[发明专利]用普通碳素钢生产链条的热处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及链条的链板材料热处理方法，尤其是用普通碳素钢Q420A生产自行车链条的的热处理方法。

背景技术

链条广泛应用于各类机械传动结构中，尤其在汽车、摩托车、自行车等机械传动中要求其具有较高的抗拉、耐磨和耐蚀性能。目前，我国链条零件质量与20世纪七八十年代相比，已经有了较大提高，大部分由具有一定规模的专业链条制造厂生产。但是，对链条的抗疲劳与耐磨性能等重要的质量指标仍不尽人意。原因是多方面的，其中与链条零件材料的选用和热处理工艺密切相关。链条链板的使用性能要求有较高的抗拉强度及一定的韧性。已知的普遍选用40Mn、45Mn制造，较少采用35钢。而40Mn、45Mn钢板化学成分较国外S35C、SAE1035钢材范围宽，且表层存在1.5％～2.5％厚度的脱碳。因此，链板在淬火及充分回火后往往存在脆性断裂现象。

发明内容

针对目前存在的链条链板选材和热处理工艺中的问题，本发明的目的在于提供一种用普通碳素钢Q420A、10#经渗碳、热处理后得到高抗拉强度和一定的韧性的优质链条链板。

本发明的技术方案是通过以下方式实现的：用普通碳素钢生产链条的的热处理方法，依次包括以下步骤，渗碳、淬火、回火、清洗、烘干、防锈、检测；其特征在于：

1)渗碳；炉中直接加入碳粉燃烧而得游离态原子，同时用碳酸钡和碳酸钠作为催化剂按第一次入炉时的添加量为45％，间隔1小时后再加入55％的量直接加入淬火炉内，普通钢在炉膛内与渗碳介质分解出的游离态碳原子一起翻滚，经过时间80-100分钟、温度880-900°的加热、再保温40-50分钟进行渗碳作业，使渗碳层深度为0.25-0.35mm；

2)淬火：将经渗碳的普通钢用温度为30°以下的冷却水循环进行冷却，淬火后的普通钢必须在2小时以内进行回火处理；

3)回火：温度为400-450°，时间为24-30分钟；

采用本发明工艺生产的链条链板，HRA值达到83-85，0.85mm厚度的链板其抗拉强度可达到900-950KG，其骑行的耐磨耗1000公里只伸长3.5-4.1mm，盐雾试验48小时不生锈，原材料的利用率可达到80-86％，节约材料20％左右。

具体实施方式：

普通碳素钢的成分组成，以重量百分比表示：C：0.16～0.18％；Mn：0.7～0.9％；Si：0.35～0.38％；P：0.030～0.035；S：0.040％～0.042；V：0.015～0.002％；Nb：0.015～0.020％Ti：0.02～0.08％；其余为铁。其生产工艺为：

1.渗碳；炉中直接加入碳粉燃烧而得游离态原子，同时用碳酸钡和碳酸钠作为催化剂按工艺比例分时段(第一次入炉时的催化剂添加量为45％，间隔1小时后再加入55％的量)加入淬火炉内，普通碳素钢(工件)在炉膛内与分解出的游离态碳原子进行充分结合，经过80分钟的时间、900°的温度进行渗碳，使渗碳层深度达到0.25-0.35mm；

2.淬火：经渗碳的普通碳素钢工件用温度为30°以下的冷却水循环进行冷却；淬火后的普通钢必须在2小时以内进行回火处理，预防淬火时效的产生；

3.回火：经淬火的普通碳素钢在温度为420°、时间为24分钟的条件下进行回火；

4.清洗：每桶480公斤，砂量50公斤，石灰8公斤，水量依超过工件表面5-10公分为准；

5、烘干：出桶后的工件喷洒亚硝酸钠溶液防氧化，用网带式加热炉220-250°进行作业烘干；

6、防锈：半成品用六角桶加入光亮油进行滚抛8分钟，成品加入链条油以达到防锈效果。

7、检测：在经过上述处理后，对链条的硬度和抗拉强度抽检，结果为：洛氏硬度HRA 83-85，单片拉强度900-950KG，每条链条的重量做到310-330克，而常规只能做到380-450克，盐水喷雾24-30小时不会出现红锈斑。