65mn弹簧钢的深冷处理工艺.PDF

维普资讯 ／一 ／．{ 第 23卷 第3期 甘 肃 工 业 大 学 学 报 Vo1．23 No．3 1g97年 9月 Journal Gans~Univ盯sityofTechn0lo Sept．1997 65Mn弹簧钢的深冷处理工艺 李士燕 (甘肃工业大学材料工程系．兰州 730050) (兰州炼油总厂．兰州 730060) 马玉华常立萍 T6r6『f·f (甘肃工业大学图书馆，兰州 730050) 摘 要 针对 国产收割机刀片寿命不高的问题，结备 65Mn钢制收割机刀片，研究探 讨 1弹簧钢的深冷处理I艺及显微组织与力学性能．研究结果表 明，经深峰处理，明 显改善 了钢的多冲疲劳性能和耐磨性 ，其刀片的寿命是 333．3hmz，高于德国的收割 机 刀片． 关键词 墨兰塑 堡塑 苎兰兰墨 堡生竺墨 生圭查鲞． 分类号 TG15 国产刀片使用寿命不高，最主要的原因是选材及热处理工艺不当．如国内外收割机刀片多 选用T9A钢，齿刃经局部淬火后其刃部硬度高，但韧性不足，在大田收割时经常发生崩刃和掉 齿等现象，导致刀片的寿命很低．本文从刀片的受力状态和失效形式进行分析，认为改用 65Mn钢经等温淬火后进行一次深冷处理工艺(称为复合处理)可明显改善钢的多冲疲劳性能 和耐磨性．经复合处理的刀片使用寿命在 333．3hm。以上，刀片的失效形式属正常磨损． 1 试验准备 1．1 试验用钢的化学成分与临界点 表 1 试骚jfl钢 的化学成分 65Mn钢是一种含锰的弹簧钢，其化 茎 曼 苎 ! 学成分见表 1，钢的临界点见表 2． 音量／ 0．63 0．97 0．2110．0140．023 1．2 65Mn钢的等温动力学曲线 表 2 65Mn钢的临界点 实验用钢的等温动力学曲线见图1． 1．3 试样准备与设备 1．3．1 测试力学性能用试棒 根据西安交通大学强度研究所提供的各种力学性能试捧的几何尺寸进行加工，多冲疲劳 性能在 DC一150试验机上进行 ，磨损试验在磨料磨损试验机上进行． 1．3．2 大 田试验用的刀片 根据GB12l1—86要求的几何尺寸，由合作单位提供未经热处理的刀片毛坯和国内外同 收稿 日期l1997—02—27 *国家科委火炬计翔项日 维普资讯 ± ．6 E 弹 肇 鸽 曲螺 坞 处理 工 艺 类型的刀片产品． 1．3．3 热处理工艺 试验用热处理工艺规范有两个方案：常规 的等温淬火加 200~C低温回火；等温淬火后加 深冷处理 (一170~C)，暂称复合处理． 1．3．4 大田收割用设备 大田收割在宁夏回族 自治区国营黄羊滩农 ， 场进行，选用的收割机为德国进 口的CLAAS 大型联合收割机，其刀架长度为 7m， 1．3．5 深冷设备 自制 100L真空绝热设备． 2 试验观察与分析 2．1 65Mn钢制收割机刀片的受力分析 图1 65Mn钢等温动力学曲线 关于收割机刀片在工作时的受力情 况，国内外存在许多看法．前苏联专家认 为刀片工作时由于承受垂直力的作用， 使刀片产生弯 曲变形 】，国内有人认为 刀片刃口齿部承受弯曲疲劳应力．观察 了刀片的工作情况，发现刀片在工作时 承受小能量多次冲击．当应力超过一定 大小时，则出现疲劳裂纹，最后园冲击疲 劳失效，其多冲疲劳断 口如图2所示．除 此 以外 ，刀片刃 口工作时还承受严重磨 擦，当刀片的硬度很低时则出现齿尖早