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X射线法测定刀具的工作温度制造技术

技术编号:2555212 阅读:173 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用X射线衍射法间接测定刀具工作温度的方法。用与刀片相同材料制成的8个试样,经与刀片相同的淬火工艺处理,但在不同温度下回火,一一测出其相应的半高宽值,绘制成半高宽对于回火温度的标定曲线,然后将未回火和低温回火后,经10小时服役后的刀片,在相同实验条件下测得几乎相同的半高宽值,用它就可以从标定曲线求出刀具的工作温度。该法简便、易行、准确、可靠对一些不能用常规方法测定工作温度的刀具和金属零件具有特殊的意义。(*该技术在2008年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
一种测定刀具工作温度的方法,属于检测标定
在工农业生产中经常会遇到用刀具刨、削木材或者加工其他材料的情况。例如双鼓轮刨片机就是一种刨削木片类的林业机械,均匀分布安装在外鼓轮圆周上的24把刀片的最大线速度达39米/秒,刀片在高速运转中工作,除承受剧烈的磨擦、磨损外,还承受小能量多冲。切削产生的热量对刀刃部份的作用,特别是在非正常状态切削时(如木块中夹有砂石,金属异物等)刀片的服役条件恶化,导致刀片过早钝化,磨损量大、崩刃缺口,既不能满足一般刃磨制的要求,降低生产效率,还增大刃磨耗量,缩短了刀片的使用寿命。为了提高刀片的使用寿命和生产效率以降低成本。国内外各厂家对刀片的选材依据不一,有的以满足一班刃磨制为前题,有的要求连续工作。材料选择上有的用高碳钢,有的用低、中合金钢,甚至有用高合金钢的。热处理工艺也各不相同,刀具寿命差异较大。之所以如此是因为对刀片工作温度无法测定,仅凭估计作为刀片选材和制定热处理工艺的依据。寻求一种较为准确,可靠的方法测量刀具的工作温度,提供这类机械设计、刀片选材及制定热处理工艺制度的依据是本专利技术的目的。本专利技术的主要内容如下一、依据刀片在高速旋转运动刨削材料的过程中,由于磨擦,切削产生的热量在刀刃处的热累积作用,刀片达到充分回火的某一温度。在用x射线研究钢的回火过程时,对于高碳钢,回火温度在150~450℃范围内其衍射线半高宽值与回火温度是线性关系。二、原理及步骤该法是用与刀片相同材料制成的8个试样,经与刀片相同的淬火工艺处理,但在不同温度下回火,一一测出其相应的半高宽值,绘制成半高宽值对于回火温度的标定曲线,然后将未回火和低温回火后,经10小时服役后的刀片在相同实验条件下测得几乎相同的半高宽值,用它就可以从标定曲线求出刀具的工作温度。1.测量衍射线形的实验条件测量衍射线形使用x射线衍射仪选用下列实验参数靶极辐射铬靶时间常数4滤波片钒计数量程800个/秒管压30千伏扫描速度 1/2管流24毫安走纸速度8毫米/秒发散狭缝1度计数管闪烁防散射狭缝1度计数管高压680伏接受狭缝0.2毫米放大倍数32衍射晶面(110)对线形的测量,为了能反映刃口处情况。应尽量缩小入射x射线束的截面积和靠近刃口2.试样的制备和测量用与刀片相同材料的轴承钢作成25×35×6毫米的8个试样,经与刀片相同的双细化淬火处理后,分别在100℃、150℃、200℃、250℃、300℃、350℃、400℃和450℃8个不同温度下回火、回火时间均为10小时。试样表面经电解抛光后,对其进行衍射线形的测量,测量是在同一表面上沿垂直和水平方向共测两次(说明书附图2就是试样的部份衍射线形图,将计算出的衍射线形的半高宽值求出平均值(半高宽单位用弧度表示)列表(如说明书附图3所示),根据表中数据绘制《半高宽-回火温度》关系、曲线,即如说明书附附图说明图1中A线所示。3.待测刀片的处理及测量取待测刀片两把,其材料与试样相同,并经与试样相同的双细化淬火工艺及回火处理后与其它刀片一起(一般有24把刀片)装机服役10小时,每把刀片在充分冷却的条件下,用砂轮切割机切割成尺寸为40×30毫米的三个带有刃口的刀片块(切割方法如说明书附图4所示,图中虚线为切割线)。切割下来的6个刀片块,在与试样同样的仪器及条件下进行衍射线形的测量、测量时要使刃口边缘与测角似中心轴线平行,且两者垂直距离为2.5毫米。从测得的线形计算出他们的半高宽平均值用该平均值从标定曲线A上即可求出刀片距刃口2.5毫米处的工作温度。要想测得刀片从刃口至某一距离处的工作温度用上述服役后的刀片块进行线形测量时,从其刃口边缘距测角仪中心轴线分别为2.0、2.5、3.0、4.0、5.5毫米,测出其相应的半高宽值、列表、绘出《半高宽-刃口距离》关系曲线,如说明书附图中B线所示。用外推法即可在B线上求出从刃口至某一距离处的半高宽值,再从A线上求得该距离处的刀片的工作温度。例如想求出离刃口1毫米处的工作温度,只需从1毫米处作垂线与B线交于F点,从F点作水平线与A线相交于E点,从E点向下作垂线与回火温度轴相交于C点,C点的温度(300℃)就是离刃口1毫米处的工作温度。把所测数据编成程序使用电子计算机同样可以迅速、准确的得出刀具的工作温度。采用本法测量刀具的工作温度具有以下优点1.对于处于高速运动而又装于箱体内的刀具,用常规方法测定其工作温度不能奏效,而其工作温度是这类机械设计,刀具选材热处理工艺制定的重要依据,直接关系到刀片的使用寿命的合理性与其商品价格的可接受性。本测温方法正好解决了这一问题,对提高生产效率、降低生产成本、节约高合金钢材料有着重要意义。2.只要制作一定数量的试样,并与装机服役后切割下来的刀具样块分别在x射线衍射仪上测定半高宽值,就可以实现这一温度的测定,方法简便、行之有效。3.用此法可以测定工作温度范围在100~400之间刀具工作的温度。测得的工作温度的标准误差为正负10℃,已能满足机械设计或刀具选材和热处理工艺制定的要求、方法准确、可靠。权利要求1.一种x射线法测定刀具工作温度方法,其特征是(1)使用x射线衍射仪测量衍射线形时,使用发射狭缝1度,防散射狭缝1度,接受获缝0.2毫米,衍射晶面(110),(2)具体测量方法是用与待测刀片相同材料的轴承钢作成25×35×6毫米的8个试样,经与待测刀片相同的双细化淬火处理后,分别在100℃、150℃、200℃、250℃、300℃、350℃、400℃、450℃8个不同温度下回火10小时,然后测量其衍射线形在垂直和水平方向上共测两次,将所得衍射线型计算出其半高宽值,用这些值绘制《半高宽一回火温度》关系曲线即标定曲线。(3)取待测刀片两块,装机服役10小时,每把刀片切割成40×30毫米的三个带刃口的刀片块共6块,在与试样相同的仪器及条件下进行衍射线形的测量并计算出线形的半高宽值的平均值,从标定曲线A上即可求出刀片的工作温度。2.如权利要求1所述的测定刀具工作温度的方法,其特征在于,绘制《半高宽-刃口距离》关系曲线,用外推法可在该曲线上求出刃口至某一距离处的半高宽值,再从标定曲线上求刀片上该处的工作温度。全文摘要一种用X射线衍射法间接测定刀具工作温度的方法。文档编号G01J5/38GK1034268SQ8810620公开日1989年7月26日 申请日期1988年8月18日 优先权日1988年8月18日专利技术者李德炘, 左永强, 吴京 申请人:昆明工学院, 林业部昆明人造板机器厂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种x射线法测定刀具工作温度方法,其特征是:(1)使用x射线衍射仪测量衍射线形时,使用发射狭缝1度,防散射狭缝1度,接受获缝0.2毫米,衍射晶面(110),(2)具体测量方法是:用与待测刀片相同材料的轴承钢作成25×35×6毫米的8 个试样,经与待测刀片相同的双细化淬火处理后,分别在100℃、150℃、200℃、250℃、300℃、350℃、400℃、450℃8个不同温度下回火10小时,然后测量其衍射线形在垂直和水平方向上共测两次,将所得衍射线型计算出其半高宽值,用这些值绘制《半高宽一回火温度》关系曲线即标定曲线,(3)取待测刀片两块,装机服役10小时,每把刀片切割成40×30毫米的三个带刃口的刀片块共6块,在与试样相同的仪器及条件下进行衍射线形的测量并计算出线形的半高宽值的平均值,从标定曲线A上即可 求出刀片的工作温度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李德左永强吴京
申请(专利权)人:昆明工学院林业部昆明人造板机器厂
类型:发明
国别省市:53[中国|云南]

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