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|列兵
(1)國內(nèi)外鏈條零件選用的鋼材主要區(qū)別在內(nèi)外鏈板上。鏈板的使用性能要求有較高的抗拉強度及一定的韌性。國內(nèi)普遍選用40Mn、45Mn制造,較少采用35鋼。而40Mn、45Mn鋼板化學(xué)成分較國外S35C、SAEl035鋼材范圍寬,且表層存在1.5%一2.5%厚度的脫碳。因此,鏈板在淬火及充分回火后往往存在脆性斷裂現(xiàn)象。
在進行硬度測試時,鏈板淬火后表面硬度偏低(小于40HRC),若磨去一定厚度表層,則其硬度可達50HRC以上,這將嚴重影響鏈條的最小拉伸載荷。
(2)國外廠商一般選用S35C、SAEl035,采用較先進的連續(xù)式網(wǎng)帶滲碳爐,熱處理在加熱過程中用保護氣氛進行復(fù)碳處理,加上嚴格的現(xiàn)場過程控制,因而很少發(fā)生鏈板淬火回火后出現(xiàn)脆性斷裂或表面硬度偏低的現(xiàn)象。
金相觀察表明,鏈板淬火后表面存在大量的細針狀馬氏體組織(約15—30um),而心部為條塊狀馬氏體組織。在同等鏈板厚度的條件下,經(jīng)回火后其最小拉伸載荷較國內(nèi)產(chǎn)品大。國外一般用1.5mm厚板材,要求拉力>18 kN,而國內(nèi)鏈條一般選用1.6—1.7mm厚板材,要求拉力>17.8 kN。
(3)由于對摩托車鏈條零件要求的不斷提高,國內(nèi)外廠商不斷對銷軸、套筒及滾子所用的鋼材進行改進。鏈條的最小拉伸載荷,尤其是耐磨性都與鋼材有關(guān)。國內(nèi)外廠商近期選用20CrMnTiH鋼替代20CrMnMo作銷軸材料后,其鏈條拉伸載荷提高13%一18%,而國外廠商用SAE8620鋼作銷軸與套筒的材料也與此有關(guān)。經(jīng)實踐表明,只有改善銷軸與套筒之間的配合間隙,改進熱處理工藝及潤滑等途徑,才可大幅提高鏈條的耐磨性及拉伸載荷。
(4)摩托車鏈條零件中內(nèi)鏈板與套筒、外鏈板和銷軸都是過盈配合固定在一起,而銷軸和套筒為間隙配合。鏈條零件之間的配合對鏈條的耐磨性、最小拉伸載荷有很大影響。根據(jù)鏈條使用場合和破壞載荷的不同,分為A、B、C三級。A級用于重載、高速和重要的傳動;B級用于一般傳動;C級為普通抵檔用途。故而A級鏈條零件之間的配合要求較嚴。
2.熱處理技術(shù)
熱處理工藝技術(shù)對鏈條零件尤其是摩托車鏈條的內(nèi)在質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響。因此,要想生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的摩托車鏈條,必須要有先進的熱處理技術(shù)和裝備。
由于國內(nèi)外廠商對摩托車鏈條品質(zhì)的認識、現(xiàn)場控制及技術(shù)要求等方面的差距,表現(xiàn)在鏈條零件熱處理工藝技術(shù)的制訂、完善及制造過程有所差別。
(1)國內(nèi)生產(chǎn)商采用的熱處理技術(shù)和裝備。我國鏈條行業(yè)的熱處理設(shè)備落后于工業(yè)發(fā)達國家,特別是國產(chǎn)網(wǎng)帶爐存在結(jié)構(gòu)性、可靠性和穩(wěn)定性等一系列問題。
內(nèi)、外鏈板采用40Mn、45Mn鋼板,材料主要有脫碳、裂紋等缺陷。調(diào)質(zhì)采用普通網(wǎng)帶爐,無復(fù)碳處理,造成脫碳層超標。銷軸、套筒和滾子采用滲碳淬火,淬火有效硬化層深0.3~0.6mm,表面硬度≥82HRA,雖然使用滾筒式爐生產(chǎn)靈活、設(shè)備利用率高,但是其中工藝參數(shù)的設(shè)定和變更需由技術(shù)人員制定,而且在生產(chǎn)過程中,這些經(jīng)人工設(shè)定的參數(shù)值無法隨氣氛的瞬時變化而自動修正,熱處理質(zhì)量在很大程度上仍依賴于現(xiàn)場技術(shù)人員(技術(shù)工人)的技術(shù)水平,其質(zhì)量重現(xiàn)性較差??紤]到產(chǎn)量、規(guī)格及生產(chǎn)成本等,這種局面一時難以改觀。
(2)國外生產(chǎn)商采用的熱處理技術(shù)和裝備。國外廣泛采用連續(xù)式網(wǎng)帶爐或鑄鏈式熱處理生產(chǎn)線,氣氛控制技術(shù)已相當成熟,無需技術(shù)人員再制定工藝,并可根據(jù)爐內(nèi)氣氛的瞬時變化情況隨時修正有關(guān)參數(shù)值;對于滲碳層濃度、硬度、氣氛和溫度的分布狀態(tài)可實現(xiàn)自動控制,無需人工調(diào)節(jié),可使碳濃度波動值控制在≤0.05%的范圍內(nèi),硬度值的波動控制在1HRA范圍內(nèi),溫度嚴格控制在±0.5一±1℃范圍內(nèi)。
內(nèi)、外鏈板調(diào)質(zhì)除品質(zhì)穩(wěn)定外,而且生產(chǎn)效率高。銷軸、套筒和滾子滲碳淬火整個滲碳過程中不斷根據(jù)爐溫和碳勢的實際采樣值計算濃度分布曲線的變化情況,并隨時修正和優(yōu)化工藝參數(shù)設(shè)定值,確保滲碳層的內(nèi)在質(zhì)量處在受控狀態(tài)。
總之,我國摩托車鏈條零件熱處理工藝技術(shù)水平與國外企業(yè)相比差距較大,主要是由于質(zhì)量控制及保證體系不夠嚴格,仍落后于發(fā)達國家,尤其是熱處理后的表面處理技術(shù)差別較大。簡便、實用且無污染的不用溫度下著色技術(shù)或保持原色可作為首選。
3.問題及發(fā)展方向
摩托車鏈條屬于工業(yè)基礎(chǔ)范疇,為勞動密集型產(chǎn)品,尤其在熱處理技術(shù)方面,目前還處在發(fā)展階段。由于技術(shù)和裝備方面的差距,鏈條很難達到預(yù)期的使用壽命(15000h)。為達到此要求,除了對熱處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)、可靠性和穩(wěn)定性要求更高之外,更要注意爐起成分的精確控制,即碳式和氮式的精確控制。
零件的熱處理向微畸變、高耐磨方向發(fā)展。為了大幅度提高銷軸的拉伸載荷及表面的耐磨性,有研發(fā)能力的廠商不僅從用材上進行改進,而且嘗試對其表面進行鍍鉻、滲氮及碳氮共滲等其他工藝的處理,也取得了較好的效果。關(guān)鍵是如何制定穩(wěn)定的工藝及用于規(guī)模生產(chǎn)。
在制造套筒方面,國內(nèi)外在技術(shù)上大同小異。由于在摩托車鏈條的耐磨方面,套筒有著重要的影響。即鏈條的磨損伸長主要體現(xiàn)在銷軸與套筒的過度磨損中,因此其材料選用、接縫方式、滲碳淬火質(zhì)量及潤滑等方面是關(guān)健。開發(fā)生產(chǎn)無縫套筒是大幅提高鏈條耐磨性的一個破熱點。
4.結(jié)束語
我國國產(chǎn)摩托車鏈條產(chǎn)品質(zhì)量與國外先進企業(yè)的產(chǎn)品存在一定差距。近10年來,國內(nèi)外都十分重視摩托車鏈條的選材及熱處理技術(shù)的發(fā)展。我國于2000年12月開始執(zhí)行國GB/T18150—2000 (等同采用IS010823:1996滾子鏈傳動選擇指導(dǎo)),為我國提高鏈條品質(zhì)及疲勞強度方面指明了方向。國內(nèi)廠商應(yīng)與相關(guān)單位密切配合研制用于規(guī)模生產(chǎn)的摩托車鏈條,共同開發(fā)、試制不同材料的鏈條,突破用中低碳鋼作鏈板、20CrMo系低碳合金鋼作銷軸用料的常規(guī)定式,改換低、中合金鋼板作鏈板用料,提高銷軸用料含碳量及改換其它零件用料等途徑來提高鏈條品質(zhì)。
為此,國內(nèi)鏈條生產(chǎn)廠商還應(yīng)積極開發(fā)生產(chǎn)各類摩托車發(fā)動機時規(guī)鏈,以便開拓生產(chǎn)鏈條空間,贏得更大的市場份額,盡快開發(fā)生產(chǎn)無縫套筒,探討適用的鍍鉻等工藝來大幅提高銷軸的表面硬度,且積極尋求高性能鏈條潤滑油品等舉措,全面提高摩托車鏈條零件品質(zhì),生產(chǎn)出具有國際競爭力品牌的鏈條,滿足市場的需求。
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