一種以Al-Cu-Mn-Mg硬鋁合金為材料的紡杯的加工成形制造工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種以Al-Cu-Mn-Mg硬鋁合金為材料的紡杯的加工成形制造方法。該方法屬于紡織機械術(shù)領(lǐng)域。該紡杯通過如下工序?qū)崿F(xiàn)：采用鑄造成型法制得毛坯—正火處理—粗鏜—感應(yīng)淬火—表面化學(xué)處理—沉積處理—表面涂層。該制造方法制得的紡杯易于加工，結(jié)構(gòu)更合理，耐磨性好，良好機械性能，使用壽命更長，密封性好，無潤滑脂外溢現(xiàn)象，抗腐蝕性能、抗氧化性好避免膠輥、棉條污染，更能保證軸承潤滑需要，進(jìn)一步延長使用壽命，適用于高、低速紡織機械。
【專利說明】—種以A卜Cu-Mn-Mg硬鋁合金為材料的紡杯的加工成形制造工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于紡織機械領(lǐng)域，涉及紡杯及其硬鋁合金。尤其是一種以Al-Cu-Mn-Mg硬招合金為材料的紡杯的加工成形制造工藝。
【背景技術(shù)】 [0002]隨著轉(zhuǎn)杯紡紗技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對轉(zhuǎn)杯紡紗關(guān)鍵零部件及其材質(zhì)的研究日益深化，這是因為在轉(zhuǎn)杯紡紗生產(chǎn)實踐中，人們逐步認(rèn)識到關(guān)鍵零部件的磨損將會嚴(yán)重影響紡紗質(zhì)量、斷頭及生產(chǎn)效率，在紡織機械中氣流紡使用的紡杯是轉(zhuǎn)杯紡紗中匯集纖維、凝聚、并合、加捻成紗的關(guān)錐部件，轉(zhuǎn)杯紡紗機紡杯轉(zhuǎn)速很高，其離心力較大，紡杯內(nèi)的負(fù)壓又很高，因而紡杯在加壓過程中所受的空氣阻力也較大。所以此時其抗干撓的能力很差。若須條的強力小于紡杯內(nèi)的摩擦阻力、空氣阻力及受其他因素的影響，紗條即會產(chǎn)生斷頭。因此，要求紡杯重量輕，表面光滑，這樣既減少與空氣的摩擦，降低動力消耗，又有利于進(jìn)入紡杯的纖維順利地沿滑移面進(jìn)入凝棉槽，并在高速回轉(zhuǎn)離心力的作用下不易于變形；更為高的要求是紡杯凝聚槽能經(jīng)受纖維成紗過程中的摩擦，保證其耐磨性，延緩凝聚槽形狀及表面性能的變化。磨損后凝聚槽的幾何形狀與表面特征發(fā)生變化。在加捻成紗前凝聚纖維束的形態(tài)變得不規(guī)則，是捻度傳遞、剝離、成紗過程的機理受到破壞，紡紗質(zhì)量隨凝聚槽的磨損而逐步惡化。還經(jīng)常出現(xiàn)滑移表面磨損。這與材質(zhì)的表面處理密切相關(guān)，如表面硬度不夠，經(jīng)受不了纖維中雜質(zhì)的沖擊，表面起毛后，紡紗就不能順利進(jìn)行。易發(fā)生各種疲勞磨損，紡杯凝聚槽附近及滑移工作表面很快出現(xiàn)凹凸不平，這會導(dǎo)致紗線張力發(fā)生突變，使紡織品出現(xiàn)斷頭、條干均勻度差等瑕疵，降低了紡織產(chǎn)品的質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明為了解決上述問題，設(shè)計了一種Al-Cu-Mn-Mg硬鋁合金為材料的紡杯的加工成形制造工藝。
[0004]本發(fā)明設(shè)計了一種以Al-Cu-Mn-Mg硬招合金為材料的紡杯的加工成形制造方法，該紡杯材料主要包括了下列元素的百分比含量:Sn 0.01%-0.02%, Cu 5%_9%，Mn0.2%-0.8%, C 0.8%-1.0%, Mg 0.5%-1.2%, Sb 0.02%_0.03%, Si〈0.03%，其余為鋁及其雜質(zhì)，優(yōu)選 Sn 0.015%-0.018%, Cu 4.5%-8.4%, Mn 0.3%-0.7%, C 0.7%-0.9%, Mg 0.6%-1.1%, Sb0.025%-0.028%, Si〈0.03%，其特征在于采用了下列的加工工藝:(I)采用金屬型重力鑄造法鑄造，即在金屬液在重力的作用下澆入金屬型中獲得鑄件，鑄件內(nèi)腔采用型芯形成，采用兩個相互垂直的分型面的復(fù)合式金屬型，而且金屬型腔表面噴刷三氧二鋁涂料，防止金屬液和型腔直接接觸，在澆注前進(jìn)行預(yù)熱金屬型，預(yù)熱溫度為200-30(TC，其澆注溫度控制在680-740°C, (2)對紡杯鑄件毛坯進(jìn)行完全正火處理，將其加熱到950-980°C，保溫4-6h，使組織奧氏體均勻化，爐中緩慢冷卻到700°C，再快速空冷，(3)對正火后的紡杯進(jìn)行粗鏜加工，加工余量為1.2-0.8mm，加工精度為IT7-1T8，表面粗糙度為:Ra=0.7-0.3 μ m，(4)將經(jīng)過粗鏜的紡杯進(jìn)行感應(yīng)淬火，將工件置于感應(yīng)器中，由高頻電流的集膚效應(yīng)，使的零件由表面向內(nèi)升溫，將其加熱到750-780°C后保溫30分鐘在油中快速冷卻，再低溫回火，回火溫度為:150-250°C，保溫l_2h，空冷。硬度為54-60HRC，(5)進(jìn)行碳氮共滲處理，即把工件置于加熱爐中通入丙酮、煤油等滲碳劑，將溫度加熱到910-960°C使工件在此高溫下進(jìn)行滲碳氮共滲，滲碳氮深度為0.1-0.15mm,工件要垂直置于封加熱爐中上空，(6)對碳氮共滲處理后的紡杯進(jìn)行沉積處理，將紡杯置于通有氨氣的爐內(nèi)，加熱到900-1100°C，以氫氣為載體將CH4帶入反應(yīng)器，將SbC沉積在紡杯表面。(7)對工件進(jìn)行噴涂三氧化二鋁材料，增強表面的耐磨性。
[0005]本發(fā)明優(yōu)點之一:采用金屬型鑄造，鑄型壽命長，可連續(xù)使用，節(jié)省了造型時間，提高了生產(chǎn)效率，改善了勞動條件，金屬型導(dǎo)熱快，使金屬型快速冷卻，鑄件結(jié)晶細(xì)小致密，力學(xué)性能有所提高金屬型內(nèi)腔光潔，尺寸精度高，因此鑄件便面質(zhì)量較好，尺寸公差等級也較聞。
[0006]本發(fā)明優(yōu)點之二:該紡杯經(jīng)過氣相化學(xué)沉積處理后，使表面的硬度和抗拉強度大大提高，同時還保持了其心部的斷裂韌性好，因此耐磨性好，大大增長了紡杯的使用壽命，該制造方法制得的紡杯易于加工，結(jié)構(gòu)更合理，耐磨性好，良好機械性能，使用壽命更長，密封性好，無潤滑脂外溢現(xiàn)象，抗腐蝕性能、抗氧化性好避免膠輥、棉條污染，更能保證軸承潤滑需要，進(jìn)一步延長使用壽命，適用于高、低速紡織機械。
【具體實施方式】
[0007]實施例一
[0008]一種以Al-Cu-Mn-Mg硬鋁合金為材料的紡杯的加工成形制造方法，該紡杯材料主要包括了下列元素的百分比含量:Sn 0.01%, Cu 5%, Mn 0.2%, C 0.8%, Mg 0.5%, Sb0.02%, Si〈0.03%，采用了下列的加工工藝:(I)采用金屬型重力鑄造法鑄造，預(yù)熱溫度為200°C，其澆注溫度控制在`740°C，(2)對紡杯鑄件毛坯進(jìn)行完全正火處理，將其加熱到950°C，保溫4h，爐中緩慢冷卻到700°C，再快速空冷，(3)粗鏜加工，加工余量為1.2mm，加工精度為IT7，表面粗糙度為=Ra=OJym, (4)感應(yīng)淬火，將工件置于感應(yīng)器中，由高頻電流的集膚效應(yīng)，使的零件由表面向內(nèi)升溫，將其加熱到750°C后保溫30分鐘在油中快速冷卻，再低溫回火，回火溫度為:150°C，保溫lh，空冷。硬度為54HRC，(5)碳氮共滲處理，即把工件置于加熱爐中通入丙酮滲碳劑，將溫度加熱到910°C使工件在此高溫下進(jìn)行滲碳氮共滲，滲碳氮深度為0.1mm, (6)沉積處理，將紡杯置于通有氨氣的爐內(nèi)，加熱到900°C，以氨氣為載體將CH4帶入反應(yīng)器，將SbC沉積在紡杯表面。(7)對工件進(jìn)行噴涂三氧化二鋁材料，真強表面的耐磨性
[0009]實施例二
[0010]—種以Al-Cu-Mn-Mg硬招合金為材料的紡杯的加工成形制造方法，該紡杯材料主要包括了下列元素的百分比含量:Sn 0.01%, Cu 9%, Mn 0.8%，C 1.0%, Mg 1.2%, Sb
0.03%, Si〈0.03%，采用了下列的加工工藝:(I)采用金屬型重力鑄造法鑄造，預(yù)熱溫度為300°C，其澆注溫度控制在740°C，(2)對紡杯鑄件毛坯進(jìn)行完全正火處理，將其加熱到980°C，保溫6h，爐中緩慢冷卻到700°C，再快速空冷，(3)粗鏜加工，加工余量為0.8mm，加工精度為IT8，表面粗糙度為=Ra=O^ym, (4)感應(yīng)淬火，將工件置于感應(yīng)器中，由高頻電流的集膚效應(yīng)，使的零件由表面向內(nèi)升溫，將其加熱到780°C后保溫30分鐘在油中快速冷卻，再低溫回火，回火溫度為:250°C，保溫2h，空冷。硬度為60HRC，(5)碳氮共滲處理，將溫度加熱到960°C使工件在此高溫下進(jìn)行滲碳氮共滲，滲碳氮深度為0.15mm, (6)對碳氮共滲處理后的紡杯進(jìn)行沉積處理，將紡杯置于通有氨氣的爐內(nèi)，加熱到1100°C，以氨氣為載體將CH4帶入反應(yīng)器，將SbC沉積在紡杯表面。(7)對工件進(jìn)行噴涂三氧化二鋁材料，真強表面的耐磨性。
[0011] 申請人:聲明，本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程才能實施。所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進(jìn)，對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、 具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護范圍和公開范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種紡杯用材料Al-Cu-Mn-Mg硬鋁合金，其特征在于主要包括了下列元素的百分比含量:Sn 0.01%-0.02%, Cu 5%_9%，Mn 0.2%-0.8%, C 0.8%-1.0%, Mg 0.5%-1.2%, Sb0.02%-0.03%, Si〈0.03%，其余為鋁及其雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的Al-Cu-Mn-Mg硬鋁合金材料，其特征在于:Sn0.015%-0.018%, Cu 4.5%-8.4%, Mn 0.3%-0.7%, C 0.7%-0.9%, Mg 0.6%-1.1%, Sb0.025%-0.028%, Si〈0.03%，其余為鋁及其雜質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的一種用Al-Cu-Mn-Mg硬鋁合金為材料的紡杯的加工制造方法，其特征在于:(I)采用金屬型重力鑄造法鑄造，即在金屬液在重力的作用下澆入金屬型中獲得鑄件，鑄件內(nèi)腔采用型芯形成，采用兩個相互垂直的分型面的復(fù)合式金屬型，而且金屬型腔表面噴刷三氧二鋁涂料，防止金屬液和型腔直接接觸，在澆注前進(jìn)行預(yù)熱金屬型，預(yù)熱溫度為200-300°C，其澆注溫度控制在680-740°C，(2)對紡杯鑄件毛坯進(jìn)行完全正火處理，將其加熱到950-980°C，保溫4-6h，爐中緩慢冷卻到700°C，再快速空冷，(3)對正火后的紡杯進(jìn)行粗鏜加工，加工余量為1.2-0.8mm，加工精度為IT7-1T8，表面粗糙度為:Ra=0.7-0.3 μ m, (4)將經(jīng)過粗鏜的紡杯進(jìn)行感應(yīng)淬火，將工件置于感應(yīng)器中，由高頻電流的集膚效應(yīng)，使的零件由表面向內(nèi)升溫，將其加熱到750-780°C后保溫30分鐘在油中快速冷卻，再 低溫回火，回火溫度為:150-250°C，保溫l_2h，空冷。硬度為54-60HRC，(5)進(jìn)行碳氮共滲處理，即把工件置于密封加熱爐中通入丙酮、煤油等滲碳劑，將溫度加熱到910-960°C使工件在此高溫下進(jìn)行碳氮共滲，滲碳氮深度為0.1-0.15_，工件要垂直置于封加熱爐中上空，(6)對碳氮共滲處理后的紡杯進(jìn)行沉積處理，將紡杯置于通有氨氣的爐內(nèi)，加熱到900-1100°C，以氫氣為載體將CH4帶入反應(yīng)器，將SbC沉積在紡杯表面。(7)對工件進(jìn)行噴涂三氧化二鋁材料，增強表面的耐磨性。
【文檔編號】C23C16/32GK103667831SQ201210323336
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月4日
【發(fā)明者】丁漢林, 魏峰, 嚴(yán)峻, 陳偉 申請人:無錫福鎂輕合金科技有限公司