CN1041008A

CN1041008A - 片梭用金属材料及热处理强化工艺

Info

Publication number: CN1041008A
Application number: CN 88106491
Authority: CN
Inventors: 张瑞平; 姚忠凯
Original assignee: Harbin Institute of Technology
Current assignee: Harbin Institute of Technology
Priority date: 1988-09-03
Filing date: 1988-09-03
Publication date: 1990-04-04
Anticipated expiration: 2003-09-03
Also published as: CN1022495C

Abstract

片梭织机中梭夹及梭壳所用材料及热处理强化工艺，生产出的梭夹使用寿命可高达1000万次以上，梭夹的尖端的夹持力可达1.9公斤以上，使用的原材料及工艺适合于我国的国情，使用和生产苏台译片梭织机的工厂单位都可以应用。

Description

本发明属于金属材料及热处理领域。

片梭织机中的片梭由梭夹及外面的梭壳组成，经二个小销钉铆接成为一体。片梭的使用寿命主要决定内部梭夹，梭夹的主要工作部份是两个对称的臂，工作时在织机右侧打开钩的作用下，使两臂开闭夹住伟纱，将片梭投向另一侧时，左侧的打开钩使两臂再次打开，吐出纬纱，即片梭在完成一次引纬时，两臂开合两次。所以两臂根部承受最大的弯矩是危险的断面。如图1的A处，为了能夹住纬纱，梭夹的尖端应保持1.9-2kg的夹持力，图1中的C处，因此要求两臂应有足够的强度，以保持工作1000万次时夹持力不得小于1.9公斤力。当梭夹夹住纬纱在织机上来回快速移动时，会产生较大摩擦力，纬纱会使夹纱面磨出沟槽，因此要求夹纱面要有足够硬度，否则会使梭夹夹不住纱面失效。当前我国一些单位〔1〕研制的片梭使用寿命为200万次，使用制梭夹材料为50GrV和45CrNiMoV，其成形工艺为：机加→热处理840℃淬火，420℃回火→机加→二次加工→喷丸。用此材料及工艺制做的梭夹存在着使用寿命短，约200万次，梭夹臂根部强度不够，梭夹臂的应力松驰，低于1.9公斤，至使夹纱面上出现小沟槽面而梭夹报废。在国际上瑞士使用制梭夹用材料为55Cr4MovNi（德国钢号45CrMoV67），梭壳材料为55SiCr（德国钢号67SiCr5），这些材料较为昂贵不适合我国的国情。

本发明的目的为针对上述情况和我国当前纺织业大力发展中急待解决的问题而研制的，近年来我国从瑞士和其它国家共进口了1000多台片梭织机，我国已在更新老式纺织械，生产出高质量的片梭是一重大的课题。

本发明的特征为：

梭夹用钢

成份	C	Si	Mn	Cr	V	Mo	Ni	S·P
									%	0.3-0.72	0.2-0.8	0.4-1.0	0.9-3.0	0.1-0.9	0.4-1.5	0.1-0.3	≤0.03

梭壳用钢

成份		C	Si	Mn	Cr	Ni	Mo	V	S·P
										％	1	0.5-0.75	1.0-2.0	0.5-1.0	0.9-1.5	0.3-1.0	0.1-0.2	0.1-0.2	≤0.03
2	0.2-0.4	0.4-0.8	0.3-0.8	0.2-0.9	0.1-0.3	/	/	≤0.03

A，梭夹热处理工艺参数：

锻造→细化晶粒→机加工→调质

（850～950℃空冷）（850～900℃淬火+500℃回火）

→机加工→去除应力退火→机加工→除应力退火→

（200～400℃炉冷）（200～400℃炉冷）

机加工→保护气氛炉中淬火回火→机加工→离子氮化

（830～980℃淬火480～450℃回火）（400～580℃

处理→形变强化→局部尖端处理

4H）（强度为A级）（1000～1200℃空冷）

B，梭壳热处理工艺参数：

机加工→焊尾→细化晶粒→机加工→碳氮共渗处理

（830-950℃空冷）（800～950℃6H空冷）

（或淬火回火）→淬火回火→表面加工成形

（760～850℃油冷200～300℃空冷）

梭壳处理工艺

梭夹臂截面甚小，却承受较高的载荷尤其是根部，因此要求使用适宜的金属材料。在上述使用的钢材中碳含量是为了保证有足够的强度和弹性，含铬是为了增加淬透性，减少淬火变形和内应力，并增高渗氮层的硬度。钢中钼的含量也较多，这可防止回火脆性，增加回火抗力，也可增加渗氮层的硬度。含有钒可细化晶粒，镍的作用与铬相似。

梭壳用钢中含有硅和锰是为了增加弹性，提高回火抗力，而少量的铬是为了提高淬透性减少变形，碳量较高是保证足够的强度、弹性，在承受冲击力时又不致于过脆，但因梭壳在滑槽中来回快速滑动，又要保证有足够的耐磨性，因此碳量多少是至关重要的。

梭夹是片梭的关键部件，为了得到高弹性和高强度，并且保持高寿命（1×10⁷次）的同时，夹纱面的夹持力不得低于1.9公斤，因此在热处理工艺中采用保护气氛热处理使表面不得因热处理的淬火和回火而损伤，随后的离子氮化可以使工件表面形成合适的压应力，得到高的疲劳寿命，氮化层深在0.05～0.25mm之间为宜。表面硬度在HV950～1200。在加工中间有几次去除应力退火是避免加工中出现变形，形变强化和局部强化增加整体强度和尖端的耐磨性，热处理的核心除保证梭夹有足够的强度和弹性外，更重要的是在热处理后要保持有足够的夹持力，范围在1.9-2.1公斤。梭壳用两种金属材料，因此热处理方法是不同的。若用第一种钢时，只要淬火回火就可以了，若用第二种钢就需要进行表面渗碳，增高碳量以提高耐磨性能。

我国引进1150台片梭织机，因织布（塑）料幅宽不同，每台机器配带11～20把片梭，以平均每台配15把计算，每把130美元，则：

每年节约1150×15×130＝2242500美元

若以后每年国产片梭织机生产200台，每台配带12把片梭，则：200×12×130＝312000美元。把两部分相加则每年可为国家节约外汇260万美元。

实施例：

A，梭夹

取来锻造好的梭夹毛坯料→加热到880℃空冷，以细化晶粒→调质处理870±10℃油冷580±10℃回火→机加→300℃去应力退火，炉冷→机加→去应力退火→机加→900±10℃在保护气氛中加热油冷，550℃回火→机加→520±10℃离子氮化3小时，到250℃以下时出炉→用喷丸法进行表面形变强化，喷丸强度为A级→1000～1200℃空冷尖端局部处理。

经上述处理的梭夹，可以达到1×10⁷次疲劳寿命，且夹纱力在1.9～2.1kgf的范围。

B，梭壳（用表第二种钢）

机加→焊尾→900±10℃细化晶粒→机加→890±10℃碳氮共渗5～6小时→在保护气氛中加热到820±10℃淬火油冷220±10℃回火空冷→表面加工装配成型。

经上述热处理的梭壳，表面耐磨性能好，心部韧性好。

经过几年的研究，现把疲劳试验的数据列表如下：

表3 梭夹的疲劳寿命试验数据

	试验日期	试验件数	超过10⁷次件数	合格率	备注（不合格原因）
						第一批	84年11月	15	5	33％	加工不当，热处理不当
第二批	85年2月	14	13		损坏者因材料中有一缺陷
						第三批	85年4月	15	15	100％
第四批	86年3月	15	15	100％
						第五批	86年5月	15	15	100％
第六批	86.6－87.3	11	11	100%	在天津第一毛纺厂试验全部合格

主要参考文献

〔1〕上海纺织工学院金工教研室表面强化科研组《片梭织机“梭夹”的应力分析》上海纺织工学院学报 1980.第一期 P63。

Claims

1、片梭织机中组成片梭的梭夹及梭壳所用材料及热处理工艺，本发明的特征为：

梭夹材料组成为：

C 0.3-0.72%

Si 0.2-0.8%

Mn 0.4-1.0%

Cr 0.9-3.0%

V 0.1-0.9%

Mo 0.4-1.5%

Ni 0.1-0.3%

S·P ≤0.03%

梭壳材料组成为：

C 0.5-0.75%

Si 1.0-2.0%

Mn 0.5-1.0%^

Cr 0.9-1.5%

Ni 0.3-1.0%

Mo 0.1-0.2%

V 0.1-0.2%

S·P ≤0.03%

梭夹热理工艺参数为：

锻造→ 细化晶料 →机加工→ 调质

(850～950℃空冷) (850～900℃淬火+500回火)

→机加工→ 去除应力退火 →机加工→ 除应力退火

(200～400℃炉冷) (200～400℃炉冷)

→机加工→ 保护气氛炉中淬火回火 →机加工

(830～980℃淬火480～450℃回火)

→机加工→ 离子氮化处理 →形变强度 →局部尖端处理

(400～580～4H) (强度为A级) (1000～1200℃空冷)

棱壳热处理工艺参数为：

机加工→焊尾→ 细化晶粒 →机加工→

(830～950℃空冷)

碳氮共淬火理(或淬火回火)→ 淬火回火

(800～950℃6H空冷) (760～850℃油冷200～300℃空冷)

→表面加工成型。