20Mn2鋼圓環(huán)鏈熱處理工藝研究.pdf

1、鏈條在目前的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。尤其是在農(nóng)業(yè)面向自動(dòng)化、機(jī)械化、智能化發(fā)展的今天，農(nóng)機(jī)產(chǎn)品對(duì)機(jī)械材料和設(shè)備的各種要求不斷提升，對(duì)鏈條的使用需求也有了較大的提高，目前主流的高強(qiáng)度鏈條為T(8)級(jí)鏈條。但是由于目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)鏈條企業(yè)生產(chǎn)不規(guī)范，片面追求經(jīng)濟(jì)利潤(rùn);生產(chǎn)工人整體知識(shí)水平缺乏，一般都是憑借經(jīng)驗(yàn)去解決實(shí)際問題，造成了目前制鏈企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量低下，T(8)級(jí)鏈條的產(chǎn)品合格率較低。
　　本課題的研究目的是幫助企業(yè)穩(wěn)定生產(chǎn)質(zhì)量，

2、可以生產(chǎn)出合格率較高的T(8)級(jí)高強(qiáng)度鏈條。課題以20Mn2圓環(huán)鏈的材料質(zhì)量和熱處理工藝為研究對(duì)象，從實(shí)際情況出發(fā)，依照目前主流的熱處理工藝，采用箱式電阻爐、中頻熱處理設(shè)備、井式退火爐等設(shè)備;結(jié)合正交試驗(yàn)，采用德國(guó)萊卡顯微鏡、德國(guó)布魯克直讀光譜儀，掃描電鏡等分析手段，研究了20Mn2鋼的顯微組織和力學(xué)性能。同時(shí)結(jié)合制鏈廠家的生產(chǎn)設(shè)備和工藝，通過分析材料成分、宏觀和微觀缺陷、熱處理前后的顯微組織狀態(tài)，解決20Mn2圓環(huán)鏈在實(shí)際生產(chǎn)中遇到的

3、強(qiáng)度、塑性不足等問題。
　　研究結(jié)果總結(jié)以下幾點(diǎn)：
　　1)通過對(duì)天津軋三鋼鐵有限公司、邯鄲鋼鐵有限公司、首都鋼鐵有限公司、鞍山鋼鐵有限公司、南京鋼鐵股份有限公司等相關(guān)鋼廠生產(chǎn)的20Mn2盤條進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)，總結(jié)得到20Mn2鋼在制鏈方向的化學(xué)元素含量的內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)要求:將C含量控制在0.18％～0.22％，Si含量控制在0.21％～0.28％，Mn含量控制在1.5％～1.59％。同時(shí)將鋼中非金屬夾雜物的含量控制在0.5級(jí)～1.

4、5級(jí)，控制原材組織的均勻性，可以保證鏈條的品質(zhì)，提高T(8)級(jí)高強(qiáng)度鏈條的合格率。
　　2)在退火工藝中，再結(jié)晶退火的最優(yōu)溫度為750℃左右，保溫2小時(shí)，隨爐冷卻。采用無氧退火工藝可以有效防止在退火過程中出現(xiàn)的脫碳現(xiàn)象，簡(jiǎn)化酸洗工藝;同時(shí)退火后盤條的硬度降低至170～185 HB，比退火前降低20 HB左右，為后續(xù)鏈條的編鏈、焊鏈加工做好準(zhǔn)備。
　　3)在淬火工藝中，常規(guī)淬火的最佳溫度為890℃左右;中頻淬火的最優(yōu)溫度為96

5、0℃左右，最優(yōu)鏈速為5 Hz即31環(huán)/min。中頻淬火下的馬氏體組織比常規(guī)淬火后的組織更加均勻細(xì)小，硬度更高，淬火效果更好。
　　4)在回火工藝中，常規(guī)回火的最佳溫度為430℃左右，保溫30 min后快冷的工藝;20Mn2圓環(huán)鏈中頻回火的最優(yōu)參數(shù)為480℃左右，最優(yōu)鏈速為5 Hz即31環(huán)/min。中頻回火后的鏈條的綜合力學(xué)性能更優(yōu)，肩部硬度達(dá)到51 HRC以上和直臂處硬度達(dá)到48 HRC以上，破斷力可以達(dá)到130 KN以上，抗拉強(qiáng)

6、度為820 MPa以上，斷后伸長(zhǎng)率可以達(dá)到19％，滿足了T(8)級(jí)高強(qiáng)度鏈條的要求。
　　5)基于細(xì)化晶?？梢蕴岣?0Mn2圓環(huán)鏈力學(xué)性能的特點(diǎn)，采用正火的預(yù)先熱處理工藝，選取正火溫度為890。C，保溫30 min，空冷的工藝。隨后按照中頻淬火、回火的參數(shù)進(jìn)行熱處理，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過預(yù)先熱處理的鏈條其最終組織更加均勻細(xì)化，鏈條的抗拉強(qiáng)度可以達(dá)到850 MPa以上，延伸率可以達(dá)到25％以上，在滿足T(8)級(jí)高強(qiáng)度鏈條的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高了鏈