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随着机采棉种植面积的不断扩大,通过机械采收棉花,不仅有效缓解了拾花劳力紧张的问题,而且大幅度降低了棉花采摘费用。据资料显示,未来五年,新疆将投入20亿采购1094台采棉机,而如果全部实现机采棉,所需采棉机数量将达到5000台。每台采棉机通常配置5-6组摘锭组。每组需288-480根摘锭,目前进口摘锭售价为70元左右,因此市场需求很大。人工采棉已成为制约新疆棉花生产的瓶颈,大幅度实现采棉机械化已经势在必行。水平式采棉机所用摘锭是采棉机的关键核心零件,为易损件,影响着采棉生产效率和采净率。目前它主要依赖于进口,价格较贵,迫切需要实现国产化。本课题以国内台州生产和国外进口水平摘锭式采棉机关键工作部件---水平摘锭为研究对象,结合水平摘锭在设计和使用过程中遇到的实际技术问题,探讨不同材料摘锭的使用性能及失效形式,通过理化试验、金相组织分析、力学性能测试等实验手段,分析国内外摘锭的材料组成,力学性能差异,金相组织异同,进而制定了热处理工艺,分析了其影响因素,对国产摘锭的制造提供充分的理论和实验依据。从而达到保证摘锭性能、提高使用寿命的目的。(1)采用能谱以及化学方法相结合分析了三种摘锭的成分,得出三种摘锭的元素组成及材料牌号。(2)对三种试样进行了室温拉伸性能测试,比较了三种样品的强度,延伸率。其中1#国产摘锭抗拉强度及屈服强度均较高,其屈服强度均高于其余两种样品;2#以色列摘锭具有最高的抗拉强度,但其延伸率较其余两种样品低;4#美国摘锭强度最低,延伸率与1#相同。(3)采用金相显微镜及扫描电镜相结合分析了三种摘锭渗碳层及基体心部组织特点。三种摘锭心部组织均主要由板条马氏体组成,表面为渗碳淬火的隐针马氏体组织。其中1#心部及渗碳层的马氏体组织均比2#、4#更为细小。(4)采用扫描电镜以及能谱相结合的方法对三种摘锭的镀层表面、厚度等进行了分析。三种样品表面均存在镀Cr层。镀层厚度:2#以色列摘锭镀层最厚,1#国产摘锭镀层最薄,4#美国摘锭厚度居中。整体上看,1#国产摘锭镀层表面不够光滑,与基体结合较差,镀层厚度偏薄,这些都将影响镀层的耐磨性能。本课题的研究成果将成为国内发展具有自主知识产权的采棉机摘锭材料加工工艺及技术核心提供理论基础,对新疆棉花机械化作业具有重要的意义和广阔的应用前景。