Un ghid complet pentru tratamentul de carburare a lanțurilor cu zale rotunde

(pentrulanțuri cu zale rotundeutilizate în aplicații solicitante, cum ar fi elevatoarele cu cupe din fabricile de ciment și transportoarele cu cenușă/răzuitor din centralele electrice. Aceste componente necesită o combinație unică de duritate ridicată a suprafeței pentru rezistență la uzură și un miez ductil, rezistent, pentru a rezista la impact și oboseală)

1. Selectarea materialelor

Fundamentul unui proces de carburare de succes este selectarea oțelului aliat cu conținut scăzut de carbon corect. Oțelul trebuie să fie capabil să atingă o duritate superficială ridicată după carburare, menținând în același timp un miez rezistent. Cele mai frecvent specificate materiale sunt:

Material (DIN/EN)

Proprietățile și justificarea materialelor

17CrNiMo6 (1,6587)

Oțel aliat de crom-nichel-molibden cu o tenacitate excelentă a miezului și o duritate superficială. Utilizat pe scară largă pentru componente rezistente la oboseală și uzură, cum ar fi lanțurile.

23MnNiMoCr54 (1,7131)

Oțel aliat cu mangan-nichel-molibden-crom cu o călibilitate și o tenacitate excelente, asigurând un miez robust

2. Procedura de carburare și parametrii de referință

Obiectivul este de a crea o carcasă profundă, solidă din punct de vedere metalurgic, care să fie bine lipită de miez. Procesul implică mai mulți pași critici:

Pasul 1: Pretratare (opțional)

- Proces: Normalizare.

- Scop: Rafinarea structurii granulare și îmbunătățirea prelucrabilității/sudabilității zalelor brute ale lanțului.

- Parametru de referință: Încălziți legăturile la 880–920°C și lăsați-le să se răcească la aer.

Pasul 2: Carburare

Acesta este procesul principal în care carbonul este difuzat la suprafață. Cementarea gazului este cea mai comună și controlabilă metodă pentru aceste aplicații.

- Scop: Îmbogățirea conținutului de carbon de la suprafață, permițându-i să devină extrem de dură după călire.

- Temperatură: 880–930°C. Controlul constant al temperaturii este vital pentru o adâncime uniformă a carcasei.

- Atmosferă: O atmosferă bogată în carbon, de obicei gaz endoterm îmbogățit cu o hidrocarbură precum metanul sau propanul. Potențialul de carbon trebuie controlat cu atenție.

- Potențial de carbon: Mențineți la 0,8–1,0% pentru a obține o concentrație optimă de carbon la suprafață pentru o duritate maximă fără a forma carburi excesive.

- Timp: Determinat de adâncimea dorită a carcasei. Difuzia depinde de timp. De exemplu:

- Pentru o adâncime a carcasei de 1,0 mm: Aproximativ 8–10 ore.

- Pentru o adâncime a carcasei de 1,5 mm: Timp proporțional mai lung.

- Specificații privind adâncimea: Pentru lanțurile pentru sarcini grele, este necesară o adâncime substanțială a carcasei.

- Regula generală: Producătorii specifică adesea o adâncime minimă de carburare de 0,1 ori diametrul barei până la 0,21 ori diametrul barei.

- Adâncime absolută: De obicei, variază de la 0,5 mm la 2,0 mm, 1,0–1,5 mm fiind valori comune pentru aplicațiile cu zgură și ciment.

Pasul 3: Stingere

Scop: Transformarea stratului superficial cu conținut ridicat de carbon într-o structură martensitică dură, rezistentă la uzură.

- Mediu: Uleiul este agentul de călire preferat pentru aceste oțeluri aliate. Călirea în ulei oferă o rată de răcire suficient de rapidă pentru a obține o duritate ridicată, reducând în același timp riscul de distorsiune și fisurare asociate cu călirea în apă.

- Temperatură: Pentru o rată de răcire mai uniformă se folosește adesea ulei preîncălzit la 60–80°C.

Pasul 4: Revenire

- Scop: Ameliorarea tensiunilor interne induse de călire, reducerea fragilității și atingerea echilibrului final între duritate și tenacitate.

- Temperatură și timp:

- Pentru o duritate maximă a suprafeței (de exemplu, 58-62 HRC), se efectuează revenirea la o temperatură scăzută de 150–200°C timp de 1-2 ore.

Dacă este necesară o duritate puțin mai mică, dar o tenacitate mai mare, se poate utiliza o temperatură de revenire de 400–450°C.

Pasul 5: Post-tratament (opțional, dar recomandat)

- Prelucrare cu alice: Acest proces bombardează suprafața lanțului cu medii sferice mici, inducând tensiuni reziduale de compresiune. Aceasta îmbunătățește semnificativ rezistența la oboseală, care este esențială pentru lanțurile supuse unor încărcări ciclice repetate.

duritatea lanțului

3. Inspecție și testare pentru acceptare

Pentru a confirma că tratamentul de carburare îndeplinește specificațiile, este esențial un regim riguros de inspecție. Acesta implică de obicei teste distructive și nedistructive pe eșantioane de zale din fiecare lot de producție.

Testarea durității

Tipul testului

Metodă (Scară)

Aplicație și valoare țintă

Duritatea suprafeței

Rockwell C (HRC) Măsurați duritatea direct pe suprafața zalei. Țintă: 58–64 HRC.

Duritatea miezului

Rockwell C (HRC) sau Brinell (HBW) Măsurați pe o zale transversală în centrul materialului. Țintă: 30–40 HRC.

Profilul de duritate

Vickers (HV) sau Microduritate Măsurați la intervale regulate (de exemplu, la fiecare 0,1 mm) de la suprafață spre interior până la miez. Aceasta reprezintă grafic gradientul de duritate.

 

Măsurarea adâncimii carcasei

Acesta este cel mai critic test pentru a asigura că stratul carburat este suficient de adânc pentru a rezista la uzură fără ca carcasa să se prăbușească sub sarcină.

- Adâncimea efectivă a carcasei: Aceasta este definită ca distanța perpendiculară de la suprafață până la un punct în care duritatea scade la o valoare specifică, de obicei 550 HV (sau 52 HRC).

- Procedură: O secțiune transversală a unei zale de lanț este lustruită, gravată (adesea cu nital) și examinată la microscop. Se fac adâncituri de microduritate pentru a determina adâncimea exactă la care duritatea scade la 550 HV.

- Criterii de acceptare: Adâncimea efectivă măsurată a carcasei trebuie să respecte valoarea minimă specificată (de exemplu, ≥1,0 ​​mm sau conform regulii „0,1 x diametru”) și să fie uniformă pe circumferința legăturii. 

Analiza metalurgică

- Microstructură: Se utilizează un microscop metalurgic pentru a examina secțiunea transversală gravată. Scopul este de a verifica o carcasă martensitică cu granulație fină, cu o tranziție treptată către o structură centrală dură. Nu trebuie să existe o rețea semnificativă de carburi la limita granulelor, care pot cauza fragilitate. 

Testare mecanică

- Forța de rupere: Lanțurile eșantion sunt trase până la distrugere într-o mașină de testare la tracțiune pentru a verifica dacă îndeplinesc sau depășesc sarcina minimă de rupere specificată de standarde precum DIN 764 sau DIN 766 pentru gradul relevant (de exemplu, gradul 2 sau 3).

4. Rezumatul criteriilor de acceptare

Pentru un lot delanțuri cu zale rotundePentru a fi acceptat, trebuie îndeplinite, de obicei, următoarele criterii:

- Material: Conform cu tipul specificat de oțel aliat (de exemplu, 17CrNiMo6).

- Duritate suprafață: 58 - 64 HRC, constantă pe mai multe legături.

- Duritate miez: 30 - 40 HRC, confirmând un miez rezistent.

- Adâncimea efectivă a carcasei: Respectă sau depășește minimul specificat (de exemplu, ≥ 1,2 mm sau 10% din diametrul barei), cu un gradient de duritate uniform.

- Microstructura carcasei: Martensită fină, revenită, fără carburi dăunătoare sau austenită reținută.

- Forță de rupere: Depășește cerința minimă pentru gradul de lanț desemnat.

- Inspecție vizuală: Fără crăpături, distorsiuni sau defecte de suprafață.


Data publicării: 23 martie 2026

Lasă mesajul tău:

Scrie mesajul tău aici și trimite-l nouă