(Dołańcuchy ogniwowe okrągłeUżywane w wymagających zastosowaniach, takich jak przenośniki kubełkowe w cementowniach i przenośniki zgarniakowo-popiołowe w elektrowniach. Komponenty te wymagają unikalnego połączenia wysokiej twardości powierzchni zapewniającej odporność na zużycie oraz wytrzymałego, ciągliwego rdzenia, aby wytrzymać uderzenia i zmęczenie.
Celem jest stworzenie głębokiej, solidnej metalurgicznie obudowy, dobrze połączonej z rdzeniem. Proces ten obejmuje kilka kluczowych etapów:
Krok 1: Wstępne leczenie (opcjonalnie)
- Proces: Normalizacja.
- Cel: Udoskonalenie struktury ziarna i poprawa obrabialności/spawalności surowych ogniw łańcucha.
- Parametr referencyjny: Podgrzać ogniwa do temperatury 880–920°C i pozostawić do ostygnięcia na powietrzu.
Krok 2: Nawęglanie
To główny proces, w którym węgiel jest dyfundowany w głąb powierzchni. Nawęglanie gazowe jest najpowszechniejszą i najbardziej kontrolowaną metodą w tego typu zastosowaniach.
- Cel: Wzbogacenie zawartości węgla na powierzchni, co umożliwia uzyskanie ekstremalnej twardości po hartowaniu.
- Temperatura: 880–930°C. Stała kontrola temperatury jest kluczowa dla uzyskania jednolitej głębokości obudowy.
- Atmosfera: Atmosfera bogata w węgiel, zazwyczaj gaz endotermiczny wzbogacony węglowodorem, takim jak metan lub propan. Potencjał węglowy musi być starannie kontrolowany.
- Potencjał węglowy: Utrzymywać na poziomie 0,8–1,0% w celu uzyskania optymalnego stężenia węgla na powierzchni dla uzyskania maksymalnej twardości bez tworzenia nadmiernej ilości węglików.
- Czas: Określany przez pożądaną głębokość przypadku. Dyfuzja jest zależna od czasu. Na przykład:
- W przypadku głębokości obudowy 1,0 mm: około 8–10 godzin.
- Dla głębokości obudowy 1,5 mm: proporcjonalnie dłuższy czas.
- Specyfikacja głębokości: W przypadku łańcuchów o dużej wytrzymałości wymagana jest znaczna głębokość obudowy.
- Zasada praktyczna: Producenci często podają minimalną głębokość nawęglania wynoszącą od 0,1 średnicy pręta do 0,21 średnicy pręta.
- Głębokość bezwzględna: Zwykle mieści się w zakresie od 0,5 mm do 2,0 mm, przy czym w przypadku zastosowań w żużlu i cemencie powszechnie przyjmuje się zakres 1,0–1,5 mm.
Krok 3: Hartowanie
- Cel: Przekształcenie warstwy powierzchniowej o wysokiej zawartości węgla w twardą, odporną na zużycie strukturę martenzytyczną.
- Średni: Olej jest preferowanym środkiem hartowniczym dla tych stali stopowych. Hartowanie w oleju zapewnia wystarczająco szybkie chłodzenie, aby uzyskać wysoką twardość, jednocześnie minimalizując ryzyko odkształceń i pęknięć związanych z hartowaniem w wodzie.
- Temperatura: Aby uzyskać bardziej równomierne chłodzenie, często stosuje się olej podgrzany wstępnie do temperatury 60–80°C.
Krok 4: Hartowanie
- Cel: złagodzenie naprężeń wewnętrznych powstałych w wyniku hartowania, zmniejszenie kruchości i uzyskanie ostatecznej równowagi między twardością a wytrzymałością.
- Temperatura i czas:
- Aby uzyskać maksymalną twardość powierzchni (np. 58-62 HRC), odpuszczaj w niskiej temperaturze 150–200°C przez 1-2 godziny.
- Jeżeli wymagana jest nieco niższa twardość, ale wyższa wytrzymałość, można zastosować temperaturę odpuszczania wynoszącą 400–450°C.
Krok 5: Postępowanie po zabiegu (opcjonalne, ale zalecane)
- Śrutowanie: W tym procesie powierzchnia łańcucha jest bombardowana drobnymi kulkami, wywołując ściskające naprężenia szczątkowe. To znacznie poprawia wytrzymałość zmęczeniową, która jest kluczowa w przypadku łańcuchów poddawanych powtarzającym się obciążeniom cyklicznym.
Pomiar głębokości obudowy
Jest to najważniejszy test, mający na celu sprawdzenie, czy warstwa nawęglona jest wystarczająco głęboka, aby wytrzymać zużycie, bez ryzyka zapadnięcia się obudowy pod wpływem obciążenia.
- Efektywna głębokość warstwy wierzchniej: Jest ona definiowana jako odległość prostopadła od powierzchni do punktu, w którym twardość spada do określonej wartości, zwykle 550 HV (lub 52 HRC).
- Procedura: Przekrój ogniwa łańcucha jest polerowany, trawiony (często nitalem) i badany pod mikroskopem. Wykonuje się mikrowgłębienia w celu określenia dokładnej głębokości, na której twardość spada do 550 HV.
- Kryteria akceptacji: Zmierzona efektywna głębokość obudowy musi spełniać minimalną określoną wartość (np. ≥1,0 mm lub zgodnie z regułą `0,1 x średnica`) i być jednolita na całym obwodzie ogniwa.
Analiza metalurgiczna
- Mikrostruktura: Do badania przekroju trawionego używa się mikroskopu metalurgicznego. Celem jest sprawdzenie drobnoziarnistej, martenzytycznej struktury ze stopniowym przejściem w wytrzymałą strukturę rdzenia. Nie powinna występować znacząca sieć węglików na granicach ziaren, która może powodować kruchość.
Badania mechaniczne
- Siła zrywająca: Próbki łańcuchów są rozciągane aż do ich zniszczenia w maszynie wytrzymałościowej na rozciąganie, aby sprawdzić, czy spełniają lub przekraczają minimalne obciążenie zrywające określone w normach, takich jak DIN 764 lub DIN 766 dla odpowiedniej klasy (np. klasy 2 lub 3).
Czas publikacji: 23-03-2026
