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    (1)针筒的工作条件和技术要求 在编制过程中,针筒是正确安排针布的位置和针布的内侧的针口要与织物摩擦,故需要其表面耐磨性好。针筒的工作特点可知,纬织机针筒采用45钢淬火处理,袜机针筒采用38CrMoAl或20CrMnTi进行氮碳共渗(软氮化),均可获得高的硬度和良好的耐磨性,满足其工作需要。针筒的形状如图9-40所示。


    (2)针筒的机械加工工艺流程 根据针筒的工作条件不同,又分很多种,这里仅介绍纬编机针筒和袜机针筒的工艺流程。

 

    ①纬编机针筒 采用45钢制造,进行表面超音频淬火。45钢锻造一退火一粗车一精车一铣槽一超音频感应淬火一硬度和变形量的检验一入库。

 

    ②袜机针筒 采用20CrMnTi或38CrMoAIA钢制造,进行渗氮或氮碳共渗处理。锻造一锻件退火一粗车一去应力退火一精车一铣槽一渗氮(或氮碳共渗)一硬度、渗层和变形量检验一入库。

 

    (3)针筒的热处理工艺

 

    ①纬编机针筒(45钢) 的热处理技术要求为表面硬度50~55HRC,硬化层深3~5mm。

 

    45钢锻造后的等温退火工艺为(860一880)℃×(3-4)h+(700~730)℃×(6~8)h,炉冷到300℃出炉空冷,基体硬度≤207HBW。针筒的超音频感应淬火部位在内侧坡口处,如图9-41所示,加热温度为850~900℃,冷却介质为水或其他的淬火介质,淬火后立即放入160~200℃的井式回火炉或硝盐回火炉内回火。

 

    ②袜机针筒的热处理技术要求为表面硬度70QHV以上,渗氮层(或氮碳共渗层)0.06~0.08mm,脆性小于2级。如图9-42所示为具体的热处理工艺,锻造毛坯进行退火后,降低了基体的硬度(≤180HBS),为最后的热处理奠定了组织基础。650~700℃的去应力退火(即氮碳共渗前退火))则是消除加工应力,减少针筒在氮碳共渗过程中的变形。最后进行的化学热处理采用气体氮碳共渗(软氮化),可确保了表面耐磨性的需要。

 

 

    (4)针筒的热处理工艺分析与实施要点 

 

    ①作为45钢制作的纬织机针筒,锻打成形后表面硬度较高、内应力很大、晶粒粗大等,难于进行切削加工,因此需进行完全退火处理,为后续加工和热处理组织的稳定奠定基础。

 

    ②针对45钢纬织机针筒内侧坡口有硬度和耐磨性的具体要求,如采用整体淬火处理,为获得50~55HRC范围的硬度,冷却介质必须是盐水才能达到其硬度,由于其存在棱角和沟槽等,必然带来的是针筒的变形甚至是局部开裂。因此采用超音频感应对局部进行淬火处理,一跏确俣了硬化层的硬度和深度的合格(4~6mm);二则控制了局部的变形量。表面淬火和回火后,表面为细针马氏体组织,而基体仍为珠光体十铁素体组织。

 

    ③袜机针筒梁用渗氮钢(20CrMnTi或38CrMoAIA)进行表面硬化处理,即进行渗氮或氮碳共渗,可满足其耐磨性要求,由于共渗温度低,因此可有效减小零件变形。需注意的是锻件进行完全退火的目的是降低硬度、组织均匀和消除内应力,为进行共渗提供组织上的保证,另外在精加工前进行去应力退火是消除加工应力,可减少氮碳共渗的变形,在600℃以上进行去应力退火,可消除95%以上的加工应力,故采用650~700℃退火是十分有益的。回袜机针筒进行氮碳共渗的方法有固体、气体和液体三种,其渗层要求0.06~0.08mm,硬度在HV700以上。因此考虑到整体硬度的一致性,故采用气体或液体氮共渗均可,这里采用低温的气体氮碳共渗工艺:(520~550)℃×(3~3.5)h,其目的为:一是共渗温度高则渗速快、硬度过高,容易造成脆性的增加;二是针筒渗层浓度梯度陡峭,使表面组织与基体组织的结合力降低。因此作为袜机针筒适于进行该温度下的氮碳共渗。

 

    (5)针筒的常见热处理缺陷分析与预防措施 见表9-19。

 

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