专利名称：试验机的钳体及钳体的制造方法
试验机的钳体及钳体的制造方法技术领域
本发明属于无损材料测试行业，涉及一种材料拉力测试试验机器，尤其涉及一种 组成试验机钳口的钳体。
背景技术：
试验机钳口是材料拉力测试试验机器上的一个零部件，其功效是用以对被测试材 料如弹簧钢丝等钳紧。现有的试验机钳口包括一钳体，由两相对的钳体组成一个钳口，被测 试材料夹于该两钳体之间；钳体的工作面包含复数个夹齿，参看图5，夹齿普遍是直角形； 该试验机钳口的材质是普通钢材质；其制造过程中，真空热处理后的淬火、回火不充分，回 火温度太低，次数只有2 3次，淬火的温度也不高；并且其工作面没有经过表面强化处理。
由于材质、齿形和工艺过程的不完善，现有的试验机钳口的夹齿的硬度不够，只有 HRC59 62左右；抗压强度不够，在材料拉力测试中，经常出现碎裂的现象；并且很容易打 滑，其耐磨性能不好，不能在同一工作面上重复多次使用，导致其使用寿命短，测试数据不 稳定、效率低下。
一般钢材在热处理过程中，硬度与脆性是矛盾的。也就是说硬度越高，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。如何保持硬度与 脆性的综合效果，是试验机钳口需要克服的一个技术难题。发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种硬度与脆性综合效果较好的试验机的钳体。
本发明的试验机的钳体，该钳体上设有一工作面，其上设有夹齿，该些夹齿形成复 数排X向列和复数排Y向列；钳体为两件对称使用，每两个钳体的所述工作面相对称适配， 形成用于夹持被夹持件的钳口 ；所述钳体由高速工具钢制成，所述钳体的工作面经过离子 氮化处理工序。
所述高速工具钢的牌号为SKH-9。
经过离子氮化处理工序的试验机钳体的表面形成一层30 35微米的渗氮层。
该些复数排X向列之间等距平行排列，其与试验机钳体的边缘的夹角是60° ;复 数排Y向列之间等距平行排列，其与试验机钳体的该边缘的夹角是120°。
所述夹齿的齿形是斜齿。所述斜齿的齿角为35° 60°。
本发明还提供一种试验机钳体的制造方法，该方法可以改善试验机钳体的硬度与 脆性综合性能。
本发明的试验机的钳体的制造方法，包括步骤
I)准备钳体的步骤，该钳体由高速工具钢SKH-9制成，该钳体上设有一工作面，其 上设有夹齿，该些夹齿形成复数排X向列和复数排Y向列；
2)热处理的步骤，该热处理工艺包括淬火的步骤；回火的步骤；淬火的步骤的温 度高达1220°C 1250°C ;回火的步骤包括第一次回火、第二次回火和第三次回火；
3)所述钳体的工作面经过离子氮化处理工序的步骤。由于材质的改进，以及航天航空技术的离子氮化处理工序的应用，使得本发明出现了意想不到的效果，即试验机钳体的硬度与脆性综合效果得到显著改善；又由于齿形的改进，本发明可以更有效地夹紧被测试材料，减少打滑的可能性，提高其使用寿命，有利于环保，并稳定了测试数据。
图1是本发明的试验机钳体的主视图；图2是本发明的试验机钳体的侧视图；图3是本发明的试验机钳体的俯视图；图4是本发明的试验机钳体的夹齿的示意图；图5是现有的试验机钳体的夹齿的示意图。
具体实施例方式现结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。本发明的试验机钳体，由两相对的钳体组成一钳口，钳体分为圆弧型、燕尾槽形和开槽型，本实施例为圆弧型。参看图1、图2和图3，钳体上设有一工作面1，其上设有夹齿10，该些夹齿10形成复数排平行X向列11和复数排平行的Y向列12，X向列11之间等距排列，其与试验机钳体的边缘的夹角是60° ;Y向列12之间等距排列，其与试验机钳体的该边缘的夹角是120°。参看图4，夹齿10的齿形是斜齿，齿角为35° 60° ;由于夹齿10的齿形变为斜齿，使得其在拉力试验中受到单方向的拉力时较直角形夹齿更容易夹紧材料，有利于避免出现打滑的现象，起到保护设备的效果。本发明还提供一种试验机的钳体的制造方法，包括热处理工艺；该热处理工艺包括I)淬火的步骤；淬火的温度高达1220°C 1250°C ;比一般处理的温度高。2)回火的步骤。回火的步骤又包括第一次回火，其温度条件是540°C 560°C;第二次回火，其温度条件是540°C 560°C;第三次回火，其温度条件是540°C 560°C，每次回火的持续时间是50 70分钟，最好是I小时。由于本发明的试验机的钳体材质为进口的高速工具钢(SKH-9)，其特性是硬度比普通国产模具钢高，耐磨性能优良；经过此热处理工艺后钳体的洛氏硬度可达到极致HRC64-66，显著提高耐磨性，这是一般现有技术所难以达到的显著效果。在上述基础上，本发明的试验机钳口的钳体的工作面I还经过离子氮化处理工序。离子氮化处理工序是现有技术。离子氮化不是依靠化学反应作用，而是在真空状态下进行，通过调节氮气、氢气及其它气体(如碳、氧、硫等)的比例，可自由地调节化合物的相组成，使被处理工件表面形成一层30 35微米的超硬耐磨的渗氮层，从而获得良好的耐磨性能。有利于提高试验机钳口的钳体的工作面I的表面硬度，其表面维氏硬度可达到HV5 1050 1100，同时抗压强度增强。使钳体工作面I (齿面)在重复工作使用时不打滑(硬度高，耐磨性好)，同时也不易脆裂。也就是说，试验机的钳体的硬度与脆性的整体的综合效果显著增加。
离子氮化由于是利用离子化了的含氮气体进行氮化处理，是无需防止公害的环保 处理，且经过离子氮化处理的工件在耐磨性、耐腐蚀性上又优级于一般氮化处理。因此离子 氮化处理法也被称为二十世纪的“绿色氮化法”，符合国家环保又清洁的新世纪热处理理 念。
本发明的试验机钳口的钳体的工作面的硬度可提高到其极限值；耐磨性大大提 高，同一个齿面能重复夹紧使用多次，而不会损坏；使用寿命达到5 10倍的增长。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽 然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人 员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修 饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实 质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围 内。
权利要求
1.一种试验机的钳体，该钳体上设有一工作面，其上设有夹齿，该些夹齿形成复数排X向列和复数排Y向列；钳体为两件对称使用，每两个钳体的所述工作面相对称适配，形成用于夹持被夹持件的钳口 ；其特征是所述钳体由高速工具钢制成，所述钳体的工作面经过离子氮化处理工序。
2.如权利要求1所述的试验机的钳体，其特征是所述高速工具钢的牌号为SKH-9。
3.如权利要求1所述的试验机的钳体，其特征是经过离子氮化处理工序的试验机钳体的表面形成一层30 35微米的渗氮层。
4.如权利要求1所述的试验机的钳体，其特征是该些复数排X向列之间等距平行排列，其与试验机钳体的边缘的夹角是60° ;复数排Y向列之间等距平行排列，其与试验机钳体的该边缘的夹角是120°。
5.如权利要求1所述的试验机的钳体，其特征是所述夹齿的齿形是斜齿；该斜齿的齿角为35。 60。。
6.一种试验机的钳体的制造方法，其特征是包括步骤1)准备钳体的步骤，该钳体由高速工具钢SKH-9制成，该钳体上设有一工作面，其上设有夹齿，该些夹齿形成复数排X向列和复数排Y向列；2)热处理的步骤，该热处理工艺包括淬火的步骤；回火的步骤；淬火的步骤的温度高达1220°C 1250°C ;回火的步骤包括第一次回火、第二次回火和第三次回火；3)所述钳体的工作面经过离子氮化处理工序的步骤。
7.如权利要求6所述的试验机的钳体的制造方法，其特征是所述夹齿的齿形是斜齿，所述斜齿的齿角为35° 60°。
8.如权利要求6所述的试验机的钳体的制造方法，其特征是第一次回火、第二次回火和第三次回火的温度条件均为540°C 560°C。
9.如权利要求8所述的试验机的钳体的制造方法，其特征是第一次回火、第二次回火和第三次回火的持续时间均为50 70分钟。
10.如权利要求9所述的试验机的钳体的制造方法，其特征是第一次回火、第二次回火和第三次回火的持续时间均为I小时。
全文摘要
本发明是一种试验机的钳体，该钳体上设有一工作面，其上设有夹齿，该些夹齿形成复数排X向列和复数排Y向列；钳体为两件对称使用，每两个钳体的所述工作面相对称适配，形成用于夹持被夹持件的钳口；所述钳体由高速工具钢制成，所述钳体的工作面还经过离子氮化处理工序。本发明还提供一种试验机钳体的制造方法。本发明出现了试验机钳体的硬度与脆性综合性能得到显著改善的意想不到的效果；提高了试验机钳体的使用寿命，有利于环保，并稳定了测试数据。
文档编号G01N3/04GK102998170SQ20111026994
公开日2013年3月27日 申请日期2011年9月13日 优先权日2011年9月13日
发明者刘木木 申请人:上海艾林盛精密机械有限公司