一种G120级锻造方链条的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种G120级锻造方链条的制备方法，属于链条制备的技术领域。本发明专利技术的G120级锻造方链条的制备方法包括顺序进行的以下步骤：原材料准备、锻造成形、磁粉探伤、线性摩擦焊以及热处理，低合金钢含有0.021~0.025wt%的碳、0~0.025wt%的硅、1.10~1.40wt%的锰、0.40~0.60wt%的铬、0.90~1.10wt%的镍、0.50~0.60wt%的钼、0.025~0.050wt%的铝，≤0.020wt%的硫，≤0.020wt%的磷，余量为铁以及不可避免的杂质。本发明专利技术采用的低合金钢成本较低，制备工艺效率高、节能低耗；得到的成品抗拉强度高，且具有优异的韧性，疲劳性能优异。

【技术实现步骤摘要】
高强度锻造方链条及其制备方法
本专利技术涉及链条制备的
，更具体地说，本专利技术涉及一种高强度锻造方链条及其制备方法。
技术介绍
链条一般为金属的链环或环形物，多用作机械传动、牵引。链条按照其形式主要有焊接和组装，对于特种链条通常是采用优质合金钢加工而成，其突出特点是耐磨、耐高温、延展性低、受力后不会伸长等，其使用寿命长，易弯曲，适用于大规模、频繁使用的场合。目前国内现有的起吊链条采用的合金钢中不仅合金元素含量高，而且受材料限制抗拉性能普遍不高，且疲劳性能特别是G120级链条均达不到欧盟认证的安全性能标准。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种高强度锻造方链条及其制备方法及其制备方法。本专利技术的高强度锻造方链条，包括间隔设置的锻造环，相邻的锻造环之间通过两个锻造半截链环焊接形成长链结构；所述锻造环由位于两端的圆弧段和两端圆弧段之间的直线段构成，并且所述直线段的横截面为长方形；所述锻造半截环由圆弧段以及位于圆弧段两侧的直线段构成，并且所述直线段的横截面为长方形。其中，所述锻造环以及锻造半截链环由低合金钢通过锻造工艺形成，所述低合金钢含有0.021～0.025wt％的碳、0～0.025wt％的硅、1.10～1.40wt％的锰、0.40～0.60wt％的铬、0.90～1.10wt％的镍、0.50～0.60wt％的钼、0.025～0.050wt％的铝，≤0.020wt％的硫，≤0.020wt％的磷，余量为铁以及不可避免的杂质。其中，所述低合金钢的抗拉强度≥1180MPa，屈服强度≥980MPa，20℃下的冲击功≥50J。其中，锻造工艺中预锻温度为1050～1180℃，终锻温度为930～980℃，终锻后控制冷却速度为0.75～1.0℃/秒，冷却到360～430℃温冲切后空冷至室温；相邻的锻造环之间通过两个锻造半截链环通过摩擦焊形成长链结构后，加热至Ac3点至Ac3点以上100℃的温度范围并进行淬火，然后进行回火，回火温度≥400℃，并且保温时间为1.0～3.0小时。其中，所述摩擦焊工艺为线性摩擦焊，所述线性摩擦焊采用的振动频率为25～40Hz，振幅为1.0～3.0mm，轴向压力为150～250MPa，摩擦时间为1.0～5.0s。本专利技术的第二方面，还涉及一种高强度锻造方链条的制备方法，所述制备方法包括顺序进行的以下步骤：原材料准备、锻造成形、磁粉探伤、线性摩擦焊以及热处理。其中，所述原材料准备步骤中，所述原材料为低合金钢棒材，并且所述低合金钢含有0.021～0.025wt％的碳、0～0.025wt％的硅、1.10～1.40wt％的锰、0.40～0.60wt％的铬、0.90～1.10wt％的镍、0.50～0.60wt％的钼、0.025～0.050wt％的铝，≤0.020wt％的硫，≤0.020wt％的磷，余量为铁以及不可避免的杂质。其中，锻造成形步骤中，低合金钢棒材的加热温度控制在1150±30℃，预锻温度为1050～1180℃，终锻温度为930～980℃，终锻后控制冷却速度为0.75～1.0℃/秒，冷却到360～430℃温冲切后空冷至室温。其中，所述摩擦焊工艺为线性摩擦焊，所述线性摩擦焊采用的振动频率为25～40Hz，振幅为1.0～3.0mm，轴向压力为150～250MPa，摩擦时间为1.0～5.0s。其中，热处理步骤中，将方链条加热至Ac3点至Ac3点以上100℃的温度范围并进行淬火，然后进行回火，回火温度≥400℃，并且保温时间为1.0～3.0小时。本专利技术的高强度锻造方链条及其制备方法具有以下有益效果：本专利技术的高强度锻造方链条采用的低合金钢成本较低，制备工艺效率高、节能低耗；而且得到的成品抗拉强度高，且具有优异的韧性(低温韧性)，疲劳性能优异。附图说明图1为本专利技术的高强度锻造方链条的立体结构示意图(第一视图)。图2为本专利技术的高强度锻造方链条的立体结构示意图(第二视图)。图3为本专利技术的高强度锻造方链条的平面结构示意图。图4为本专利技术的高强度锻造方链条的规格尺寸示意图。图5为本专利技术采用的低合金钢的热处理工艺制度曲线示意图。图6为本专利技术采用的低合金钢的XRD衍射图谱。具体实施方式以下将结合具体实施例对本专利技术所述的高强度锻造方链条及其制备方法做进一步的阐述，以帮助本领域的技术人员对本专利技术的专利技术构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。如图1～3所示，本专利技术的高强度锻造方链条包括间隔设置的锻造环10，相邻的锻造环10之间通过两个锻造半截链环20焊接形成长链结构；所述锻造环10由位于两端的圆弧段11和两端圆弧段之间的直线段12构成，并且所述直线段12的横截面为长方形。所述锻造半截环20由圆弧段21以及位于圆弧段21两侧的直线段22构成，并且直线段的横截面为长方形。图4示出了本专利技术所制备的链条尺寸，其中D代表规格，可制备6～16mm的G120级链条。本专利技术的高强度锻造方链条可通过包括以下工序的制备方法制备得到：材料准备及检验、下料→锻造成形→磁粉探伤→线性摩擦焊→热处理→验证符合测试→出厂检验。材料准备及检验本专利技术采用低合金钢棒材作为原材料，并且检验所述低合金钢的元素组成在以下范围内：碳：0.021～0.025wt％硅：≤0.025wt％锰：1.10～1.40wt％硫：残余量≤0.020wt％磷：残余量≤0.020wt％铬：0.40～0.60wt％镍：0.90～1.10wt％钼：0.50～0.60wt％钛：残余量≤0.010wt％铝：0.025～0.050wt％。碳是用于提高链条原材料(棒材)强度的必要元素，在不足0.021％时通过热处理不能得到足够的强度，而超过0.025％时将会导致碳析出物显著并长大，对后续的摩擦焊不利，会导致焊接部的韧性降低。因而在本专利技术中，将所述碳的含量规定为0.021～0.025％。硅一般被认为有利于提高固溶强化性能，一般认为添加0.10～0.30％的硅不会实质影响延展性，而且硅的添加有利于提高强度并提高耐热性，并且在炼钢时有利于脱氧。但是在本专利技术中，硅的含量超过0.025％会导致焊接性能变差，会在表面形成硅锰的复合氧化物使得通过摩擦焊形成的链条焊接部的韧性降低，尤其是低温韧性显著降低，因而在本专利技术中硅的含量不超过0.025％。锰不仅有效提高钢的强度，而且有利于脱氧并提高钢的淬透性，并且为淬火促进马氏体相形成的有效元素。另外锰还可以固定硫使得硫以MnS的形成析出从而防止热加工热轧时形成脆性裂纹，改善钢的热加工性能。如果锰的含量低于1.1％将导致淬透性不足，热轧性能不良，而如果锰的含量高于1.4％时将会导致韧性降低，而且在表面形成含锰的稳定性氧化铁皮，将导致焊接性能变差，因而在本专利技术中将锰的含量规定为1.10～1.40％。钢中残留的硫会导致韧性、焊接性以及热轧性能变差，如果含量超过0.020％将会导致韧性、焊接性明显变差，因而将其上限规定为0.020％。钢总残留的磷会导引起晶界脆化并且使得焊接性能变差，如果含量超过0.020％将会导致摩擦焊性能明显变差，因而将其上限规定为0.020％。铬对于提高淬透性、确保强度是有用的，而且铬有利于提高回火强度，为了确保所需的强度，铬的含量为0.40％以上，但是当铬的含量超过0.60％时会在表面形成稳定的含铬氧化物，会导致焊接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度锻造方链条，其特征在于：包括间隔设置的锻造环，相邻的锻造环之间通过两个锻造半截链环焊接形成长链结构；所述锻造环由位于两端的圆弧段和两端圆弧段之间的直线段构成，并且所述直线段的横截面为长方形；所述锻造半截环由圆弧段以及位于圆弧段两侧的直线段构成，并且所述直线段的横截面为长方形。

【技术特征摘要】
1.一种高强度锻造方链条，其特征在于：包括间隔设置的锻造环，相邻的锻造环之间通过两个锻造半截链环焊接形成长链结构；所述锻造环由位于两端的圆弧段和两端圆弧段之间的直线段构成，并且所述直线段的横截面为长方形；所述锻造半截环由圆弧段以及位于圆弧段两侧的直线段构成，并且所述直线段的横截面为长方形。2.根据权利要求1所述的高强度锻造方链条，其特征在于：所述锻造环以及锻造半截链环由低合金钢通过锻造工艺形成，所述低合金钢含有0.021~0.025wt%的碳、0~0.025wt%的硅、1.10~1.40wt%的锰、0.40~0.60wt%的铬、0.90~1.10wt%的镍、0.50~0.60wt%的钼、0.025~0.050wt%的铝，≤0.020wt%的硫，≤0.020wt%的磷，余量为铁以及不可避免的杂质。3.根据权利要求2所述的高强度锻造方链条，其特征在于：所述低合金钢的抗拉强度≥1180MPa，屈服强度≥980MPa，20℃下的冲击功≥50J。4.根据权利要求1所述的高强度锻造方链条，其特征在于：锻造工艺中预锻温度为1050~1180℃，终锻温度为930~980℃，终锻后控制冷却速度为0.75~1.0℃/秒，冷却到360~430℃温冲切后空冷至室温；相邻的锻造环之间通过两个锻造半截链环通过摩擦焊形成长链结构后，加热至Ac3点至Ac3点以上100℃的温度范围并进行淬火，然后进行回火，回火温度≥400℃，并且保温时间为1.0~3.0小时。5.根据权利要求4所述的高强度锻造方链条，其特征在于：所述摩擦焊工艺为线性摩擦焊，所述线性摩擦焊采...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈占民，
申请(专利权)人：山东华源索具有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37