(برایزنجیرهای حلقهای گرددر کاربردهای دشوار مانند بالابرهای سطلی در کارخانههای سیمان و نقالههای خاکستر/تراشنده در نیروگاهها استفاده میشوند. این اجزا به ترکیبی منحصر به فرد از سختی سطحی بالا برای مقاومت در برابر سایش و یک هسته چقرمه و شکلپذیر برای مقاومت در برابر ضربه و خستگی نیاز دارند.
هدف، ایجاد یک پوسته عمیق و از نظر متالورژیکی سالم است که به خوبی به هسته متصل شده باشد. این فرآیند شامل چندین مرحله مهم است:
مرحله ۱: پیش تصفیه (اختیاری)
- فرآیند: عادیسازی.
- هدف: اصلاح ساختار دانهبندی و بهبود قابلیت ماشینکاری/جوشپذیری حلقههای زنجیره خام.
- پارامتر مرجع: اتصالات را تا دمای 880 تا 920 درجه سانتیگراد گرم کنید و اجازه دهید در هوا خنک شوند.
مرحله 2: کربندهی
این فرآیند اصلی است که در آن کربن به سطح نفوذ میکند. کربندهی گازی رایجترین و قابل کنترلترین روش برای این کاربردها است.
- هدف: غنیسازی محتوای کربن سطح، که باعث میشود پس از کوئنچ، بسیار سخت شود.
- دما: ۸۸۰ تا ۹۳۰ درجه سانتیگراد. کنترل دمای ثابت برای ضخامت یکنواخت پوسته بسیار مهم است.
- اتمسفر: اتمسفری غنی از کربن، معمولاً گاز گرماگیر غنی شده با هیدروکربنی مانند متان یا پروپان. پتانسیل کربن باید با دقت کنترل شود.
- پتانسیل کربن: برای دستیابی به غلظت بهینه کربن سطحی برای حداکثر سختی بدون تشکیل کاربیدهای اضافی، آن را در محدوده 0.8 تا 1.0 درصد حفظ کنید.
- زمان: با عمق مورد نظر تعیین میشود. انتشار وابسته به زمان است. برای مثال:
- برای ضخامت پوسته ۱.۰ میلیمتر: تقریباً ۸ تا ۱۰ ساعت.
- برای ضخامت قاب ۱.۵ میلیمتر: به طور متناسب زمان بیشتری.
- مشخصات عمق: برای زنجیرهای سنگین، عمق قاب قابل توجهی مورد نیاز است.
- قاعده کلی: حداقل عمق کربندهی از 0.1 برابر قطر میله تا 0.21 برابر قطر میله اغلب توسط تولیدکنندگان مشخص میشود.
- عمق مطلق: معمولاً از 0.5 میلیمتر تا 2.0 میلیمتر متغیر است، که 1.0 تا 1.5 میلیمتر برای کاربردهای سرباره و سیمان رایج است.
مرحله 3: کوئنچ کردن
- هدف: تبدیل لایه سطحی پرکربن به یک ساختار مارتنزیتی سخت و مقاوم در برابر سایش.
- متوسط: روغن، کوئنچ ترجیحی برای این فولادهای آلیاژی است. کوئنچ در روغن، سرعت خنکسازی به اندازه کافی سریعی را برای دستیابی به سختی بالا فراهم میکند و در عین حال خطر اعوجاج و ترک خوردگی مرتبط با کوئنچ در آب را به حداقل میرساند.
- دما: روغن از قبل گرم شده در دمای 60 تا 80 درجه سانتیگراد اغلب برای سرعت خنک شدن یکنواخت تر استفاده می شود.
مرحله 4: تمپر کردن
- هدف: کاهش تنشهای داخلی ناشی از کوئنچ، کاهش شکنندگی و دستیابی به تعادل نهایی سختی و چقرمگی.
- دما و زمان:
- برای رسیدن به حداکثر سختی سطح (مثلاً ۵۸-۶۲ HRC)، آن را به مدت ۱-۲ ساعت در دمای پایین ۱۵۰-۲۰۰ درجه سانتیگراد حرارت دهید.
- اگر سختی کمی کمتر اما چقرمگی بالاتری مورد نیاز باشد، میتوان از دمای تمپرینگ ۴۰۰ تا ۴۵۰ درجه سانتیگراد استفاده کرد.
مرحله ۵: مراقبتهای پس از درمان (اختیاری اما توصیه میشود)
- ساچمهزنی: این فرآیند سطح زنجیر را با محیطهای کروی کوچک بمباران میکند و باعث ایجاد تنشهای پسماند فشاری میشود. این امر به طور قابل توجهی استحکام خستگی را بهبود میبخشد، که برای زنجیرهایی که در معرض بارگذاری چرخهای مکرر قرار دارند، حیاتی است.
اندازهگیری عمق محفظه
این مهمترین آزمایش برای اطمینان از این است که لایه کربندار به اندازه کافی عمیق است تا در برابر سایش مقاومت کند، بدون اینکه قاب زیر بار فرو بریزد.
- عمق مؤثر رویه: این عمق به صورت فاصله عمودی از سطح تا نقطهای که سختی به مقدار مشخصی، معمولاً 550 HV (یا 52 HRC)، کاهش مییابد، تعریف میشود.
- روش کار: برش عرضی یک حلقه زنجیر صیقل داده شده، حکاکی (اغلب با نیتال) شده و زیر میکروسکوپ بررسی میشود. فرورفتگیهای ریزسختی سنجی برای تعیین عمق دقیقی که در آن سختی به 550 HV کاهش مییابد، ایجاد میشوند.
- معیارهای پذیرش: عمق مؤثر پوسته اندازهگیری شده باید حداقل مقدار مشخص شده (مثلاً ≥1.0 میلیمتر یا طبق قانون «قطر × 0.1») را داشته باشد و در اطراف محیط پیوند یکنواخت باشد.
آنالیز متالورژیکی
- ریزساختار: از یک میکروسکوپ متالورژیکی برای بررسی سطح مقطع حکاکی شده استفاده میشود. هدف، تأیید یک پوسته ریزدانه و مارتنزیتی با گذار تدریجی به ساختار هسته سخت است. نباید هیچ شبکه قابل توجهی از کاربیدهای مرز دانهای وجود داشته باشد که میتواند باعث شکنندگی شود.
تست مکانیکی
نیروی شکست: زنجیرهای نمونه در دستگاه تست کشش تا حد پارگی کشیده میشوند تا تأیید شود که حداقل بار شکست مشخص شده توسط استانداردهایی مانند DIN 764 یا DIN 766 برای درجه مربوطه (مثلاً درجه 2 یا 3) را برآورده میکنند یا از آن فراتر میروند.
زمان ارسال: ۲۳ مارس ۲۰۲۶
