剪毛机刀片的硬度设计与热处理工艺.pdfVIP

～工　艺～ 剪毛机刀片的硬度设计与热处理工艺* 黄建洪 （内蒙古农机研究所，呼和浩特010020） 摘 要:在查明剪毛机刀片刃口和刃面不同的失效方式和磨损机理的基础上，运用摩擦学理论，借鉴前人 的研究成果，提出承受以石英为代表的磨粒犁削、冲击磨料磨损、接触疲劳磨损和抑制粘着磨损的 刃口和刃面应具备的硬度。经淬火、回火、硬度约62 HRC的低合金工具钢刀片具有较高的耐磨性， 但刀片硬度还应根据羊种和含砂情况作1～2HRC的调整。介绍了经获得最佳含碳量马氏体、G.S.预 处理和Ｎ.M.处理三种工艺处理的刀片的使用效果。经N.M.处理的刀片不但刃口、刃面组织结构极 佳，而且刃口、刃面的硬度分布合理，因而寿命大幅度提高。 关键词:剪毛机刀片；磨损；失效分析；硬度设计；耐磨性 中国分类号：TG162.2　　　文献标识码：B　　　文章编号：1008-1690（2005）01-0029-007 Machine Blade HUANG Jian-hong Abstract: by 1HRC～ Kwy Words: 每年一次的剪羊毛是畜牧业生产的重要环节， 就报废了。刀片不是消耗于剪毛，而是被磨刀盘上 季节性强，作业期限短，劳动强度大。机械剪毛不 金刚砂磨损掉的。其他渗硼刀片刃磨后，因刃口未 仅效率提高2.6倍～4倍，产毛量提高10%～15％， 磨利，呈锯齿状，每次剪羊头数均不高，加之渗硼 而且由于羊毛长度增加，碎毛减少，收购价格可提 刀片断齿率高，因此，渗硼工艺在剪毛机刀片生产 高1级～2级，对提高牧民收入，促进毛纺工业发展 上终未被采用。 都有重要意义。 多年来，我们对刀片的失效方式和磨损机理作 刀片是剪毛机械的关键件、易损件。刀片主要 了大量研究，应用摩擦磨损理论研究刀片的选材、金 受夹杂毛中高硬度砂粒的磨料磨损而变钝失效。原 相组织和硬度设计，取得了显著成效。 农机部部标NJI71-79对硬度泛泛地规定为：上刀片 1　剪毛机刀片服役条件与失效分析 62HRC～65HRC，下刀片61HRC～64HRC，但使用 剪毛机切割装置（图1）略似理发推剪，由上下 中往往不尽如人意。新标准JB/T7881·5-95扩大到： 刀片组成。下刀片亦称梳状底板，固定在剪头上； 上刀片61HRC～65HRC，下刀片60HRC～64HRC， 上刀片 （动刀片）在下刀片的剪切刃面上以 问题仍然不少。 2800r/min～3300r/min作往复摆动，剪头向前推进， 仅就硬度而言，剪毛机刀片存在两大难以处理 完成剪毛作业。我们早年的研究表明，分析刀片的 的矛盾： 磨损应将刀刃分解为刃口和刃面两部分，二者有不 [1] （1）硬度与韧性的矛盾。刀片软了，刃口易卷， 同的失效方式、磨损机理和性能要求 。 刃面易划伤；太硬又会崩刃，甚至刀齿折断。 （2）耐磨性与利磨性的矛盾。刀片用钝后在专 用磨盘上磨刀，在剪毛现场必须在十几秒到几十秒 钟内磨利。对刀片来说，磨刀与剪毛都是经受磨料 磨损的过程。刀片剪毛时很耐磨，磨刀时必然利磨 性差，反之亦然。上世纪60年代初曾试用CrW5钢 制造刀片，但因利磨性差而作罢。渗硼刀片曾出现 刃磨一次剪羊216头的特高记录，但这是花了一个 多小时精心研磨的结果，边磨刀，边用放大镜检查， 图1　剪毛机剪头及上、下刀片 直到刃口渗硼层没有崩裂为止。这个刀片才磨4次 Fig 1　 收稿日期: 2004－07－13 *国家自然科学基目之一部分。 作者简介:黄建洪（1939.9－），男，高级工程师，长期从事金相热处理和磨损机理方面的研究与教学、 生产工作，曾获全国科学大会奖