CN108424999A - 一种浅槽分选机传动链条零部件的热处理工艺 - Google Patents

一种浅槽分选机传动链条零部件的热处理工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN108424999A
CN108424999A CN201810391161.6A CN201810391161A CN108424999A CN 108424999 A CN108424999 A CN 108424999A CN 201810391161 A CN201810391161 A CN 201810391161A CN 108424999 A CN108424999 A CN 108424999A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat treatment
treatment process
shallow
temperature
workpiece
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.)
Granted
Application number
CN201810391161.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108424999B (zh
Inventor
叶伟
朱长勇
倪少军
王文林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningxia Carboniferous Well Carbonization Industrial Co
Original Assignee
Ningxia Carboniferous Well Carbonization Industrial Co
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningxia Carboniferous Well Carbonization Industrial Co filed Critical Ningxia Carboniferous Well Carbonization Industrial Co
Priority to CN201810391161.6A priority Critical patent/CN108424999B/zh
Publication of CN108424999A publication Critical patent/CN108424999A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108424999B publication Critical patent/CN108424999B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C21D1/25—Hardening, combined with annealing between 300 degrees Celsius and 600 degrees Celsius, i.e. heat refining ("Vergüten")
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0068—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for particular articles not mentioned below
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/008—Martensite

Abstract

本发明属于热处理工艺，涉及一种浅槽分选机传动链条零部件的热处理工艺。该热处理工艺涉及浅槽分选机传动链条的零部件，包括链板、销轴、滚子和套筒，链板为低合金高强度结构钢，销轴、滚子均为低合金高强度结构钢，套筒为中碳调质结构钢，热处理过程均包括淬火、回火。利用本热处理工艺，所制备的传动链条，可将浅槽分选机的使用周期延长至九个月，提高加工效率，降低加工成本，为企业带来良好的经济效益。

Description

一种浅槽分选机传动链条零部件的热处理工艺
技术领域
本发明属于热处理工艺，涉及一种浅槽分选机传动链条零部件的热处理工艺。
背景技术
传动链条是浅槽分选机的核心部件，其使用效果的优劣直接影响整机设备的分选能力及精度；同时，其使用价值较大，更换时劳动强度也较大。目前，国内同行业分选机厂家的传动链条的使用寿命为三至四个月，使用周期短，影响企业的正常运转和加工效率；进口链条的使用寿命为十二个月，但成本较高，不利于企业的盈利和长期发展。传动链条的使用寿命常受材质特性、处理工艺等影响，现有的材质常选用锰板、锅炉板、40Cr板材，同时，其热处理工艺根据板材的变化也随之不断地调整，通常通过淬火和回火的相配合，获得所需的力学性能。
钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上的温度，并保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后采用适当的方式以超过临界冷却速度的速度冷却，获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺。钢件通过淬火得到非平衡的马氏体或贝氏体组织，再经后续的回火处理，塑造钢的显微组织和力学性能，提高零件的耐磨性和抗疲劳性能，确保零件在工况下的可靠性和使用寿命，零件在保温阶段的加热停留时间决定了零件热处理的质量。通常来说，保温时间用经验公式t＝a.k.H估算；其中，t为保温时间(min)，a为钢在不同介质中加热时的保温系数(min/mm)，k为零件装炉方式调整系数，H为零件有效厚度(mm)。
回火是工件淬硬后加热到Ac1(加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度)以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。回火一般紧接着淬火进行，其目的是：(1)消除工件淬火时产生的残留应力，防止变形和开裂；(2)调整工件的硬度、强度、塑性和韧性，达到使用性能要求；(3)稳定组织与尺寸，保证精度；(4)改善和提高加工性能。因此，回火是工件获得所需性能的最后一道重要工序。
另外，按回火的温度范围，可将回火分为低温回火、中温回火和高温回火。其中，低温回火是指工件在150℃～250℃进行的回火；目的是保持淬火工件的高硬度和耐磨性，降低淬火残留应力和脆性回火后得到回火马氏体，即淬火马氏体低温回火时得到的组织。低温回火的工件其力学性能58～64HRC，硬度高、耐磨性好，其主要应用于各类高碳钢的工具、刃具、量具、模具、滚动轴承、渗碳及表面淬火的零件等。中温回火是指工件在350℃～500℃之间进行的回火；目的是得到较高的弹性和屈服点以及适当的韧性；回火后得到回火屈氏体，指马氏体回火时形成的铁素体基体内分布着极其细小球状碳化物(或渗碳体)的复相组织。中温回火的工件其力学性能为35～50HRC，较高的弹性极限、屈服点和一定的韧性，其主要用于弹簧、发条、锻模、冲击工具等。高温回火是指工件在500℃～650℃以上进行的回火；目的是得到强度、塑性和韧性都较好的综合力学性能；回火后得到回火索氏体，即马氏体回火时形成的铁素体基体内分布着细小球状碳化物(包括渗碳体)的复相组织。高温回火工件的力学性能为25～35HRC，具有较好的综合力学性能，广泛用于各种较重要的受力结构件，如连杆、螺栓、齿轮及轴类零件等。另外，工件淬火并高温回火的复合热处理工艺称为调质。
由于传动链条所选材料本身的局限性以及工艺过程的不合理，使得传动链条的使用周期仍无法得以延长，因此，需要从浅槽分选机的工作原理、工况条件及材料的选择等方面入手，反复试验、不断摸索，研发一种针对于浅槽分选机传动链条的热处理工艺及装配工艺，延长浅槽分选机的使用周期。
发明内容
本发明的目的在于提供一种浅槽分选机传动链条零部件的热处理工艺，各零部件选用特定的材料，并根据材质特性进行热处理，延长传动链条的使用周期。
本发明解决上述技术问题的技术方案为：
一种浅槽分选机传动链条零部件的热处理工艺，该浅槽分选机传动链条的零部件包括链板、销轴、滚子和套筒，链板、销轴、滚子的原材料均为低合金高强度结构钢，套筒的原材料为中碳调质结构钢；其中，低合金高强度结构钢：含碳量0.1％～0.25％，加入主要合金元素锰(Mn)、硅(Si)、钒(V)、铌(Nb)和钛(Ti)等；低合金高强度结构钢一般是淬火加低温回火热处理，其中，250℃以下回火时为回火马氏体；中碳调质结构钢，具备良好的冷热加工性能以及机械性能，价格低、来源广、应用广泛，但也存在淬透性低的缺陷，因此，截面尺寸大和要求比较高的工件不宜采用此类结构钢。
链板的热处理过程为：(1)淬火：将原材料加热至870℃～900℃并保温30min，采用水介质快速冷却并获得马氏体；其中，水介质快速冷却的速度大于Vk(淬火临界冷却速度)(2)回火：将淬火后的工件重新加热到Ac1(共析钢的奥氏体化的临界温度)以下，具体为180℃～200℃并保温，再采用空冷的方式冷却至室温；其中，淬火后的工件重新加热到180℃～200℃并保温是基于16Mn钢采用低温回火，即，在150℃～250℃下回火，得到回火马氏体，再综合硬度﹑抗弯强度﹑挠度三个主要机械性能指标，选择在180℃～200℃之间回火，可保持较高的抗弯强度和挠度，因此该回火温度为最佳。
销轴、滚子的热处理过程均为：(1)淬火：将原材料加热至850℃～860℃并保温1h后出炉，再进行油冷操作；(2)回火：将淬火后的工件入炉，并将炉体升温至400℃，将工件保温1h后出炉，再空冷至室温。
套筒的热处理过程为：(1)淬火：将原材料加热至830℃～850℃并保温，再进行冷却；其中，保温过程按照每1mm工件长度保温1min的方式进行；冷却过程为：先在质量浓度为10％、温度低于30℃的盐水溶液中进行冷却，直至工件冷却至170℃～180℃时，再将工件从水溶液中取出并进行空冷或者油冷，优选为油冷；(2)回火：将淬火后的工件在560℃下高温回火后，得到回火索氏体组织，保温1h。
套筒的热处理过程步骤(1)淬火的保温过程，若中碳调质结构钢的加热温度过高，或保温时间过长，均会造成结构钢表面脱碳，进而导致硬度变低；同时，为使工件的奥氏体均匀化，则需要足够的保温时间，因此选择1min/mm，即每1mm工件长度保温1min。另外，若实际装炉量较大，则需适当延长保温时间，否则可能会因加热不均匀而造成的硬度不足；但若保温时间过长，也会出现晶粒粗大、氧化脱碳严重的弊端，影响淬火质量；因此，若装炉量大，加热保温的总时间延长1/5。
套筒的热处理过程步骤(1)淬火的冷却过程，由于中碳调质结构钢的淬透性低，故应采用冷却速度大的质量浓度为10％的盐水溶液进行冷却；同时，中碳调质结构钢水淬时容易有软点，冷却水温应低于30℃。当工件入水后，应该淬透，但不是冷透，如果工件在盐水中冷透，就有可能使工件开裂，这主要是由于当工件冷却到180℃左右时，奥氏体迅速转变为马氏体而造成过大的组织应力所引起的；因此，当淬火工件快冷到该温度区域时，应当采取缓冷的方式。由于出水温度十分关键且难以掌握，因此通过不断实验操作可知，当水中的工件停止抖动时，即可出水，并进行空冷或油冷，优选为油冷。另外，由于静止的冷却介质加上静止的工件，容易导致硬度不均匀、应力不均匀，进而使工件变形大，甚至开裂；因此，工件入水宜动不宜静，应当按照工件的几何形状，使其作规则运动。工件淬火后的硬度应达到56～59HRC，截面较大的工件会相应低些，但不能低于48HRC，否则说明工件未得到完全淬火。
通过上述方式获得零部件，链板的热处理硬度为70～75HBA，销轴、滚子热处理硬度为40～45HBA，套筒的热处理硬度为56～59HRC。
利用本发明浅槽分选机传动链条零部件的热处理工艺，针对传动链条的零部件链板、销轴、滚子和套筒选用不同材质的结构钢，并根据不同零部件的需求有针对性的选择不同工艺的热处理方式，进而制备出相应的零部件；将各个零部件采用过盈配合安装后获得传动链条，并将传动链条用于浅槽分选机后，可将设备的使用周期延长至九个月，远超于国内同行业的水平，保证生产线的正常运转，并有效提高加工效率；同时，加工成本低，为企业带来良好的经济效益。
具体实施方式
一种浅槽分选机传动链条零部件的热处理工艺，该浅槽分选机传动链条的零部件包括链板、销轴、滚子和套筒，链板、销轴、滚子的原材料均为低合金高强度结构钢，具体为40铬，套筒的原材料为中碳调质结构钢，具体为20锰钒。
链板的热处理过程为：(1)淬火：将原材料加热至870℃～900℃并保温30min，采用水介质快速冷却并获得马氏体；其中，水介质快速冷却的速度大于Vk(2)回火：将淬火后的工件重新加热到Ac1以下，具体为180℃～200℃并保温，再采用空冷的方式冷却至室温；
销轴、滚子的热处理过程均为：(1)淬火：将原材料加热至850℃～860℃并保温1h后出炉，再进行油冷操作；(2)回火：将淬火后的工件入炉，并将炉体升温至400℃，将工件保温1h后出炉，再空冷至室温；
套筒的热处理过程为：(1)淬火：将原材料加热至840℃并保温，再进行冷却；其中，保温过程按照每1mm工件长度保温1min的方式进行；冷却过程为：先在质量浓度为10％、温度低于30℃的盐水溶液中进行冷却，直至工件冷却至170℃～180℃时，再将工件从水溶液中取出并进行空冷或者油冷，优选为油冷；(2)回火：将淬火后的工件在560℃下高温回火后，得到回火索氏体组织，保温1h。
通过上述方式获得零部件，链板的热处理硬度为70～75HBA，销轴、滚子热处理硬度为40～45HBA，套筒的热处理硬度为56～59HRC。
将上述零部件采用过盈配合的方式安装后获得传动链条，并将该传动链条用于浅槽分选机，可将浅槽分选机的使用周期延长至九个月，进而提高加工效率、降低生产成本，为企业带来良好的经济效益。

Claims (6)

1.一种浅槽分选机传动链条零部件的热处理工艺，其特征在于，该浅槽分选机传动链条的零部件包括链板、销轴、滚子和套筒；
所述链板的原材料为低合金高强度结构钢；
所述链板的热处理过程为：(1)淬火：将原材料加热至870℃～900℃并保温30min，再采用水介质快速冷却并获得马氏体；(2)回火：将淬火后的工件加热到Ac1以下并保温，再冷却至室温；
所述销轴、滚子的原材料均为低合金高强度结构钢；
所述销轴、滚子的热处理过程均为：(1)淬火：将原材料加热至850℃～860℃并保温1h，再进行油冷；(2)回火：将淬火后的工件升温至400℃并保温1h，再空冷至室温；
所述套筒的原材料为中碳调质结构钢；
所述套筒的热处理过程为：(1)淬火：将原材料加热至830℃～850℃并保温，再进行冷却；(2)回火：将淬火后的工件在560℃下高温回火后，保温1h。
2.如权利要求1所述的一种浅槽分选机传动链条零部件的热处理工艺，其特征在于，所述链板的热处理过程的步骤(1)淬火中，水介质快速冷却的速度大于淬火临界冷却速度Vk。
3.如权利要求1所述的一种浅槽分选机传动链条零部件的热处理工艺，其特征在于，所述链板的热处理过程的步骤(2)回火中，工件加热到Ac1以下的温度为180℃～200℃。
4.如权利要求1所述的一种浅槽分选机传动链条零部件的热处理工艺，其特征在于，所述套筒的热处理过程的步骤(1)淬火中，保温过程按照每1mm工件长度保温1min的方式进行。
5.如权利要求1所述的一种浅槽分选机传动链条零部件的热处理工艺，其特征在于，所述套筒的热处理过程的步骤(1)淬火中，冷却过程为：先在质量浓度为10％、温度低于30℃的盐水溶液中进行冷却，直至工件冷却至170℃～180℃时，再将工件从水溶液中取出并进行空冷或者油冷。
6.利用如权利要求1至5中任一项所述的浅槽分选机传动链条零部件的热处理工艺，其特征在于，所加工的零部件的热处理硬度分别为：链板为70～75HBA，销轴、滚子均为40～45HBA，套筒为56～59HRC。
CN201810391161.6A 2018-04-27 2018-04-27 一种浅槽分选机传动链条零部件的热处理工艺 Active CN108424999B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810391161.6A CN108424999B (zh) 2018-04-27 2018-04-27 一种浅槽分选机传动链条零部件的热处理工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810391161.6A CN108424999B (zh) 2018-04-27 2018-04-27 一种浅槽分选机传动链条零部件的热处理工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108424999A true CN108424999A (zh) 2018-08-21
CN108424999B CN108424999B (zh) 2019-08-30

Family

ID=63161959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810391161.6A Active CN108424999B (zh) 2018-04-27 2018-04-27 一种浅槽分选机传动链条零部件的热处理工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108424999B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112680573A (zh) * 2020-12-07 2021-04-20 天津市富星达链条有限公司 一种链条成型加工方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3912551A (en) * 1972-10-31 1975-10-14 Kumakichi Araya Pin for a steel chain
CN101121956A (zh) * 2007-09-14 2008-02-13 南京利民机械有限责任公司 用普通碳素钢q235做自行车链条的链板的热处理方法
CN201373066Y (zh) * 2008-11-21 2009-12-30 苏州环球链传动有限公司 马氏体不锈钢链条
CN101899551A (zh) * 2009-05-26 2010-12-01 宁波市鄞州商业精密铸造有限公司 耐磨合金铸钢的热处理工艺
CN105886738A (zh) * 2016-05-03 2016-08-24 成都亨通兆业精密机械有限公司 一种销轴热处理工艺
CN106065427A (zh) * 2016-08-02 2016-11-02 中车资阳机车有限公司 一种铁路机车防脱轨支撑轴的调质工艺
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

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3912551A (en) * 1972-10-31 1975-10-14 Kumakichi Araya Pin for a steel chain
CN101121956A (zh) * 2007-09-14 2008-02-13 南京利民机械有限责任公司 用普通碳素钢q235做自行车链条的链板的热处理方法
CN201373066Y (zh) * 2008-11-21 2009-12-30 苏州环球链传动有限公司 马氏体不锈钢链条
CN101899551A (zh) * 2009-05-26 2010-12-01 宁波市鄞州商业精密铸造有限公司 耐磨合金铸钢的热处理工艺
CN105886738A (zh) * 2016-05-03 2016-08-24 成都亨通兆业精密机械有限公司 一种销轴热处理工艺
CN106065427A (zh) * 2016-08-02 2016-11-02 中车资阳机车有限公司 一种铁路机车防脱轨支撑轴的调质工艺
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

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112680573A (zh) * 2020-12-07 2021-04-20 天津市富星达链条有限公司 一种链条成型加工方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108424999B (zh) 2019-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102534134B (zh) 一种中碳轴承钢贝氏体等温淬火热处理工艺方法
CN106756755B (zh) 大型挖掘机齿轮的渗碳淬火方法
CN108411096B (zh) 提高m50轴承基体强韧性和尺寸稳定性的成形制造方法
JP2007044764A (ja) 熱間鍛造設備
CN102758140B (zh) 高碳微合金化钢球及其生产工艺
CN100532887C (zh) 齿轮构件及其制造方法
CN101215628A (zh) 高速钢复合轧辊热处理方法
CN105506249A (zh) 一种高氮耐蚀塑料模具钢的热处理方法
CN102505067A (zh) 一种高碳铬轴承钢贝氏体变温淬火方法
CN105088081A (zh) 稳定杆用贝氏体和马氏体弹簧钢及稳定杆的制造工艺
CN104164548B (zh) 一种厚大断面低碳低合金钢铸锻件的热处理工艺
CN109022705A (zh) 高锰钢铸造斗齿的热处理方法
CN110527794A (zh) 一种微纳结构贝氏体钢的热处理方法
CN108424999B (zh) 一种浅槽分选机传动链条零部件的热处理工艺
CN106868258A (zh) 一种高碳铬钢碳化物超细化处理工艺
CN102864299B (zh) 一种超高强度钢的等温转变热处理方法
CN109680127B (zh) 一种大规格中碳合金结构圆钢的调质工艺
Rudskoi et al. THERMOMECHANICAL PROCESSING OF STEELS AND ALLOYS PHYSICAL FOUNDATIONS, RESOURCE SAVING TECHNIQUE AND MODELLING.
CN105925773A (zh) 一种钢材的热处理方法
CN107674944B (zh) 一种花键轴的调质处理方法
CN106148881B (zh) 用于线性滑轨的渗碳沃斯回火滑块及其制造方法
JPS61147815A (ja) 高硬化深度を有する圧延ロ−ルの製造方法
CN115074494B (zh) 一种棒磨机用钢的热处理方法
CN109536686A (zh) 一种铌微合金化中锰trip钢的制备方法
JPH0615687B2 (ja) 表面強化方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant