论文部分内容阅读
钢领是环锭纺纱机对纱线进行加捻和卷绕的关键零件之一,它与钢丝圈组成一对摩擦副,其工作条件恶劣,磨损报废是其主要的失效形式。钢领在环锭纺纱中所起的作用举足轻重,它的性能好坏直接影响着成纱毛羽,细纱断头等纺纱质量以及纺纱效率,它是环锭细纱机由以前的低速型向今天的高速型转变,实现环锭细纱机生产高速化的关键技术问题之一。 根据纺织机械的实际工况要求,钢领不仅具有一定的硬度、光洁度和耐磨性,而且还要变形小,有利于钢丝圈在钢领上运行稳定,纺纱张力差异小,张力波动平稳,从而达到延长钢领和钢丝圈使用寿命的效果。本文介绍了国内钢领传统的热处理和表面处理工艺,提出采用等温淬火来减小钢领热处理上的变形。 首先,对钢领进行淬火工艺实验,通过改变淬火加热温度和淬火保温时间,探索了淬火工艺和回火工艺对钢领性能的影响。在硬度达到钢领性能要求的前提下,选择使得钢领变形最小的参数。最终确定淬火加热温度为840℃,淬火保温时间20min,回火加热温度为160℃,回火保温时间2h。 然后,改变热处理工艺,用贝氏体等温淬火代替常规油冷淬火,探索出最合理的工艺。经贝氏体等温淬火后的钢领其硬度要比常规油冷淬火要低,但是其变形要小。在220℃~300℃内等温淬火,均可得到下贝氏体为主的组织。随温度的升高,零件的硬度先增加,后减小,在260℃左右硬度最高。在同一温度内等温,随着等温的延长,钢领的硬度值也会逐渐下降,根据钢领的实际应用条件,选择等温10min最好。 另外,用160℃油冷淬火代替常规油冷淬火,常规油冷淬火与160℃油冷淬火后的钢领的硬度差别不大,常规油冷淬火与160℃油冷淬火后的钢领均能得到马氏体组织,160℃油冷淬火得到的马氏体减少,残余奥氏体增多,钢领的变形比油冷淬火后的要小。 在同等载荷和时间下分别对下贝氏体等温淬火、160℃油冷淬火和常规油冷淬火后的钢领做摩擦磨损实验,发现下贝氏体等温淬火后的钢领的耐磨性最好,160℃油冷淬火后的钢领的耐磨性略低于常规油冷淬火后的钢领。 最后,用X射线衍射仪测得钢领在机加工后热处理前的轴向拉应力约430MPa,而GCr15轴承钢的屈服强度为518MPa,所以有必要进行去应力退火。淬火前进行500℃保温3h后空冷的去应力退火,然后再进行等温淬火,检测钢领的圆度发现圆度减小了7-10μm之间,说明淬火前应力也是增大热处理变形的重要因素之一。