[发明专利]一种打结器钳嘴合金材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及合金材料制造领域，具体而言，涉及一种打结器钳嘴合金材料及其制备方法。

背景技术

打结器是捡拾压捆机用来给草捆结绳的机构，穿针把捆绳通过割刀的弧形导绳槽口，紧贴打结钳嘴活动卡爪的上面，送到夹绳盘(缺口盘)的一个缺口里，缺口盘在蜗杆机构驱动下旋转1/8周。捆绳被带着向下运动，由于压绳弹簧板(压绳器)的压力而被夹住，打结钳嘴旋转3/4周后，其上形成绳圈，卡爪的滚轮正好到达架体上凸轮轨道的低滑道段，驱使活动卡爪张开，准备抓取双股捆绳，当打结钳嘴卡爪咬住捆绳后，穿针回位并把捆绳放到刚好转到上面的夹绳盘(缺口盘)的缺口内，作为一次打结前绳头。在打结钳嘴咬住捆绳后，刀架开始运动，割刀把两股捆绳同时割断。这时刀架还继续运动，用弧形导绳槽口把打结钳嘴上的绳圈推向尖部而后脱下。最后在后续压缩物的推动下，钳嘴中还咬着的双股绳头也脱出，即打成两个绳头一样长的死绳结。打结器在0.6～0.7S内，可完成送绳、夹绳、绕绳、抓绳、割绳、回位、脱扣等动作。每次打捆动作的开始和终止都由机械自动控制，此机构高的准确性、协调性、可靠性，保证了成捆率达到99％以上。

由此可见，在该机构中打结钳嘴是一个关键部件。在打绳结的过程中，钳嘴前端与捆绳直接接触，在突轮盘的作用下旋转并完成绕绳、抓绳、系扣的动作。在此过程中不断受到变幅循环载荷、磨损、摩擦以及冲击作用，在上钳嘴的边缘上和销结处的应力值严重，逐渐形成裂纹、疲劳，最后扩展直到完全断裂。所以，打结钳嘴是打结器最容易磨损的部件，钳嘴材料的好坏将直接影响打结器的正常工作。钳嘴材料强度低、韧性差、不耐磨会导致在生产过程中频繁更换受损的零件，停产维护使生产效率降低、影响整个工期。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种打结器钳嘴合金材料，以解决现有技术中钳嘴材料强度低、韧性差、不耐磨，零件需要经常停工更换的缺点。所述的打结器钳嘴合金材料具有高强度、高韧性、耐磨等优点。

本发明的第二目的在于提供一种所述的打结器钳嘴合金材料的制备方法，该方法通过熔炼、保温、浇注、淬火的操作，获得该合金材料，具有方便、简单、易于操作的优点。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种打结器钳嘴合金材料，其特征在于，以质量百分比计，其含有C0.9-1.5％，Si<0.5％，Mn0.5-0.9％，P<0.03％，S0.02-0.03％，Cr3-8％，Mo0.5-2％，W0.5-2％，V1-2％，余量为Fe。

该合金材料的化学组成中，C是碳化物相生成的基础，在合金材料中的其他碳化物形成元素结合，因此，C含量的选择控制在0.9～1.5％；Si是促进石墨化元素，可溶于铁素体，提高其抗拉强度和硬度，但含量过高会降低材料的塑性，因此，Si的含量不宜过高，可选为小于0.5％；Mn元素可以提高钢的韧性、强度、硬度和耐磨性，同时提高钢的淬透性，改善钢的热加工性能，在熔炼中起脱氧剂或合金添加剂的作用，Mn也是良好的脱硫剂，但是，Mn有严重的正偏析倾向，可富集于共晶团晶界处形成晶间碳化物，降低材料的韧性，因此，控制Mn的含量在0.5～0.9％；Cr元素在结构钢和工具钢中是强碳化物形成元素，细小的碳化物相在合金基体上均匀分布，可以使分散应力集中，且能显著提高钢的强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性，所以控制在3-8％；Mo是一种强淬透性添加剂，能显著提高材料的淬透性，这点对于高频感应表面淬火处理十分重要，且Mo在钢中形成M₂C碳化物相，并能使钢的晶粒细化，但其Mo的价格较贵，含量在0.5-2.0％范围内即可；V的作用是通过形成VC化合物影响钢的组织和性能，主要在奥氏体晶界的铁索体中沉淀析出，从而起到细化铁索体晶粒、提高钢的强度和韧性，另外，V增加了钢的淬透性，在快速冷却过程中产生马氏体组织，同时减少Si和V的含量，使析出的VC的量减小，从而减少断裂源、提高冲击韧性，为防止晶粒粗大，V的含量控制在1-2％之间；W的熔点高、比重大，也容易与碳形成碳化钨，提高硬度和耐磨性，在该合金材料加入钨，可显著提高红硬性和热强性，其含量控制在0.5～2％；P在铸钢中有严重的偏析倾向，容易在晶界处形成磷共晶，使材质变脆，P的含量小于0.03％；S可以生成硫化物或硫氧化物，增加夹杂物数量，因此，S的含量也应该在0.02-0.03％之间。