[发明专利]耐磨损链销

说明书

技术领域

本发明涉及一种链销，该链销即使在使用降解油的环境中也具有改善的耐磨损性。

现有技术

大量的链节通过销的方式环状地接合到动力传输链(例如无声链或滚子链、或主传动链)中，并且当这些链条运转时，由于链节关于所述销旋转和滑动，销被磨损。因此，为了改善销的耐磨损性，在现有技术中已经提出多种方法。

例如，在JP56-41370A中，销材料经过铬化处理，由此在销材料的表面上形成了包括碳化铬的硬化层。此外，在JP10-169723A中，在销材料的表面上形成了硬化层，该硬化层包括铬、钛、钒和铌的碳化物中的至少一种。

在形成了碳化铬(CrC)层的销(以下称为涂铬销)、以及在销材料的表面上形成了碳化钒(VC)的销(以下称为VC销)上进行了反复的耐磨损试验，并且这些销的耐磨损试验的结果如下。

在涂铬销的情况下，在重复施加高表面压力的使用状态中，在碳化铬层的表面出现了剥落，并且这些销的磨损随着剥落发展而发展。此外，在VC销的情况下，当施加高表面压力时，在碳化钒层与原材料(销材料)之间的界面处出现了剥落，并且构成硬化层的整个碳化钒层完全剥落，其结果是，磨损急剧发展。在此确认的是，虽然碳化铬提供了与原材料的良好粘合(结合)，但表面抗压强度低；另一方面，因为从其表面的剥落不易于发生，碳化钒具有高的表面抗压强度，但是与原材料的粘合低。

已经提出如JP2003-269550A中描述的一种装置，在其中，在形成销的原材料的钢的最外表面部分上形成了包括作为主要成分的碳化钒以及少量碳化铬的一个碳化物层，并且在该碳化物层与该原材料之间的边界区处形成了一个边界层，在其中，碳化钒含量急剧减小并且碳化铬含量急剧增加。

在这种情况下，通过在原材料的最外表面部分上形成包括碳化钒(它具有高的表面抗压强度)作为主要成分的一个碳化物层，即使在高表面压力下，碳化物层的表面剥落也不太可能发生，因此改善了销的耐磨损性。此外，在该碳化物层与该原材料之间的边界层处形成了一个富铬层，该富铬层包括与原材料以及碳化钒有高结合(粘合)水平的相对大量的碳化铬，并且其结果是，即使在高表面压力下，该碳化物层从原材料的剥落也不太可能发生，因此进一步地改善了销的耐磨损性。

发明概述

本发明要解决的问题

根据上述JP2003-269550A中描述的装置，针对销的(作为链节关于销的旋转和滑动的结果产生的)机械磨损预期可以有一定的效果。

然而，后续测试显示，在碳化钒中的碳原子通过来自降解油的化学侵蚀氧化。因此，风险在于，当长期使用油时，降解油可能会促进这些销的磨损(腐蚀性磨损)。

已经在考虑到以上简述的常规状况的情况下提出了本发明，通过本发明要解决的问题在于提供一种链销，可以即使在使用降解油的环境中改善其耐磨损性。

用于解决问题的手段

为了解决上述问题，本申请的诸位发明人专注于作为一种具有高硬度以及高抗氧化稳健性的碳化物的碳化钨(WC)。WC层预计用于降低销的磨损，该磨损来自在涡轮增压发动机或直接喷射发动机内部的使用环境中的化学侵蚀或烟尘侵蚀。与此同时，钨本身通常具有高熔点、并且不易于直接形成在钢的表面上。

鉴于迄今已经存在的情况设计出了本发明，并且根据本发明的链销使得在形成销原材料的钢的最外表面部分形成了包括碳化铬的一个碳化物层，并且碳化钨在所述碳化物层中扩散(参见权利要求1)。

根据本发明，在钢的最外表面部分上的碳化物层中形成了碳化钨，这意味着，当抵抗来自于降解油的化学侵蚀以及烟尘侵蚀的高稳健性可以由碳化物层中的碳化钨展现时，可以维持钢表面的高硬度，因此可以改善耐磨损性。

此外，碳化钨在包括碳化铬的碳化物层中扩散，并且因此，有可能将不易直接形成在钢表面上的碳化钨合并进入碳化铬层中，其中碳化铬用作粘合剂。

碳化物层的厚度优选为至少10μm(参见权利要求2)。

根据本发明的用于生产链销的方法，形成该销原材料的钢材料连同碳化铬、碳化钨以及卤化物催化剂一起被导入进入容器内，并且在容器内部以750℃-950℃的温度进行搅拌，以便在钢材料上形成扩散涂层，由此在钢材料的最外表面部分上形成了碳化铬层，碳化钨在其中扩散(参见权利要求3)。

在这种情况中，对该扩散涂层的温度范围的下限值被设定在750℃，因为如果温度低于此值，难以形成碳化铬(CrC)层，并且温度范围的上限值被设定在950℃，因为已经实验性地确定了如果温度高于此值，难以形成碳化钨(WC)层。

用作催化剂的卤化物优选为氯化铁(参见权利要求4)。