,双金属带锯条的热处理过程是在齿部材料与背部材料焊接之后进行的,也就是说双金属带锯条的齿部材料与背部材料的热处理过程是同步进行的,而双金属带锯条的热处理工艺制定是以满足齿部材料性能为前提的,即以齿部高速钢材料的热处理工艺来选取参数,在此热处理工艺参数下,对于背部弹簧钢材料来说,热处理温度已经属于超高温。为了兼顾双金属带锯条齿部和背部的综合性能,研究制定更合理的热处理工艺、改善和提高背部材料在超高温淬火和高温回火状态下的抗疲劳性能与锯切寿命,具有很重要的理论指导意义。本文结合多种双金属带锯条样品,重点研究了双金属带锯条的失效机理以及组织性能调控技术。通过对比不同性能的样品,研究影响双金属带锯条使用寿命的主要原因,结合不同热处理阶段样品分析各热处理工艺对双金属带锯条组织以及性能的影响,并通过选取不同的正交实验因素(锯条行进速度、淬火温度、回火温度)设计正交试验,分析不同的淬火-回火工艺对双金属带锯条碳化物析出情况及分布、晶粒度和组织硬度值变化的影响,最终获得以下结论:(1)双金属带锯条当齿部材料与背部材料的硬度差值达到437HV时,相较于硬度差值413HV时其切削性能差、使用寿命短,且齿部材料中的碳化物尺寸偏大、形状不规则以及碳化物裂纹都会对其性能产生不利影响;(2)双金属带锯条齿材与背材的硬度差值在第一次回火后基本确定,随着回火次数进行其硬度差值变化不大;(3)随着淬火温度的提高,双金属带锯条的齿部材料淬火后的晶粒度及硬度值均呈下降趋势,背部材料淬火后的硬度值对淬火温度不敏感;(4)当前最佳热处理工艺参数为1183℃淬火+620℃三次回火,在该工艺下,齿部材料硬度值可达912HV,满足齿部性能要求,背部材料硬度值491HV,基于C系列样品提升了29HV,最终将齿材与背材的硬度差值由441HV有效降低到418HV。