مواد و سختی زنجیر نوار نقاله زداینده سرباره (زنجیر با حلقه گرد)

برایزنجیرهای حلقه‌ای گردمواد فولادی مورد استفاده در نوار نقاله‌های سرباره‌گیری باید دارای استحکام استثنایی، مقاومت در برابر سایش و توانایی تحمل دماهای بالا و محیط‌های ساینده باشند.

هر دو فولاد آلیاژی 17CrNiMo6 و 23MnNiMoCr54 از فولادهای آلیاژی با کیفیت بالا هستند که معمولاً برای کاربردهای سنگین مانند زنجیرهای حلقه‌ای گرد در نوار نقاله‌های سرباره‌گیر استفاده می‌شوند. این فولادها به دلیل سختی، چقرمگی و مقاومت سایشی عالی، به ویژه هنگامی که تحت سخت‌کاری سطحی با کربن‌دهی قرار می‌گیرند، شناخته شده‌اند. در زیر راهنمای مفصلی در مورد عملیات حرارتی و کربن‌دهی این مواد آمده است:

17CrNiMo6 (1.6587)

این فولاد آلیاژی کروم-نیکل-مولیبدن با چقرمگی هسته و سختی سطحی عالی پس از کربن‌دهی است. این فولاد به طور گسترده در چرخ‌دنده‌ها، زنجیرها و سایر اجزایی که نیاز به مقاومت به سایش بالا دارند، استفاده می‌شود.

عملیات حرارتی برای 17CrNiMo6

۱. نرمال‌سازی (اختیاری):

- هدف: اصلاح ساختار دانه و بهبود قابلیت ماشینکاری.

- دما: ۸۸۰–۹۲۰ درجه سانتی‌گراد.

- خنک کننده: خنک کننده با هوا.

۲. کربن‌دهی:

- هدف: افزایش محتوای کربن سطحی برای ایجاد یک لایه سخت و مقاوم در برابر سایش.

- دما: ۸۸۰–۹۳۰ درجه سانتی‌گراد.

- اتمسفر: محیط غنی از کربن (مثلاً کربن‌دهی گازی با گاز گرماگیر یا کربن‌دهی مایع).

- زمان: بستگی به عمق مورد نظر برای پوسته دارد (معمولاً 0.5 تا 2.0 میلی‌متر). برای مثال:

- عمق پوشش ۰.۵ میلی‌متری: حدود ۴ تا ۶ ساعت

- عمق پوشش ۱.۰ میلی‌متر: حدود ۸ تا ۱۰ ساعت

- پتانسیل کربن: 0.8 تا 1.0 درصد (برای دستیابی به محتوای کربن سطحی بالا).

۳. خاموش کردن:

- هدف: تبدیل لایه سطحی پرکربن به مارتنزیت سخت.

- دما: بلافاصله پس از کربن‌دهی، در روغن (مثلاً در دمای 60 تا 80 درجه سانتیگراد) کوئنچ کنید.

- نرخ خنک‌کنندگی: کنترل‌شده برای جلوگیری از اعوجاج.

۴. تمپر کردن:

- هدف: کاهش شکنندگی و بهبود چقرمگی.

- دما: ۱۵۰ تا ۲۰۰ درجه سانتیگراد (برای سختی بالا) یا ۴۰۰ تا ۴۵۰ درجه سانتیگراد (برای چقرمگی بهتر).

- زمان: ۱-۲ ساعت.

۵. سختی نهایی:

- سختی سطح: ۵۸–۶۲ راکول آر سی.

- سختی هسته: 30-40 HRC.

23MnNiMoCr54 (1.7131)

این فولاد آلیاژی منگنز-نیکل-مولیبدن-کروم با سختی‌پذیری و چقرمگی عالی است. این فولاد اغلب در قطعاتی که نیاز به استحکام و مقاومت به سایش بالا دارند، استفاده می‌شود.

عملیات حرارتی برای آلیاژ 23MnNiMoCr54

۱. نرمال‌سازی (اختیاری):

- هدف: بهبود یکنواختی و قابلیت ماشینکاری.

- دما: ۸۷۰–۹۱۰ درجه سانتی‌گراد.

- خنک کننده: خنک کننده با هوا. 

۲. کربن‌دهی:

- هدف: ایجاد یک لایه سطحی پرکربن برای مقاومت در برابر سایش.

- دما: ۸۸۰–۹۳۰ درجه سانتی‌گراد.

- اتمسفر: محیط غنی از کربن (مثلاً گاز یا مایع کربن‌ساز).

- زمان: بستگی به عمق پوسته مورد نظر دارد (مشابه 17CrNiMo6).

- پتانسیل کربن: 0.8–1.0%. 

۳. خاموش کردن:

- هدف: لایه سطحی را سخت می‌کند.

- دما: در روغن (مثلاً در دمای 60 تا 80 درجه سانتیگراد) کوئنچ کنید.

- نرخ خنک‌کنندگی: کنترل‌شده برای به حداقل رساندن اعوجاج. 

۴. تمپر کردن:

- هدف: ایجاد تعادل بین سختی و چقرمگی.

- دما: ۱۵۰ تا ۲۰۰ درجه سانتیگراد (برای سختی بالا) یا ۴۰۰ تا ۴۵۰ درجه سانتیگراد (برای چقرمگی بهتر).

- زمان: ۱-۲ ساعت. 

۵. سختی نهایی:

- سختی سطح: ۵۸–۶۲ راکول آر سی.

- سختی هسته: 30-40 HRC.

پارامترهای کلیدی برای کربن‌دهی

- عمق پوسته: معمولاً بسته به کاربرد، 0.5 تا 2.0 میلی‌متر است. برای زنجیرهای سرباره‌گیر، عمق پوسته 1.0 تا 1.5 میلی‌متر اغلب مناسب است.

- میزان کربن سطحی: 0.8 تا 1.0 درصد برای اطمینان از سختی بالا.

- محیط کوئنچ: برای جلوگیری از ترک خوردگی و اعوجاج، روغن برای این فولادها ترجیح داده می‌شود.

- تمپر کردن: دماهای تمپر پایین‌تر (150-200 درجه سانتیگراد) برای حداکثر سختی استفاده می‌شوند، در حالی که دماهای بالاتر (400-450 درجه سانتیگراد) چقرمگی را بهبود می‌بخشند.

مزایای کربن‌دهی برای آلیاژهای 17CrNiMo6 و 23MnNiMoCr54

۱. سختی سطحی بالا: به ۵۸ تا ۶۲ راکول آرسی می‌رسد که مقاومت سایشی عالی را فراهم می‌کند.

۲. هسته محکم: هسته شکل‌پذیر (۳۰-۴۰ HRC) را برای مقاومت در برابر ضربه و خستگی حفظ می‌کند.

۳. دوام: ایده‌آل برای محیط‌های خشن مانند جابجایی سرباره، جایی که سایش و ضربه رایج است.

۴. عمق مورد کنترل‌شده: امکان سفارشی‌سازی بر اساس کاربرد خاص را فراهم می‌کند.

ملاحظات پس از درمان

۱. ساچمه‌زنی:

- با ایجاد تنش‌های فشاری روی سطح، استحکام خستگی را بهبود می‌بخشد.

۲. پرداخت سطح:

- برای دستیابی به سطح نهایی مطلوب و دقت ابعادی، می‌توان سنگ‌زنی یا صیقل‌کاری انجام داد.

۳. کنترل کیفیت:

- آزمایش سختی (مثلاً راکول سی) و آنالیز ریزساختاری را انجام دهید تا از عمق و سختی مناسب پوسته اطمینان حاصل شود.

آزمایش سختی یک گام حیاتی در تضمین کیفیت و عملکرد زنجیرهای با حلقه گرد ساخته شده از موادی مانند 17CrNiMo6 و 23MnNiMoCr54 است، به خصوص پس از کربن‌دهی و عملیات حرارتی. در زیر یک راهنمای جامع و توصیه‌هایی برای آزمایش سختی زنجیر با حلقه گرد ارائه شده است:

اهمیت تست سختی

۱. سختی سطح: تضمین می‌کند که لایه کربنیزه شده زنجیره‌ای به مقاومت سایشی مطلوب دست یافته است.

۲. سختی هسته: چقرمگی و شکل‌پذیری ماده هسته حلقه زنجیری را تأیید می‌کند.

۳. کنترل کیفیت: تأیید می‌کند که فرآیند عملیات حرارتی به درستی انجام شده است.

۴. ثبات: یکنواختی را در سراسر حلقه‌های زنجیره تضمین می‌کند.

روش‌های تست سختی زنجیره پیوند گرد

برای زنجیرهای کربنی شده، معمولاً از روش‌های تست سختی زیر استفاده می‌شود:

۱. آزمایش سختی راکول (HRC)

- هدف: اندازه‌گیری سختی سطح لایه کربن‌دار شده.

- مقیاس: راکول سی (HRC) برای مواد با سختی بالا استفاده می‌شود.

- رویه:

- یک فرورونده مخروطی الماسی تحت بار زیادی به سطح اتصال زنجیر فشار داده می‌شود.

- عمق نفوذ اندازه‌گیری شده و به مقدار سختی تبدیل می‌شود.

- کاربردها:

- ایده‌آل برای اندازه‌گیری سختی سطح (58-62 HRC برای لایه‌های کربن‌دهی شده).

- تجهیزات: دستگاه سختی سنج راکول. 

۲. آزمون سختی ویکرز (HV)

- هدف: اندازه‌گیری سختی در نقاط خاص، از جمله بدنه و هسته.

- مقیاس: سختی ویکرز (HV).

- رویه:

- یک فرورونده هرمی الماسی به داخل ماده فشرده می‌شود.

- طول مورب فرورفتگی اندازه‌گیری شده و به سختی تبدیل می‌شود.

- کاربردها:

- مناسب برای اندازه‌گیری گرادیان سختی از سطح تا هسته.

تجهیزات: دستگاه سختی‌سنجی ویکرز

 

 

سختی زنجیر گرد

۳. آزمون ریزسختی

- هدف: اندازه‌گیری سختی در سطح میکروسکوپی، که اغلب برای ارزیابی پروفیل سختی در سراسر پوسته و هسته استفاده می‌شود.

- مقیاس: ویکرز (HV) یا نوپ (HK).

- رویه:

- از یک فرورونده کوچک برای ایجاد ریزفرورفتگی‌ها استفاده می‌شود.

- سختی بر اساس اندازه فرورفتگی محاسبه می‌شود.

- کاربردها:

- برای تعیین گرادیان سختی و عمق موثر پوسته استفاده می‌شود.

- تجهیزات: دستگاه میکروسختی سنج.

۴. آزمایش سختی برینل (HBW)

- هدف: اندازه‌گیری سختی ماده هسته.

- مقیاس: سختی برینل (HBW).

- رویه:

- یک گلوله کاربید تنگستن تحت بار خاصی به داخل ماده فشرده می‌شود.

- قطر فرورفتگی اندازه‌گیری و به سختی تبدیل می‌شود.

- کاربردها:

- مناسب برای اندازه‌گیری سختی هسته (معادل 30-40 HRC).

تجهیزات: دستگاه سختی‌سنج برینل

روش تست سختی برای زنجیرهای کاربوریزه شده

۱. تست سختی سطح:

- برای اندازه‌گیری سختی لایه کربن‌دهی شده از مقیاس راکول سی (HRC) استفاده کنید.

- برای اطمینان از یکنواختی، چندین نقطه را روی سطح حلقه‌های زنجیر آزمایش کنید.

- سختی مورد انتظار: ۵۸–۶۲ HRC. 

۲. آزمایش سختی هسته:

- برای اندازه‌گیری سختی ماده هسته از مقیاس راکول سی (HRC) یا برینل (HBW) استفاده کنید.

- هسته را با بریدن مقطعی از یک حلقه زنجیر و اندازه‌گیری سختی در مرکز، آزمایش کنید.

- سختی مورد انتظار: 30-40 HRC. 

۳. آزمایش پروفیل سختی:

- برای ارزیابی گرادیان سختی از سطح تا هسته، از آزمایش ویکرز (HV) یا میکروسختی استفاده کنید.

- یک برش عرضی از حلقه زنجیر تهیه کنید و با فواصل منظم (مثلاً هر 0.1 میلی‌متر) فرورفتگی‌هایی ایجاد کنید.

- مقادیر سختی را رسم کنید تا عمق پوسته مؤثر (معمولاً جایی که سختی به 550 HV یا 52 HRC کاهش می‌یابد) تعیین شود.

مقادیر سختی توصیه شده برای زنجیر نوار نقاله زداینده سرباره

- سختی سطح: ۵۸–۶۲ راکول آر سی (پس از کربن‌دهی و کوئنچ).

- سختی هسته: 30-40 HRC (پس از تمپر کردن).

- عمق مؤثر رویه: عمقی که در آن سختی به 550 HV یا 52 HRC کاهش می‌یابد (معمولاً 0.5 تا 2.0 میلی‌متر، بسته به نیاز).

مقادیر سختی برای زنجیر نوار نقاله زداینده سرباره
تست سختی زنجیره با حلقه گرد 01

کنترل کیفیت و استانداردها

۱. فرکانس آزمایش:

- آزمایش سختی را روی یک نمونه نماینده از زنجیرهای هر دسته انجام دهید.

- برای اطمینان از سازگاری، چندین لینک را آزمایش کنید. 

۲. استانداردها:

- استانداردهای بین‌المللی برای آزمایش سختی، مانند ISO 6508 را دنبال کنید.

توصیه‌های تکمیلی برای آزمایش سختی زنجیره با حلقه گرد

۱. تست سختی اولتراسونیک

هدف: روش غیر مخرب برای اندازه‌گیری سختی سطح.

- رویه:

- از یک پراب اولتراسونیک برای اندازه‌گیری سختی بر اساس امپدانس تماسی استفاده می‌کند.

- کاربردها:

- برای آزمایش زنجیرهای تکمیل‌شده بدون آسیب رساندن به آنها مفید است.

- تجهیزات: سختی سنج اولتراسونیک. 

۲. اندازه‌گیری عمق محفظه

- هدف: تعیین عمق لایه سخت شده حلقه زنجیر.

- روش‌ها:

- آزمایش ریزسختی: سختی را در عمق‌های مختلف اندازه‌گیری می‌کند تا عمق مؤثر پوسته (جایی که سختی به 550 HV یا 52 HRC کاهش می‌یابد) را شناسایی کند.

- آنالیز متالوگرافی: یک مقطع عرضی را زیر میکروسکوپ بررسی می‌کند تا عمق پوسته را به صورت بصری ارزیابی کند.

- رویه:

- یک برش عرضی از حلقه زنجیر ایجاد کنید.

- نمونه را صیقل داده و اچ کنید تا ریزساختار آن آشکار شود.

- عمق لایه سخت شده را اندازه بگیرید.

گردش کار تست سختی

در اینجا یک گردش کار گام به گام برای آزمایش سختی زنجیره‌های کاربوریزه شده آورده شده است:

۱. آماده‌سازی نمونه:

- یک حلقه زنجیر نماینده از دسته انتخاب کنید.

- سطح را تمیز کنید تا هرگونه آلودگی یا رسوب از بین برود.

- برای آزمایش سختی هسته و پروفیل سختی، یک مقطع عرضی از رابط برش دهید.

۲. تست سختی سطح:

- برای اندازه‌گیری سختی سطح از دستگاه سختی‌سنج راکول (مقیاس HRC) استفاده کنید.

- برای اطمینان از یکنواختی، چندین بار در مکان‌های مختلف روی لینک اندازه‌گیری انجام دهید. 

۳. آزمایش سختی هسته:

- برای اندازه‌گیری سختی هسته از دستگاه سختی‌سنج راکول (مقیاس HRC) یا دستگاه سختی‌سنج برینل (مقیاس HBW) استفاده کنید.

- مرکز پیوند مقطع دار را آزمایش کنید. 

۴. آزمایش پروفیل سختی:

- از دستگاه ویکرز یا میکروسختی سنج برای اندازه گیری سختی در فواصل منظم از سطح تا هسته استفاده کنید.

- مقادیر سختی را برای تعیین عمق پوسته مؤثر رسم کنید. 

۵. مستندسازی و تحلیل:

- تمام مقادیر سختی و اندازه‌گیری‌های عمق پوسته را ثبت کنید.

- نتایج را با الزامات مشخص شده (مثلاً سختی سطح ۵۸-۶۲ HRC، سختی هسته ۳۰-۴۰ HRC و عمق پوسته ۰.۵-۲.۰ میلی‌متر) مقایسه کنید.

- هرگونه انحراف را شناسایی و در صورت لزوم اقدامات اصلاحی را انجام دهید.

چالش‌ها و راه‌حل‌های رایج

۱. سختی متغیر:

- علت: کربن‌دهی یا کوئنچ ناهموار.

- راه حل: از یکنواختی دما و پتانسیل کربن در طول کربن‌دهی و هم زدن مناسب در طول کوئنچ اطمینان حاصل کنید.

۲. سختی سطحی پایین:

- علت: مقدار کربن ناکافی یا کوئنچ نامناسب.

- راه حل: پتانسیل کربن را در حین کربن دهی بررسی کنید و از پارامترهای مناسب کوئنچ (مثلاً دمای روغن و سرعت خنک شدن) اطمینان حاصل کنید.

۳. عمق بیش از حد بدنه:

- علت: طولانی بودن زمان کربن دهی یا دمای بالای کربن دهی.

- راه حل: زمان و دمای کربن دهی را بر اساس عمق مورد نظر برای پوسته بهینه کنید. 

۴. اعوجاج در حین کوئنچینگ:

علت: خنک شدن سریع یا ناهموار.

- راه حل: از روش‌های خاموش‌سازی کنترل‌شده (مثلاً خاموش‌سازی با روغن همراه با هم زدن) استفاده کنید و درمان‌های تنش‌زدا را در نظر بگیرید.

استانداردها و مراجع

- ISO 6508: آزمون سختی راکول.

- ISO 6507: تست سختی ویکرز.

- ISO 6506: آزمون سختی برینل.

- ASTM E18: روش‌های استاندارد آزمایش برای سختی راکول.

- ASTM E384: روش آزمایش استاندارد برای سختی سنجی ریزفرورفتگی.

توصیه‌های نهایی

۱. کالیبراسیون منظم:

- برای اطمینان از دقت، تجهیزات تست سختی را به طور منظم با استفاده از بلوک‌های مرجع تأیید شده کالیبره کنید. 

۲. آموزش:

- اطمینان حاصل کنید که اپراتورها در مورد تکنیک‌های صحیح تست سختی و نحوه استفاده از تجهیزات آموزش دیده‌اند. 

۳. کنترل کیفیت:

- یک فرآیند کنترل کیفیت قوی، شامل آزمایش سختی منظم و مستندسازی، پیاده‌سازی کنید. 

۴. همکاری با تأمین‌کنندگان:

- برای اطمینان از کیفیت پایدار، با تأمین‌کنندگان مواد و تأسیسات عملیات حرارتی همکاری نزدیکی داشته باشید.


زمان ارسال: فوریه-04-2025

پیام خود را بگذارید:

پیام خود را اینجا بنویسید و برای ما ارسال کنید