鋼領的組織結構與高性能研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、鋼領是環(huán)錠細紗機上的關鍵元件,它與高速運轉的鋼絲圈組成一對摩擦副,實現(xiàn)對紗線的加捻和卷繞。鋼領在環(huán)錠紡中所起的作用舉足輕重,從小的方面來講,它的性能好壞直接影響著成紗毛羽,細紗斷頭等紡紗質量以及紡紗效率,從大的方面來講,它是環(huán)錠細紗機由以前的低速型向今天的高速型轉變,實現(xiàn)環(huán)錠細紗機生產高速化的關鍵技術問題之一。
  本文介紹了國內鋼領傳統(tǒng)的熱處理和表面處理工藝,在深入探討分析的同時,提出采用中頻非平衡磁控濺射制備類金剛石(Diam

2、ond-like carbon,DLC)鍍膜的方法來提高鋼領的耐磨性能,從而達到延長使用壽命的效果。類金剛石膜兼具優(yōu)異的減摩和抗磨性能,在摩擦學領域獲得廣泛應用。在本課題的研究中,采用中頻非平衡磁控濺射制備的DLC膜表面光滑致密,均勻性較好,具有典型的類金剛石結構,硬度較高,膜-基結合強度高,摩擦系數低至0.1~0.15,且磨損率較小,與傳統(tǒng)的鍍Cr鋼領和光面鋼領相比性能上有了很大的提高,達到了本課題研究的預期效果。
  在本課題

3、的研究中,首先對試樣進行熱處理,熱處理的工藝與企業(yè)里正在使用的工藝一致,工藝方法為:淬火溫度為845℃,淬火保溫時間20min;回火溫度為160℃,回火保溫保溫2h。熱處理后硬度達到60HRC。
  在試樣經過熱處理后,進行本課題的主要研究工作,在試樣表面進行磁控濺射鍍DLC薄膜。首先是DLC鍍膜工藝參數的確定,為了獲得具有具有類金剛石薄膜結構的鍍膜,主要通過改變影響薄膜結構的功率和負偏壓來實現(xiàn)。當濺射功率為2kW、4kW、8kW

4、和10kW,負偏壓為40V、80V、120V和160V時,獲得了不同結構和性能的類金剛石薄膜。為了確定最終的濺射鍍膜參數,對比了不同功率和負偏壓參數下的薄膜的力學性能和摩擦學性能,最終確定的DLC濺射鍍膜工藝參數為:功率8Kw,負偏壓120V。
  為了驗證獲得的DLC類金剛石鍍膜性能是否優(yōu)于傳統(tǒng)的鋼領表面處理工藝,研究了干摩擦條件下類金剛石薄膜試樣、鍍硬Cr試樣和基體試樣的摩擦磨損性能。摩擦磨損性能的研究方在銷-盤摩擦磨損試驗機

5、上進行,對比了在滑動速度為4Hz、6Hz、8Hz,10Hz和12Hz條件下,載荷為4.9N,7.84N,9.8N和11.76N條件下的摩擦和磨損情況。研究表明,在不同的滑動速度下,DLC鍍膜試樣的摩擦系數保持在0.08~0.15之間,而鍍硬Cr試樣的摩擦系數在0.4~0.75之間,基體試樣的摩擦系數在0.4~0.7之間;在載荷變化的情況下,DLC鍍膜試樣的摩擦系數保持仍很低,在0.075~0.15之間,而鍍硬Cr試樣的摩擦系數的變化區(qū)間

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