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特种钢材之:纺织针用带钢

供稿人:路炜  供稿时间:2005-8-19   关键字:织针  带钢  
针织用针(以下简称“织针”)是针织机在编织过程中与纤维直接接触使织物成形的关键器材,它对织物的质量有着至关重要的作用。除了制造精度以外,制针所用的原材料、热处理和表面处理的设备和技术是影响织针使用性能的关键因素。
 
国产T10A属优质碳素工具钢,含碳量高、淬火后硬度高、耐磨损、韧性不佳,但能满足织针的使用要求,目前用量较大。日本进口的SK5也属碳素工具钢,基本性能与其相似。瑞典的织针钢属专用钢种,是一种经真空处理的高合金工具钢,含Mn量较高,制造的织针性能优良,世界名牌针大多选用此类钢。
 
随着原材料、生产工艺及需热处理部分不同,织针的热处理工艺也各不相同。常用的包括球化退火、软化退火、去应力退火、淬火回火等。织针材料对球化组织要求以2.5~3.5级为佳,大小分布应均匀。
 
1.产品研究:
 
上海织针总厂有限公司周康善通过对国内外典型产品的分析,尤其是国内织针目前存在的质量缺陷,进行了较详细地分析,明确了改进与解决的方法。分析日本春日钢业SK5优质碳素工具钢丝退火金相组织为全部均布小球状珠光体,3级;德国某钢铁公司C85W1优质碳素工具钢丝退火金相组织为3级小球状珠光体+球状珠光体。
 
沈阳纺织器材厂周祥革等人通过对国内外织针用钢的化学成份、金相组织,机械性能的对比分析,结合织针制造工艺,科学合理地提出了织针用钢的技术要求。对进口的SK5碳工钢丝进行全面检测,其化学成分、物理机械性能、原始金相组织、表面脱碳层、非金属夹杂物均符合技术要求,投料生产后由于材质稳定、没有发生劈裂、断尖等缺陷,织针质量温度。在关键的冷加工工序有突出优点,包括压扁厚度均匀,即压扁后厚度公差为0.005mm~0.010mm。
 
神马针织器材有限公司陆永海根据针织用针采用的材料及热处理相变线,探讨了对织针进行淬火、回火的工艺实践和设备的使用、仪器的校正;同时,介绍使用托盘式抛光机对织针进行光整,将使织针表面达到较高要求的方法。
 
表1:国内外几种织针用钢的化学成分
元素(%)
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Cu
国产T10A
0.95-1.04
≤0.35
≤0.40
≤0.030
≤0.025
-
-
-
日本SK4
0.90-1.00
0.10-0.35
0.10-0.50
≤0.030
≤0.030
≤0.30
≤0.25
≤0.25
瑞典
织针钢
0.95-1.04
0.03
0.60-0.80
0.01
≤0.003
0.25-0.40
-
-
俄罗斯
0.76-0.83
0.17-0.33
0.17-0.28
0.01-0.02
0.007-
0.018
0.15-0.35
0.05-0.2
0.05-0.2
中国上钢
0.94
0.27
0.29
0.021
0.028
-
-
-
西德GROZ
0.93
0.26
0.44
0.012
0.020
0.25
0.03
-
 
 
2.专利简介:
 
2004年东华大学申请的中国专利CN200410017973揭示了确定网带炉织针光亮淬火工艺参数(包括火帘位置、网带速度、裂解炉酒精滴速、淬火介质和冷却温度等)的方法,主要是将淬火过程密集排列在网带上的织针视为薄板,与网带合在一起作为热物性不同的整体,建立包含网带炉加热特点的热传导方程,用计算机采用插值法和有限差分法进行模拟计算,求出织针淬火过程的温度场分布。
 
俄罗斯SEVERSTAL STOCK CO申请的专利RU2089645揭示了用于生产针织机的织针的工具钢组分(wt.%):C 0.76-0.83,Mn 0.17-0.28, Si 0.17-0.33, Cr 0.15-0.35, Ni 0.05-0.2, Cu 0.05-0.2, Al 0.004-0.11, P 0.01-0.02, S 0.007-0.018 ,其余为铁。
 
美国HNA HOLDINGS INC申请的美国专利US6119489揭示的织针,其纱线接触区域包含碳氮化钛涂层,基材为碳钢,含碳量0.86-0.95,洛氏硬度50-55。
 
3.相关标准:
 
日本标准《JIS G 3311:2004冷轧特殊钢带》主要规定了SK4M(SK95M)的化学成分、厚度公差、宽度公差、弯曲度公差范围标准。
 
我国国标《GB 1298-86:碳素工具钢》中规定了各种牌号碳素工具钢的化学成分、硬度和技术要求。
 
4.市场概况:
 
目前我国织针制造企业共有约40多家,多数企业自主开发能力有限,国产制针设备的科技含量较低,加工精度还满足不了高档针的技术要求,产品主要以中、低档的织针为主;与国外知名公司、厂家──德国的格罗茨•贝克特、英国的格里夫、瑞士的爱古拉、美国的皮特蒙特和日本的杉浦的产品还不能相提并论。高档织针的市场几乎拱手让给进口产品。原因在于:材料性能、尺寸精度、热处理和表面处理的设备和技术还不能达到要求。
 
参考文献:
 
1.国内外织针材质及其工艺性能分析
  纺织器材.2002,29(2).-11-16
2.浅论织针的原材料,热处理和表面处理
  纺织器材.1996,23(6).-21-24
3.织针用钢的研究(下)
  纺织器材.2000,27(5).-16-19,25
4.针织用针热处理及表面光整工艺的实践
  纺织器材.2005,32(1).-30-32
5.确定网带炉织针光亮淬火工艺参数的方法
  CN200410017973.2(申请日2004.04.27公开日2005.01.26)
6.Steel composition
  RU2089645(申请日1994.06.08公开日1997.09.10)
7.Knitting machine parts resistant to abrasion by yarn of cut-resistant fiber 
  US6119489(申请日1998.08.31授权公告日2000.09.19)
8.我国主要纺织器材现状及发展策略——第5部分:针织用针
  纺织器材.2004,31(6).-46-48

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