<kbd id='rdptu'></kbd><address id='opzmt'><style id='kvrah'></style></address><button id='cmqey'></button>

          国产曰韩无码亚洲视频|三级片在线观看|亚洲国产a在线观看免费视频

          2019-08-30 15:41:36

            磨損是造成農機零件失效的第一位原因 ,約佔農機刀片失效的 80%以上 . 農機零件中犁鏵、耙片、鋤鏟、旋耕機刀片等破碎土壤的刀具 ,其磨損主要是刀刃切入土壤和破碎土塊時受到石塊、砂粒等硬磨粒的強烈磨損 ,對此國內外已有較多研究 . 本課題主要研究農牧業中收獲、加工機具所用刀片之磨損機理 . 這類刀片常常是上下兩片 ,一動一靜 ,組成切割副進行作業 ,如各種水稻烘干机、割草機刀片、青貯飼料加工機刀片、剪毛機刀片等 . 我們早期的研究指出

          ﹝1﹞ : 應將刀刃分解為刃口和刃面兩部分 ,二者有不同的失效方式和磨損機理 ,並有互相矛盾的性能要求 .

          20世紀 60年代以來 ,國外在磨損機理研究中廣泛采用鐵譜技術 ,即從使用過的潤滑油中收集磨屑 ,用光學或掃描電鏡觀察其形貌 ,分析其磨損機理 . 80年代後 ,國內也在應用 ,並取得成功 ,而且技術日漸成熟 .但農機刀片多在野外作業 ,磨屑散落 ,收集不易 . 我們主要對切割後或切割進行中的刀片本身進行分析 . 磨損與斷裂等其它破壞形式不同 ,除非磨損極其嚴重 ,否則不會造成停機 ,因此磨損剛產生時的斷口 ,在以後的作業中 ,被磨得面目全非 ,失去分析價值 . 只有對大量刀片進行整條刀刃的全長觀察 ,才能找到在停機前剛產生的新斷口 ,工作量十分巨大 .我們是在帶有 120mm試樣台的掃描電鏡下 ,對上百條刀刃 ,拍下幾百張照片後 ,應用金相技術對刀片的磨損機理進行了研究 .光學金相在 Neophot- Ⅰ 型顯微鏡下進行 . 電子金相是在 ASM- SX和 S- 530型掃描電鏡下進行的 . 磨損後的刀片經簡單清洗 ,將整個刀片放在大試樣台中 ,全刀刃掃描 ,尋找典型斷口 . 加速電壓為 20kV和 25kV. 觀察刃口時試樣台作 30°∼ 60°旋轉 .通過光學 ( OM)和掃描電鏡 ( SEM)等金相分析

          查明了以下問題 .

          1 刀片失效方式

          1. 1 輕微磨損

          正常工作情況下 ,上下刀片間會產生輕微的擦傷與劃傷 . 這種情況下刀片壽命較長 ,直至刃口逐漸磨鈍才停止工作 .

          1. 2 粗磨粒嚴重劃傷硬磨粒從一側進入上下刀片間 ,劃過整個刃面後 ,從另一側排出 . 嚴重時一個磨粒可同時造成上下刀片兩個刃面的劃傷和 4個刃口的破壞 .

          1. 3 粘著磨損

          粘著磨損俗稱咬合 . 為保證刃口緊貼 ,上下刀片間需要加壓 ,如操作不當 ,會發生粘著磨損 ,嚴重時會造成發熱、退火 .

          1. 4 卷刃和刃口折斷

          若刀刃夾角太小 ,過于尖薄 ,強度、硬度不足 ,那麼塑性好時產生卷刃 ,脆性太大時則折斷 .

          1. 5 崩刃

          與脆性有關 . 崩刃與刃口折斷不同 ,是受磨粒沖擊而局部崩落 ,而刃口折斷是受彎曲應力而產生一段刃口的斷裂剝落 .

          2 造成刀片磨損的磨料

          收獲加工機械刀片的切割對象主要是稻類、麥類、豆類、玉米 (整株作青貯飼料 )、牧草等作物以及羊毛 ,它們看似柔軟 ,但刀片卻磨損嚴重 . 為查明原因 ,對作物作了 OM和 SEM分析 .

          2. 1 作物上沾附夾雜的砂粒

          各種植物的睫和葉一般表面都有絨毛 ,極易沾附砂土 . 羊毛、牛毛表面呈鱗片狀 ,往往還有油脂 ,更易沾附夾雜砂粒 . 這些是造成刀片磨損的主要原因 . 用 OM觀察照相時 ,最好用較小倍數物鏡 ,以加大垂直景深 ,並用暗場 . 在 SEM分析時 ,對動植物樣品應先經真空脫氣並真空沉積一層厚約 10nm的金和碳作為導電涂層 ,同時增強二次電子發射率 ,提高二次電子圖像的反差、清晰度 .對內蒙古呼倫貝爾牛羊毛中沾附的砂粒請地質部門作岩相分析 (用顯微鏡 ,類似金相分析 ) ,結果見表 1. 可知砂粒中硬度高于淬火工具鋼 (約 740∼860HV)的石英、長石等顆粒竟高達 90% 以上 .

          2. 2 植物體內的 酸體

          植物的睫和葉除表面沾砂外 ,還可通過根系從土壤中吸收  . 在植物生長過程中 , 酸體是構成植物細胞與各種器官的重要材料 .  質能促進植物生長 ,抵御病蟲害和抗倒伏 ,減弱植物蒸騰 ,防止水分蒸發 ,還能提高光合作用 . 在光學上 ,植物 酸體為各向同性 ,通過 X衍射圖譜可看出 酸體是非晶質的 .  酸體在 < 700℃加熱 ,其物理、化學性質幾乎無變化 , 900℃加熱 12h,光譜才顯示出從非晶質向結晶礦物方向轉化 ,而加熱到 1 050℃時才能達到結晶程度 ,所以將植物低溫焙燒灰化 ,通過對灰分的分析 ,是了解 酸體的重要而簡便的方法 ﹝2﹞ . 植物 酸體在禾木科糧食、牧草作物中質量分數最高 ,有的可達 10%∼ 20% ,如玉米中 SiO 2 達 4. 68% ∼7. 87% , 小米 中 達 8. 03% ∼ 16. 58% , 蘆 葦 則 為7. 75% . 燕麥在 450℃灰化後 ,其 酸體中 SiO 2 高達 82. 76% ,其余是 Na、 K、 Ca、 Mg、 Fe和 Mn的氧化物 ﹝2﹞ . 植物 酸體顆粒一般為 20∼ 200μm,硬度為莫氏 5. 5∼ 5. 6級 ,與玻璃相似 ﹝2﹞ . 從對不同植物睫葉灰分中的 酸體作 SEM照相和按照片繪的圖可看出 ,盡管其外形和尺寸不同 ,但都帶尖銳稜角 ,會對農牧機刀片造成嚴重磨損 .

          3 砂粒如何進入刀片之間

          上下刀片是貼緊著切割的 ,既然能將幾個到十幾個微米的羊毛剪斷 ,粘在毛中的砂粒是怎樣進入刀片間而劃傷刃面的?研究發現 ,砂粒對刃面的劃痕與刀片齒側加工的刀痕很好地對應 . 齒側磨削時使刃口呈鋸齒狀 ,這有利于對作物的夾持 ,提高切割效率 ,但砂粒正是從上下刀片刀刃加工或崩刃造成的缺口進入刃面的 . 為減輕磨損 ,刀片磨削的砂輪應該細些 ,刀片磨刀時的方向應與齒側磨削方向接近垂直 ,防止砂粒順磨痕進入刀片之間 .

          4 刀片的磨損機理

          4. 1 刃口的磨損機理

          ( 1)卷刃 . 割草機光刃刀片刃口的卷刃 ,是切割負荷重 ,刃口硬度低或刃面夾角太小 (該刀片刃角不足 18°) ,刀刃過薄 ,強度不足所致 .

          ( 2)塑性沖擊坑 . 刃口常見許多沖擊坑 . 這是細而鈍的磨粒或作物沖擊刃口造成的塑性變形 ,必然造成冷加工硬化 ,多次反復作用下 ,即使塑性好的刃口 ,也會逐漸變脆而疲勞剝落 . 接觸疲勞磨損的斷口 ,往往看不到迭波 ,而呈脆性破壞形式 .

          ( 3)微觀切削和鑿削 . 由圖 1可見尖銳磨粒造

          成刃口微觀切削 (左 ) ,以及較大而多稜角的磨粒對刃口產生鑿削 (右 )的痕跡 . 右邊較大的鑿削槽已將刃口破壞 ,砂粒由此缺口進入 ,嚴重劃傷刃面 .

          ( 4)崩刃 . 

          多數與刃口碳化物 ( K)剝落造成缺口有關;此外 ,刀片淬火不當 ,太脆也會造成崩刃 ,崩刃斷口有裂紋 ,還有腐蝕斑 .

          4. 2 刃面的磨損機理

          ( 1)磨粒劃傷 . 劃痕可分為塑性的犁溝和切削的創槽 . 運動著的磨粒在法向力作用下壓入刃面 ,然後在切向力推動下沿表面劃動 ,有尖角的磨粒切削刃面 ,切屑脫落留下創槽;較鈍的磨粒將金屬擠向運動軌跡的兩側和前方 (隆起 ,見圖 2). 這部分金屬並未脫離表面 (所以用稱重法不能測出這類磨損 ) ,但已受塑性損傷 ,在以後磨粒磨損下容易剝落 . 水稻水稻烘干机磨粒劃傷最為嚴重 .

          ( 2)粘著磨損 . 

          上下刀片間隙過小 ,在加壓下互相摩擦 ,潤滑不當則發生粘著磨損 . 微觀上 ,刀片之間是點接觸 ,壓力超過屈服點則發生塑性變形 ,相對滑動時產生剪切 ,使表面油膜或金屬氧化膜破壞 ,摩擦面溫度升高 ,接觸點上金屬分子間固相焊合 (粘著 ) ,運動時又被剪斷 . 這樣粘著— →剪斷— →再粘著的過程 ,發生金屬的剝離或轉移 ,產生擦傷 ,甚至撕脫、燒糊、咬死 .

          ( 3)腐蝕磨損 .

           氧化磨損對各種刀片都普遍存在 . 水分、草漿對割草刀片也有腐蝕;生皮中加入防蛀防腐劑 ,制革時又用水浸泡幾天 ,所以從牛羊皮上剪毛 ,刀片腐蝕磨損嚴重 . 羊毛脂雖是優良防袛 ,但剪羊毛時為除掉粘附的砂土 ,刀片經常用熱堿水洗刷 ,腐蝕也很嚴重 (圖 3). 腐蝕磨損的特征是存在腐蝕產物 (可能脫落 )和留下腐蝕斑 .事實上 ,每一處磨損常常都是多種磨損機理綜合作用的結果 .

          5 刀片磨損過程中碳化物的功過

            碳化物 K對耐磨性的影響已爭論了很長時期 ,毀譽參半 . 各學者的實驗結果也大相徑庭 . 分歧產生于試驗條件的差異 ,這與各種 K(如 MC、 M 7 C 3 、M 3 C等 )金屬學性質不同有關 ,也和整個摩擦系統中各項條件有別相聯 .耐磨性並非材料的固有特性 ,而是材料在特定磨損環境 (系統 )中表現出來的性能 ,也將隨摩擦環境的變化而改變 . 就農機刀片而言 ,我們的認識如下︰


          5. 1 碳化物對刃口有害

          我們對各種刀片的上百個刃口的觀察 ,找不到碳化物 K有減輕刃口磨損的證據 ,相反 ,脆性 K在磨粒沖擊下常先于基體從刃口崩落 ,即使如圖 3中很圓整的 K也不例外 . 對一段連續崩刃進行 OM分析 ,發現該材料存在嚴重的 K帶狀偏析 . 工具鋼中常有網狀帶狀 K偏析和大塊 K,還有非金屬夾雜物 .故刀片的選材和熱處理是很嚴格的 . K對刃口的不利影響有:

          ( 1)暴露于刃口的 K首先崩落;

          ( 2)處于刃口次表層的 K因與基體金屬彈塑性變形不一致 ,易在周圍形成裂紋 ,加速刃口的破壞 .圖 4是割草機刀片刃口一顆剛露出已碎裂而未剝落的 K. 它原埋于刃口次表層 ,當刃口受沖擊碾壓而變形時 , K從內部先碎裂並與基體分離 ,裂紋擴展到表面 ,導致刃口金屬剝離 . 大顆粒 K甚至會完全碎落造成刃口空洞 .

          ( 3) K會促使刃口剝層破壞 . 1973年徐楠撲( Suh N P)提出磨損的剝層理論 ,以金屬的位錯行為說明滑動磨損的微觀原因

          ﹝4﹞ . 他指出: “……第二相硬質點會加劇位錯塞積 ,加快空穴形成 ,若有大的硬質點 ,則空穴主要由于基體金屬圍繞硬質點的塑性流動而形成 ,在應力作用下硬質點破碎 ,造成裂紋 .”後來他還用剝層理論解釋其他磨損現象 ﹝5﹞ . 但始終未見他拿出基體金屬如何圍繞硬質點流動的照片 .多年來我們不但多次看到剝層磨損 ,而且 1980年首次在發生嚴重磨損的刃口拍下了如圖 5所示的﹝1﹞ 照片 ,以後又發現兩次 ,為剝層理論提供了佐證 .

          5. 2 碳化物能幫助刃面抗御磨粒劃傷

          有許多磨粒造成刃面的劃痕 (犁溝和創槽 ) ,有的劃痕半途中斷或由粗變細、分成枝叉 ,這些都使磨損減輕 . 在低合金工具鋼淬火組織中 ,比馬氏體基體硬的只有 K( M 3 C約 1 150HV) . 石英 ( 1 100HV)磨粒能劃傷 M刃面 ,但遇到旗鼓相當的 K顆粒就將受阻 ,或者銳角被打掉 ,或者兩敗俱傷都碎成更細顆粒 . K還有助于提高刃面硬度 ,使磨粒壓入淺些 ,劃痕細些 ,減輕了磨損 .但 K的有利影響是有條件的 ﹝6、7、8﹞ : ( 1)與基體結合應牢固 ,最好 M與 K之間有一薄層殘留奧氏體; ( 2)基體要足夠強硬 ,對 1 000HV 的磨粒 ,基體至少要達 500HV;

           ( 3) K顆粒最好粗細搭配 . 細 K彌散強化效果好 ,但在磨粒劃過時易隨基體一起翻起或切掉 . 粗 K應至少在一個方向的尺寸上大于磨粒壓入深度 ,才能阻擋磨粒劃傷 .此外 , K可減輕粘著磨損 ,還能防止淬火過熱 ,細化晶粒 .


          6 結束語

          通過光學和電子金相分析 ,查明了刀片磨損原因和磨損機理 . 最後根據各種作業刀片的股役條件 ,分別采取“含氮馬氏體化處理 ( N、 M處理 )” “姜塊狀索氏體化處理” 和下貝氏體等溫淬火等工藝 ,可取得顯著成效 .