铡草机刀片自磨刃强化工艺研究

摘要

动刀片作为铡草机的主要工作部件，直接与秸秆接触，刀刃的锐利程度决定了铡草机性能的好坏,其磨损钝化不仅增加钢材的消耗，还直接影响秸秆的加工质量。为提高刀片的有效工作时间，改善饲草料加工质量，本文采用局部气体渗碳、淬火、低温回火的热处理工艺对Q235刀片进行表面强化处理；选取渗碳层厚度和渗碳温度及其交互作用为主要试验因素，以刀片硬度梯度为指标进行正交试验，通过方差分析，确定了渗碳层厚度为0.3mm、0.6mm和0.9mm时的最优渗碳温度为900℃、925℃和950℃;把三种渗碳厚度的刀片和65Mn刀片安装在铡草机上进行磨损试验。分析了不同条件下刀片的金相组织和硬度分布；分析热处理变形原理,提出防止变形的有效措施；磨损试验后,分析刀片的宏观磨损特征、尺寸磨损量、刀尖圆弧半径、磨损质量等。得出以下结论：
　　(1)不同渗碳层厚度和不同渗碳温度下，得到试样的硬度由渗碳层到母材呈倒v字形分布。渗层厚度对硬度梯度影响非常显著，渗层越厚，硬度梯度越小。
　　(2)热处理试验表明：减少渗碳区域，降低淬火温度，紧固刀片和机械矫正法等可有效减少热处理变形。
　　(3)磨损试验表明：自磨刃强化处理刀片的性能优于65Mn刀片，出现自磨刃效果；渗层厚度0.6mm刀片刀尖圆弧半径、磨损质量及磨损后的表面形貌最好，可形成理想的自磨刃效果,可提高铡草机有效工作时间。

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插图和附表清单

1 引言

1.1 饲草料加工机械刀具国内外研究现状

1.2 目前研究存在的问题

1.3 选题的目的和意义

1.4 本课题的研究内容和研究方案

2 试验材料、设备及试验工艺设计

2.1 试验材料及刀片尺寸

2.2 试验设备

2.3 热处理试验工艺设计

3 自磨刃强化试验及分析

3.1 气体渗碳原理

3.2 气体渗碳参数选择

3.3 正交试验设计

3.4 淬火、回火参数的选择

3.5 自磨刃刀片金相组织观察和分析

3.6 自磨刃刀片显微硬度测试和分析

3.7 正交试验分析

3.8 变形分析和防治措施

3.9 本章小结

4 自磨刃磨损试验

4.1 自磨刃刀片试验

4.1 磨损后刀片的特征

4.2 本章小结

5 结论和建议

5.1 结论

5.2 建议

致谢

参考文献

作 者 简 介