新工艺新材料对延长钢令使用周期的影响

钢令是棉纺织设备上的重要专件，它的质量状态直接关乎成纱品质的物理指标，如CV值、棉结、毛羽、单纱强力；也直接影响纺纱“断头率”，影响产量及挡车工的工作强度与工作质量；亦是纺纱生产中的易损件。因此延长钢令的使用衰退期，保持其使用质量，减少单纱耗用，一直是纺纱行业中的重要课题。

1 钢令的工作原理及修复加工可能性

纺纱工作中，钢丝圈在钢令内跑道中高速运转（14000m/min～17000m/min）。钢令至导纱钩间形成的卷绕张力，导致在大、中、小成纱中纺纱气圈呈不同形态。因钢令发毛（内跑道有鱼尾纹，磨痕）跑道不光滑、通畅，钢丝圈与钢令之间的摩擦系数不稳定，造成纺纱张力突变，气圈形态随之变化大（气圈瞬间变大且不稳定）。管纱刮隔纱板造成毛羽、“断头”增加。因此，要保证钢令的质量，对其表面的热处理尤为关键。

钢令表面硬化层的深度决定了使用周期的长短，硬化层渗透深度大于0.4mm，一般在0.6mm上下。使用14个月后，钢令表面层磨损耗量为0.1mm上下。如使用周期为两年，钢令耗量为0.1mm～0.15mm。一般使用周期后的钢令，渗碳层（硬度HRA81.5，即HRC60以上）厚度还有0.30mm～0.34mm的余量（钢令工作部位厚度为0.314mm～0.321mm，非工作部位厚度为0.389mm～0.446mm）。只要采用科学的方法，经适当的加工，就能够延长钢令的使用寿命（连续使用3年以上）。

2 采用科学方法延长钢令使用寿命

2.1 磨料的作用特点及制作

对钢令表面做适当的热处理，使其表面适宜钢丝圈高速运行。

从削磨加工原理可知，磨料（尤其是磨料的粒度）对钢令表面加工质量起着重要作用。钢令在工作一段周期后，根据其内跑道几何形态变化的特征，必须采用对应的磨料及加工工艺来解决。磨料要有很好的热稳定性和很高的硬度，以使其在高温下有切削能力（由许多不同形状的度粒组成），还要有一些韧性和脆性，在抛物运动中能脱落和裂碎，在运动中产生新的切削刀，保持磨料的工作效率。

选料，配置：采用人造电熔刚玉（普通氧化铝）及耐磨材料（细小的磨料，如不够细微，用较粗磨粒经高频振磨机粉碎）和适量的粘合剂，以粘成块为准。再加上1:1的水在真空机内滚炼压制，磨料成型干燥后再在1400℃～1450℃的高温炉中烧制而成。磨料的形状可分为三角形（边长2×3～6），斜三角形（D20～25），四面体（45°），圆柱形［∮2～（3～6）］，圆球ф2和锥形（a=30）。

2.2 磨液的作用、选择和配制

磨液可减少摩擦，降低动力消耗与抛磨温度，增强磨料的耐用，提升加工效果，改善钢令表面质量。还需具有洗涤、润滑、悬浮除锈及无毒、无污染、刺激性的特征。根据钢令表面渗碳的处理特点，选用有表面活性剂的溶液做磨液。配制方法：非离子性表面活性剂，少量水，除锈剂，按8:1:1的配比均匀混合而成的磨体。浓度选择：经过多次优选，磨料与水的配比为1:7，可获得很好的抛磨效果及较高的抛磨表面光洁度。

2.3 抛光

抛光机采用行星差动齿轮传动（有利于高速，比水磨、喷砂等加工方式优越）。装有钢令及磨料的料筒，既有公转又有自转。公转与自转的速比设计为1:7，且方向相反。选择公转为240r/min的速度。进行滚抛加工，而不致因高速使钢令与磨料紧贴筒壁而降低抛磨效果。每只料筒装入500g～600g磨料，再倒入预先配合好的混合液（磨料、磨液，钢令总体积占料筒容积的80%～85%），精磨时间为1.5～2小时。料筒内使用橡皮内衬，料筒的轴线与回转轴线平行，减少钢令相互间碰撞，且径向与橡皮内衬的碰撞，因橡皮的缓冲而减轻。使用滚抛磨料的加工形式，可保证钢令工作面及几何尺寸的完好。

2.4 效果

抛光后用50倍的显微镜看，钢令表面平整。在600倍的镜下看，完全消除了有方向性的“鱼尾纹”和潜在的脱屑，没有明显的高低不平。仅有微短0.08mm×0.017mm的划痕。表面粗糙度Pa为0.1445，无潜在的裂纹，表面光洁平整。由于抛光中磨料是对钢令的工作面进行处理加工，所以特别有利于钢令工作部位的修整，针对性强，效果佳。