CN105088133A - 一种高耐磨链条的制造工艺 - Google Patents
一种高耐磨链条的制造工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105088133A CN105088133A CN201510539933.2A CN201510539933A CN105088133A CN 105088133 A CN105088133 A CN 105088133A CN 201510539933 A CN201510539933 A CN 201510539933A CN 105088133 A CN105088133 A CN 105088133A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- minutes
- bearing pin
- manufacturing process
- temperature
- chromvanadizing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
本发明涉及一种高耐磨链条的制造工艺，该种链条的销轴经过以下步骤的处理：1）渗碳预处理，渗碳温度800~850℃，渗碳时间20~40分钟，回火温度300~350℃，回火时间90~120分钟；2）磨削销轴外圆到工艺尺寸；3）清洗销轴表面油膜和氧化皮，甩干；4）铬钒共渗处理，加热温度980℃~1050℃，保温时间：6~15小时；5）整体淬火：加热温度830~880℃，保温时间20~60分钟，等温盐浴280~330℃，盐浴20~60分钟。本发明链条的销轴可以满足苛刻的磨损工况要求，极大的提高了耐磨性能，还具有表面硬度高、渗层均匀、表面光洁度好等优点。
Description
技术领域
本发明属于链条制造技术领域，特别是涉及一种高耐磨链条的制造工艺。
背景技术
据统计汽车链条的失效形式中以磨损失效最为常见，链条的耐磨性能好坏直接决定了汽车正时系统、变速箱和分动箱的使用寿命，而销轴是链条磨损最为严重的零件之一。随着汽车技术的发展，特别是涡轮增压技术对汽车正时系统链条的要求越来越高。链条磨损伸长，将会导致发动机点火滞后，降低发动机的输出功率，严重时会导致链条的跳齿，损坏发动机的进排气系统，因此提高链条销轴的耐磨性能极为关键。
普通链条销轴以渗碳为主，渗碳技术以气体渗碳法为多，主要针对低碳钢、低碳合金钢等含碳量较低的钢铁材料。渗碳后金属表面含碳量可达到0.8%~1.2%，使得金属表面有较高的硬度、强度的同时，仍保持心部韧性。金属表面渗碳是由于分子（原子）永不停歇的、无规律的布朗运动。以气体渗碳为例，发生气体（C4H10、C3H8、CH4）和空气的混合气体在高温下发生反应，释放出活性碳原子进入碳原子浓度较低的金属表面，形成渗碳层。
现有技术中的销轴大都采用普通淬火+渗碳处理，在销轴表面形成致密层以提高表面硬度和耐磨性能，但是效果都不太理想，因为渗碳层的表面硬度较低（650~750HV0.2），销轴的耐磨性能较差；单纯渗铬虽然能取得较高的硬度（1300~1500HV0.2），但渗层较薄，厚度不均，渗层不够牢固，磨损过程中，渗铬层易脱离基体，不能满足苛刻的磨损工况要求。因而，通过怎样的渗金属工艺使得渗金属处理后的销轴表面能够形成致密坚硬并且牢固的渗层，以满足苛刻的磨损工况要求，成为本发明所要解决的技术问题。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种高耐磨链条的制造工艺，该工艺提高了销轴的硬度、韧性、耐磨性等综合机械性能，工件变形小。
为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种高耐磨链条的制造工艺，该种链条的销轴经过以下步骤的处理：
1）渗碳预处理，渗碳温度800~850℃，渗碳时间20~40分钟，回火温度300~350℃，回火时间90~120分钟；
2）磨削销轴外圆到工艺尺寸；
3）清洗销轴表面油膜和氧化皮，甩干；
4）铬钒共渗处理，加热温度980℃~1050℃，保温时间：6~15小时；
5）整体淬火：加热温度830~880℃，保温时间20~60分钟，等温盐浴280~330℃，盐浴20~60分钟。
作为优选方案：所述步骤1）采用滚筒式电阻炉气体渗碳。
作为优选方案：所述步骤4）采用箱式炉铬钒共渗，渗金属时装销轴的罐子需密封良好，渗金属时用旧渗剂铺底。
作为优选方案：所述步骤4）销轴与渗剂的质量比为1.2~1.6：1，所述渗剂成分为：35%Cr，15%V，48%~49%Al2O3，1%~2%NH4Cl。
作为优选方案：所述步骤2）磨削后销轴表面粗糙度Ra<0.2。
作为优选方案：所述步骤3）清洗后销轴表面干净、无锈蚀氧化。
本发明由于采用了以上的技术方案，通过在铬钒共渗处理前对高碳钢销轴做渗碳预处理，使得钢销轴表面活性碳原子极大增多形成富碳区，从而在铬钒共渗处理时可以吸附足够多的铬、钒原子，形成较厚、致密并且牢固的铬钒共渗层，避免了直接对高碳钢销轴做渗铬处理，渗铬层较薄、不够牢固、易脱离基体的问题，同时提高了渗层的硬度；通过对铬钒共渗处理后的销轴做等温盐浴淬火，避免了普通淬火，基体和铬钒共渗层冷却收缩速度不同容易开裂的问题。从而使本发明工艺处理后的销轴可以满足苛刻的磨损工况要求，极大的提高了耐磨性能，还具有表面硬度高、渗层均匀、表面光洁度好等优点。
附图说明
图1是本发明的渗碳处理工艺曲线图。
图2是本发明的铬钒共渗处理工艺曲线图。
图3是本发明的等温淬火处理工艺曲线图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。
实施例1：
如图l、图2、图3所示的一种高耐磨链条的制造工艺。
本实施例中，以高碳钢80钢销轴，长度12.15mm，外径Φ3.04mm为例说明本发明工艺的实施过程。
初始销轴外径Φ3.14mm，转炉气体渗碳，渗碳温度为810℃，碳势Cp2.0%，保温时间20分钟，淬火介质为油，淬火2小时内及时回火，回火温度320℃，回火保温时间90分钟，如图l所示。
经过粗磨、精磨销轴直径达到Φ3.05±0.01mm，之后销轴滚锐角，除去表面的油污及氧化膜，金相观察渗碳层厚度为0.10～0.15mm。台车炉铬钒共渗，将销轴和渗剂按质量百分比为1.7:1，放入圆桶中，搅拌均匀，桶内放置少量碎纸屑，盖上圆桶盖放入台车炉中，加热至450℃保温1.5小时，之后加热至990℃保温4~10小时，随炉冷却880℃后开炉冷却至室温，打开圆筒盖，取出销轴，如图2所示。
铬钒共渗后销轴进行等温盐浴淬火，奥氏体化温度控制在850℃左右，盐浴温度控制在310℃，等温盐浴时间为30分钟，出炉后清洗，如图3所示。
销轴抛光后，进行金相检验，金相观察铬钒共渗层厚度为0.005～0.020mm，铬钒共渗层硬度≥1300HV。如表1所示。
表1：80钢销轴直接铬钒共渗与渗碳后铬钒共渗渗层厚度比较（mm）
| 渗铬时间/h | 铬钒共渗 | 渗碳→铬钒共渗 |
| 4 | 0.005~0.010 | 0.008~0.015 |
| 5 | 0.006~0.010 | 0.009~0.015 |
| 6 | 0.007~0.011 | 0.009~0.016 |
| 7 | 0.007~0.012 | 0.010~0.016 |
| 8 | 0.008~0.013 | 0.012~0.017 |
| 9 | 0.009~0.013 | 0.013~0.018 |
| 10 | 0.010~0.014 | 0.014~0.020 |
实施例2：
本实施例中，以长度12.5mm，外径Φ3.28mm的80钢销轴为例说明本发明工艺的实施过程。
初始销轴外径Φ3.32mm，精磨到Φ3.27±0.01mm，转炉气体渗碳，渗碳温度为810℃，碳势为2.0%保持时间为20分钟，淬火，淬火介质为油，淬火后及时回火，回火温度320℃，回火保温时间90分钟，如图1所示。
回火后销轴抛光，金相观察渗碳层厚度为0.10～0.15mm；台车炉铬钒共渗，将销轴和渗剂按质量百分比为1.7:1，放入圆桶中，搅拌均匀，桶内放置少量碎纸屑，盖上圆桶盖放入台车炉中，加热至450℃保温1.5小时，之后加热至990℃保温4~10小时，随炉冷却880℃后开炉冷却至室温，打开圆筒盖，取出销轴，如图2所示。
铬钒共渗后销轴进行等温盐浴淬火，奥氏体化温度850℃（根据钢材而定），盐浴温度控制在310℃，等温时间为30分钟，出炉后清洗，如图3所示。
销轴抛光后，进行金相检验，金相观察铬钒共渗层厚度为0.005～0.02mm，铬钒共渗层硬度≥1100HV，如表2所示。
表2：80钢销轴渗铬与铬钒共渗硬度比较(单位HV0.2)
| 渗铬时间/h | 渗碳→渗铬/HV0.2 | 渗碳→铬钒共渗/HV0.2 |
| 4 | 1100~1300 | 1500~1800 |
| 5 | 1150~1300 | 1500~1800 |
| 6 | 1150~1350 | 1550~1850 |
| 7 | 1200~1400 | 1600~1900 |
| 8 | 1250~1450 | 1600~1950 |
| 9 | 1250~1500 | 1650~2000 |
| 10 | 1300~1500 | 1650~2000 |
经过本发明工艺处理的高碳钢销轴，至少具有以下诸多优点与使用功效：
(1)销轴表面硬度提高，渗铬销轴表面硬度为1400HV左右，铬钒共渗销轴表面硬度为1800HV左右，硬度大幅度提高。
(2)渗层均匀并且增厚，直接铬钒共渗销轴渗层为0.010~0.014mm，渗碳后铬钒共渗渗层为0.014~0.020mm。
(3)等温淬火销轴热应力小，检查等温淬火热处理销轴100颗，无开裂；采用普通淬火+回火，检查其销轴100颗，4颗开裂。原因分析：渗碳铬钒共渗后销轴表面形成致密的渗层，销轴基体膨胀速度大于渗层膨胀速度，造成开裂；普通淬火冷却速度快，基体遇冷收缩速度大于渗层收缩速度，也造成开裂。
(4)销轴表面质量好，粗糙度可达Ra0.03μm以下，普通销轴为Ra0.16～Ra0.4μm。
(5)延长零件的磨损寿命，较普通高碳钢销轴的磨损寿命提高4倍以上。
本发明金属表面铬钒共渗是因为铬、钒都是强碳化物形成元素，在金属表面形成高硬度的碳化物层。在高温下钢铁铬钒共渗，一方面铬、钒向钢中扩散，另一方面钢中铁、碳元素向表面扩散，从而在钢表面形成铬、钒的合金层，固态铬钒共渗分为分、吸、扩散三个过程，其主要反应如下：
CH4Cl→CH3+HCl（气）（1）
2NH3→2N2+3H2（2）
2HCl+Cr→CrCl2+H2（3）
6HCl+2V→2VCl3+3H2（4）
CrCl2+Fe→FeCl2+[Cr]（5）
2VCl3+3Fe→3FeCl2+2[V]（6）
CrCl2→Cl2+[Cr]（7）
2VCl3→3Cl2+2[V]（8）
在铁表面沉积铬、钒，分别以置换反应（5）（6）式或分解反应（7）（8）式方式进行。碳原子充分时生成VC、Cr23C6，碳原子不足时生成V8C7、V4C3、Cr7C3、Cr7C。V8C7、V4C、Cr7C3、Cr7C都是高硬度高强度碳化物，具有强烈的弥散强化特性。铬钒共渗过程是金属表面碳原子被吸出，留下空位，部分铬、钒原子进入基体。渗层的厚薄与金属表层碳原子的多少以及铬钒共渗的温度、时间有关。
等温淬火是把钢件加热使其奥氏体化后，使之快冷到贝氏体转变温度区间（300℃～350℃），放入温度稍高于Ms点的硝盐浴或碱浴中，等温保持一定时间（一般在浴槽中保温时间为20~60min），使奥氏体转变为下贝氏体，然后取出置于空气中冷却的淬火工艺。通过控制盐浴温度和保温时间，可以得到下贝氏体和马氏体的混合组织，该组织集下贝氏体的强韧性和马氏体的强塑性优点于一身，是综合机械性能最佳组织，且盐浴保温工件变形小，可减小淬火裂纹倾向。
本发明不局限于以上具体实施方式，只要是对高碳钢销轴先做渗碳预处理、再铬钒共渗处理、最后等温淬火的热处理工艺以及通过该工艺获得的产品，无论采用何种高碳钢材，如何调整工艺参数，都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种高耐磨链条的制造工艺，其特征在于：该种链条的销轴经过以下步骤的处理：
1）渗碳预处理，渗碳温度800~850℃，渗碳时间20~40分钟，回火温度300~350℃，回火时间90~120分钟；
2）磨削销轴外圆到工艺尺寸；
3）清洗销轴表面油膜和氧化皮，甩干；
4）铬钒共渗处理，加热温度980℃~1050℃，保温时间：6~15小时；
5）整体淬火：加热温度830~880℃，保温时间20~60分钟，等温盐浴280~330℃，盐浴20~60分钟。
2.根据权利要求1所述的一种高耐磨链条的制造工艺，其特征在于：所述步骤1）采用滚筒式电阻炉气体渗碳。
3.根据权利要求1所述的一种高耐磨链条的制造工艺，其特征在于：所述步骤4）采用箱式炉铬钒共渗，渗金属时装销轴的罐子需密封良好，渗金属时用旧渗剂铺底。
4.根据权利要求1所述的一种高耐磨链条的制造工艺，其特征在于：所述步骤4）销轴与渗剂的质量比为1.2~1.6：1，所述渗剂成分为：35%Cr，15%V，48%~49%Al2O3，1%~2%NH4Cl。
5.根据权利要求1所述的一种高耐磨链条的制造工艺，其特征在于：所述步骤2）磨削后销轴表面粗糙度Ra<0.2。
6.根据权利要求1所述的一种高耐磨链条的制造工艺，其特征在于：所述步骤3）清洗后销轴表面干净、无锈蚀氧化。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510539933.2A CN105088133A (zh) | 2015-08-28 | 2015-08-28 | 一种高耐磨链条的制造工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510539933.2A CN105088133A (zh) | 2015-08-28 | 2015-08-28 | 一种高耐磨链条的制造工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105088133A true CN105088133A (zh) | 2015-11-25 |
Family
ID=54569450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510539933.2A Pending CN105088133A (zh) | 2015-08-28 | 2015-08-28 | 一种高耐磨链条的制造工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105088133A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107447093A (zh) * | 2017-09-04 | 2017-12-08 | 河池桂嘉知识产权服务有限公司 | 传动金属链的热处理方法 |
| CN109468581A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-03-15 | 广东省新材料研究所 | 一种固体粉末多元复合渗剂及复合渗工艺 |
| CN115181931A (zh) * | 2022-07-07 | 2022-10-14 | 湖南申亿精密零部件股份有限公司 | 一种耐磨渗层表面处理工艺 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004293586A (ja) * | 2003-03-25 | 2004-10-21 | Tsubakimoto Chain Co | 耐摩耗性チェーン及び耐摩耗性チェーンの製造方法 |
| CN1802524A (zh) * | 2003-06-03 | 2006-07-12 | 大同工业株式会社 | 链条用销子及其制造方法 |
| CN101033554A (zh) * | 2007-04-19 | 2007-09-12 | 宣碧华 | 一种高碳钢销轴渗钒复合处理工艺 |
| CN104404445A (zh) * | 2014-11-19 | 2015-03-11 | 杭州持正科技有限公司 | 汽车链条销轴的铬钒共渗工艺 |
-
2015
- 2015-08-28 CN CN201510539933.2A patent/CN105088133A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004293586A (ja) * | 2003-03-25 | 2004-10-21 | Tsubakimoto Chain Co | 耐摩耗性チェーン及び耐摩耗性チェーンの製造方法 |
| CN1802524A (zh) * | 2003-06-03 | 2006-07-12 | 大同工业株式会社 | 链条用销子及其制造方法 |
| CN101033554A (zh) * | 2007-04-19 | 2007-09-12 | 宣碧华 | 一种高碳钢销轴渗钒复合处理工艺 |
| CN104404445A (zh) * | 2014-11-19 | 2015-03-11 | 杭州持正科技有限公司 | 汽车链条销轴的铬钒共渗工艺 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107447093A (zh) * | 2017-09-04 | 2017-12-08 | 河池桂嘉知识产权服务有限公司 | 传动金属链的热处理方法 |
| CN109468581A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-03-15 | 广东省新材料研究所 | 一种固体粉末多元复合渗剂及复合渗工艺 |
| CN115181931A (zh) * | 2022-07-07 | 2022-10-14 | 湖南申亿精密零部件股份有限公司 | 一种耐磨渗层表面处理工艺 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100497746C (zh) | 一种高碳钢销轴渗钒复合处理工艺 | |
| CN105369260A (zh) | 8620h齿轮钢的渗碳热处理工艺 | |
| CN101476029B (zh) | 柴油机凸轮热处理方法 | |
| CN107794459B (zh) | 一种汽车发动机气缸盖 | |
| CN102605378A (zh) | 一种齿轮的渗碳淬火方法 | |
| CN109252173B (zh) | 一种利用碳氮双渗双梯度淬火在渗碳钢表面获得超高强韧化渗层的方法 | |
| CN101503800A (zh) | 一种对金属构件表面进行复合渗锌的方法 | |
| CN101928912B (zh) | 一种热作模具钢的低温渗碳方法 | |
| CN105088133A (zh) | 一种高耐磨链条的制造工艺 | |
| CN106367712A (zh) | 一种基于储油二次润滑的金属工件表面氮化+淬火复合处理技术及产品 | |
| CN105112925A (zh) | 一种高耐磨链条 | |
| CN108913950B (zh) | 热冲压成型用锌镁镀层钢板及其制造和热冲压方法 | |
| CN110965014A (zh) | 一种钢球碳氮共渗工艺 | |
| CN1644750A (zh) | 周期作业渗碳炉稀土可控变碳势渗碳方法 | |
| CN108103275A (zh) | 一种耐磨衬板合金钢的加工方法 | |
| CN108588388A (zh) | 一种用于牙轮的热处理方法 | |
| CN104775089A (zh) | 一种施加磁场快速盐浴氮化的方法 | |
| CN106863142A (zh) | 一种齿轮复合表面强化处理的方法 | |
| CN103388059A (zh) | 一种低合金钢的热处理方法 | |
| CN103184457A (zh) | 一种表面合金化强化方法 | |
| CN115029660A (zh) | 一种40CrNiMo截齿齿体材料的强化处理方法 | |
| CN108588633A (zh) | 一种中温气体氮碳共渗淬火工艺 | |
| CN107904506A (zh) | 一种耐磨衬板合金钢 | |
| CN107937862A (zh) | 一种用于链条生产的渗碳工艺 | |
| CN109487268B (zh) | 一种在低碳钢表面制备高强度耐磨耐蚀复合涂层的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20151125 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |