試驗機的鉗體及鉗體的製造方法
2023-07-12 12:19:21 1
專利名稱：試驗機的鉗體及鉗體的製造方法
試驗機的鉗體及鉗體的製造方法技術領域
本發明屬於無損材料測試行業，涉及一種材料拉力測試試驗機器，尤其涉及一種 組成試驗機鉗口的鉗體。
背景技術：
試驗機鉗口是材料拉力測試試驗機器上的一個零部件，其功效是用以對被測試材 料如彈簧鋼絲等鉗緊。現有的試驗機鉗口包括一鉗體，由兩相對的鉗體組成一個鉗口，被測 試材料夾於該兩鉗體之間；鉗體的工作面包含複數個夾齒，參看圖5，夾齒普遍是直角形； 該試驗機鉗口的材質是普通鋼材質；其製造過程中，真空熱處理後的淬火、回火不充分，回 火溫度太低，次數只有2 3次，淬火的溫度也不高；並且其工作面沒有經過表面強化處理。
由於材質、齒形和工藝過程的不完善，現有的試驗機鉗口的夾齒的硬度不夠，只有 HRC59 62左右；抗壓強度不夠，在材料拉力測試中，經常出現碎裂的現象；並且很容易打 滑，其耐磨性能不好，不能在同一工作面上重複多次使用，導致其使用壽命短，測試數據不 穩定、效率低下。
一般鋼材在熱處理過程中，硬度與脆性是矛盾的。也就是說硬度越高，耐磨性越 好，不易打滑，但脆性也越大；硬度降低，耐磨性下降，容易打滑，但不易脆。如何保持硬度與 脆性的綜合效果，是試驗機鉗口需要克服的一個技術難題。發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種硬度與脆性綜合效果較好的試驗機的鉗體。
本發明的試驗機的鉗體，該鉗體上設有一工作面，其上設有夾齒，該些夾齒形成復 數排X向列和複數排Y向列；鉗體為兩件對稱使用，每兩個鉗體的所述工作面相對稱適配， 形成用於夾持被夾持件的鉗口 ；所述鉗體由高速工具鋼製成，所述鉗體的工作面經過離子 氮化處理工序。
所述高速工具鋼的牌號為SKH-9。
經過離子氮化處理工序的試驗機鉗體的表面形成一層30 35微米的滲氮層。
該些複數排X向列之間等距平行排列，其與試驗機鉗體的邊緣的夾角是60° ;復 數排Y向列之間等距平行排列，其與試驗機鉗體的該邊緣的夾角是120°。
所述夾齒的齒形是斜齒。所述斜齒的齒角為35° 60°。
本發明還提供一種試驗機鉗體的製造方法，該方法可以改善試驗機鉗體的硬度與 脆性綜合性能。
本發明的試驗機的鉗體的製造方法，包括步驟
I)準備鉗體的步驟，該鉗體由高速工具鋼SKH-9製成，該鉗體上設有一工作面，其 上設有夾齒，該些夾齒形成複數排X向列和複數排Y向列；
2)熱處理的步驟，該熱處理工藝包括淬火的步驟；回火的步驟；淬火的步驟的溫 度高達1220°C 1250°C ;回火的步驟包括第一次回火、第二次回火和第三次回火；
3)所述鉗體的工作面經過離子氮化處理工序的步驟。由於材質的改進，以及航天航空技術的離子氮化處理工序的應用，使得本發明出現了意想不到的效果，即試驗機鉗體的硬度與脆性綜合效果得到顯著改善；又由於齒形的改進，本發明可以更有效地夾緊被測試材料，減少打滑的可能性，提高其使用壽命，有利於環保，並穩定了測試數據。
圖1是本發明的試驗機鉗體的主視圖；圖2是本發明的試驗機鉗體的側視圖；圖3是本發明的試驗機鉗體的俯視圖；圖4是本發明的試驗機鉗體的夾齒的示意圖；圖5是現有的試驗機鉗體的夾齒的示意圖。
具體實施例方式現結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。本發明的試驗機鉗體，由兩相對的鉗體組成一鉗口，鉗體分為圓弧型、燕尾槽形和開槽型，本實施例為圓弧型。參看圖1、圖2和圖3，鉗體上設有一工作面1，其上設有夾齒10，該些夾齒10形成複數排平行X向列11和複數排平行的Y向列12，X向列11之間等距排列，其與試驗機鉗體的邊緣的夾角是60° ;Y向列12之間等距排列，其與試驗機鉗體的該邊緣的夾角是120°。參看圖4，夾齒10的齒形是斜齒，齒角為35° 60° ;由於夾齒10的齒形變為斜齒，使得其在拉力試驗中受到單方向的拉力時較直角形夾齒更容易夾緊材料，有利於避免出現打滑的現象，起到保護設備的效果。本發明還提供一種試驗機的鉗體的製造方法，包括熱處理工藝；該熱處理工藝包括I)淬火的步驟；淬火的溫度高達1220°C 1250°C ;比一般處理的溫度高。2)回火的步驟。回火的步驟又包括第一次回火，其溫度條件是540°C 560°C;第二次回火，其溫度條件是540°C 560°C;第三次回火，其溫度條件是540°C 560°C，每次回火的持續時間是50 70分鐘，最好是I小時。由於本發明的試驗機的鉗體材質為進口的高速工具鋼(SKH-9)，其特性是硬度比普通國產模具鋼高，耐磨性能優良；經過此熱處理工藝後鉗體的洛氏硬度可達到極致HRC64-66，顯著提高耐磨性，這是一般現有技術所難以達到的顯著效果。在上述基礎上，本發明的試驗機鉗口的鉗體的工作面I還經過離子氮化處理工序。離子氮化處理工序是現有技術。離子氮化不是依靠化學反應作用，而是在真空狀態下進行，通過調節氮氣、氫氣及其它氣體(如碳、氧、硫等)的比例，可自由地調節化合物的相組成，使被處理工件表面形成一層30 35微米的超硬耐磨的滲氮層，從而獲得良好的耐磨性能。有利於提高試驗機鉗口的鉗體的工作面I的表面硬度，其表面維氏硬度可達到HV5 1050 1100，同時抗壓強度增強。使鉗體工作面I (齒面)在重複工作使用時不打滑(硬度高，耐磨性好)，同時也不易脆裂。也就是說，試驗機的鉗體的硬度與脆性的整體的綜合效果顯著增加。
離子氮化由於是利用離子化了的含氮氣體進行氮化處理，是無需防止公害的環保 處理，且經過離子氮化處理的工件在耐磨性、耐腐蝕性上又優級於一般氮化處理。因此離子 氮化處理法也被稱為二十世紀的「綠色氮化法」，符合國家環保又清潔的新世紀熱處理理 念。
本發明的試驗機鉗口的鉗體的工作面的硬度可提高到其極限值；耐磨性大大提 高，同一個齒面能重複夾緊使用多次，而不會損壞；使用壽命達到5 10倍的增長。
以上所述僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明做任何形式上的限制，雖 然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人 員，在不脫離本發明技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修 飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實 質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍 內。
權利要求
1.一種試驗機的鉗體，該鉗體上設有一工作面，其上設有夾齒，該些夾齒形成複數排X向列和複數排Y向列；鉗體為兩件對稱使用，每兩個鉗體的所述工作面相對稱適配，形成用於夾持被夾持件的鉗口 ；其特徵是所述鉗體由高速工具鋼製成，所述鉗體的工作面經過離子氮化處理工序。
2.如權利要求1所述的試驗機的鉗體，其特徵是所述高速工具鋼的牌號為SKH-9。
3.如權利要求1所述的試驗機的鉗體，其特徵是經過離子氮化處理工序的試驗機鉗體的表面形成一層30 35微米的滲氮層。
4.如權利要求1所述的試驗機的鉗體，其特徵是該些複數排X向列之間等距平行排列，其與試驗機鉗體的邊緣的夾角是60° ;複數排Y向列之間等距平行排列，其與試驗機鉗體的該邊緣的夾角是120°。
5.如權利要求1所述的試驗機的鉗體，其特徵是所述夾齒的齒形是斜齒；該斜齒的齒角為35。 60。。
6.一種試驗機的鉗體的製造方法，其特徵是包括步驟1)準備鉗體的步驟，該鉗體由高速工具鋼SKH-9製成，該鉗體上設有一工作面，其上設有夾齒，該些夾齒形成複數排X向列和複數排Y向列；2)熱處理的步驟，該熱處理工藝包括淬火的步驟；回火的步驟；淬火的步驟的溫度高達1220°C 1250°C ;回火的步驟包括第一次回火、第二次回火和第三次回火；3)所述鉗體的工作面經過離子氮化處理工序的步驟。
7.如權利要求6所述的試驗機的鉗體的製造方法，其特徵是所述夾齒的齒形是斜齒，所述斜齒的齒角為35° 60°。
8.如權利要求6所述的試驗機的鉗體的製造方法，其特徵是第一次回火、第二次回火和第三次回火的溫度條件均為540°C 560°C。
9.如權利要求8所述的試驗機的鉗體的製造方法，其特徵是第一次回火、第二次回火和第三次回火的持續時間均為50 70分鐘。
10.如權利要求9所述的試驗機的鉗體的製造方法，其特徵是第一次回火、第二次回火和第三次回火的持續時間均為I小時。
全文摘要
本發明是一種試驗機的鉗體，該鉗體上設有一工作面，其上設有夾齒，該些夾齒形成複數排X向列和複數排Y向列；鉗體為兩件對稱使用，每兩個鉗體的所述工作面相對稱適配，形成用於夾持被夾持件的鉗口；所述鉗體由高速工具鋼製成，所述鉗體的工作面還經過離子氮化處理工序。本發明還提供一種試驗機鉗體的製造方法。本發明出現了試驗機鉗體的硬度與脆性綜合性能得到顯著改善的意想不到的效果；提高了試驗機鉗體的使用壽命，有利於環保，並穩定了測試數據。
文檔編號G01N3/04GK102998170SQ20111026994
公開日2013年3月27日 申請日期2011年9月13日 優先權日2011年9月13日
發明者劉木木 申請人:上海艾林盛精密機械有限公司