[其他]X射線法測定刀具的工作溫度

在審

• 申請號: 87104941
• 申請日: 1987-07-15
• 公開（公告）號: CN87104941A
• 公開（公告）日: 1988-03-30
• 發明（設計）人: 李德炘;左永強;吳京
• 申請（專利權）人: 昆明工學院;林業部昆明人造板機器廠
• 主分類號: G01K11/00
• 分類號: G01K11/00
• 代理公司: 云南省專利事務所
• 代理人: 程韻波

一種測定刀具工作溫度的方法，屬于檢測標定技術領域。

在工農業生產中經常會遇到用刀具刨、削木材或者加工其他材料的情況。例如雙鼓輪刨片機就是一種刨削木片類的林業機械，均勻分布安裝在外鼓輪圓周上的24把刀片的最大線速度達39米/秒，刀片在高速運轉中工作，除承受劇烈的磨擦、磨損外，還承受小能量多沖。切削產生的熱量對刀刃部份的作用，特別是在非正常狀態切削時（如木塊中夾有砂石，金屬異物等）刀片的服役條件惡化，導致刀片過早鈍化，磨損量大、崩刃缺口，既不能滿足一般刃磨制的要求，降低生產效率，還增大刃磨耗量，縮短了刀片的使用壽命。

為了提高刀片的使用壽命和生產效率以降低成本。國內外各廠家對刀片的選材依據不一，有的以滿足一班刃磨制為前題，有的要求連續工作。材料選擇上有的用高碳鋼，有的用低、中合金鋼，甚至有用高合金鋼的。熱處理工藝也各不相同，刀具壽命差異較大。之所以如此是因為對刀片工作溫度無法測定，僅憑估計作為刀片選材和制定熱處理工藝的依據。

尋求一種較為準確，可靠的方法測量刀具的工作溫度，提供這類機械設計、刀片選材及制定熱處理工藝制度的依據是本發明的目的。

本發明的主要內容如下：

一、依據

刀片在高速旋轉運動刨削材料的過程中，由于磨擦切削產生的熱量在刀刃處的熱累積作用，刀片達到充分回火的某一溫度。在用x射線研究鋼的回火過程時，對于高碳鋼，回火溫度在150～350℃范圍內其衍射線半高寬值與回火溫度是線性關系。

二、原理及步驟

該法是用與刀片相同材料制成的8個試樣，經與刀片相同的淬火工藝處理，但在不同溫度下回火，一一測出其相應的半高寬值，繪制成半高寬值對于回火溫度的標定曲線，然后將未回火和低溫回火后，經10小時服役后的刀片在相同實驗條件下測得幾乎相同的半高寬值，用它就可以從標定曲線求出刀具的工作溫度。

1.測量衍射線形的實驗條件：

測量衍射線形使用x射線衍射儀選用下列實驗參數：

靶極輻射：鉻靶????時間常數：4

濾波片：釩????計數量程：800個/秒

管壓：30千伏 掃描速度： 1/2

管流：24毫安????走紙速度：8毫米/秒

發散狹縫：1度????計量管：閃爍

防散射狹縫：1度????計數管高壓：680伏

接受狹縫：0.2毫米????放大倍數：32

對線形的測量，為了能反映刃口處情況，應盡量縮小照射光束的截面積和靠近刃口，為所使用x射線衍射儀宜選用低角衍射晶面（110）使用x射線應力儀應在刀片靠近刃口處覆蓋一塊開有2×15毫米窗口的鉛片。

2.試樣的制備和測量

用與刀片相同材料的軸承鋼作成25×35×6毫米的8個試樣經與刀片相同的雙細化淬火處理后，分別在100℃，150℃，200℃，250℃，300℃，350℃，400℃和450℃????8個不同溫度下回火，回火時間均為10小時。

試樣表面經電解拋光后，對其進行衍射線形的測量，測量是在同一表面上沿垂直和水平方向共測兩次，將計算所得的半高寬求出平均值（半高高的單位用弧度表示）并列成表。

3.刀片處理及測量

刀片的材料和雙細化淬火工藝與試樣相同，經未回火和100℃200℃和300℃溫度回火后裝機使用10小時在充分冷卻的條件下，每把刀片用砂輪切割機切割成尺寸為40×30毫米的三個刀片樣塊共9塊。

服役后的刀片樣塊，表面很光亮，未經處理進行線形掃測。每次掃測時把它安裝在測角儀樣品臺上，要使刃口邊緣距測角儀中心軸線2.5毫米，測算所得的刀片樣塊半高寬值并列表。

如果認為距離刃口2.5毫米處的半高寬值，不能代表刃口的情況，我們設刀片服役時，從刃口至某一距離處的工作溫度相同，在此距離以遠隨距離增加，工作溫度下降，相應的半高寬值也增大。于是測出刀片樣塊隨測量距離變化的半高寬值列表，并用外推法可以求出距離刃口分別為2.0，1.5，1.0毫米處的半高寬值。

根據以上所測數字用圖解法繪出《半高寬-回火溫度》關系曲線A及《半高寬-刃口距離》關系曲線B，如說明書附圖1所示，當欲測某一刀片溫度時，先根據直線B用外推法可求得距刃口位一距離處的半高寬值，再從直線A上可以求得該距離處的刀具的工作溫度;把所測數據編成程序使用電子計算機同樣可以迅速、準確的得出刀具的工作溫度。

采用本法測量刀具的工作溫度具有以下優點：