一种浅槽分选机传动链条零部件的热处理工艺制造技术

本发明专利技术属于热处理工艺，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。

Heat treatment process for parts of transmission chain of shallow slot separator

The invention belongs to heat treatment process, and relates to a heat treatment process for transmission chain parts of shallow groove sorter. The heat treatment process involves parts of transmission chain of shallow groove sorter, including chain plate, pin shaft, roller and sleeve, chain plate is low alloy high strength structural steel, pin shaft and roller are low alloy high strength structural steel, sleeve is medium carbon quenched and tempered structural steel, and the heat treatment process includes quenching and tempering. Using the heat treatment process, the transmission chain can prolong the service life of the shallow groove separator to nine months, improve the processing efficiency, reduce the processing cost, and bring good economic benefits for the enterprise.

【技术实现步骤摘要】
一种浅槽分选机传动链条零部件的热处理工艺
本专利技术属于热处理工艺，涉及一种浅槽分选机传动链条零部件的热处理工艺。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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，本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶伟，朱长勇，倪少军，王文林，
申请(专利权)人：宁夏石炭井炭化实业公司，
类型：发明
国别省市：宁夏,64