专利名称：用普通碳素钢q235做自行车链条的链板的热处理方法
技术领域：
本发明涉及自行车链条的链板材料热处理方法，尤其是用普通碳素钢Q235做 自行车链条的链板的热处理方法。
背景技术：
传统的自行车链条原材料采用低碳合金钢20MnSi，其化学成份如下C: 0. 17 %-0. 25%; Si: 0. 40%-0. 80%; Mn: 1. 20%-1. 60%; P《0. 045%; S《0. 050%，余量为铁。随着钢材市场价格上涨，链条的价格不升反降，而客户对链条质量 的要求却更严格。用普通碳素钢Q235代替20MnSi做自行车链条的链板，可以降 低成本，但常规热处理的Q235做链板硬度一般只有65-69HRA，单片链板破断强 度只有3000-3900N，成链后的破断强度只有6000-7500N，既达不到硬度要求，又 达不到国家标准中破断强度8010N的要求(注国标要求817k8f以上，即相当于 8010N以上，破断强度是安全性指标，必须满足)。发明内容为了解决现有技术中自行车链条的链板材料20MnSi价格比较高，而用常规热 处理Q235做自行车链条的链板又达不到质量要求的问题，本发明提供了一种用普 通碳素钢Q235代替20MnSi做自行车链条的链板的热处理方法，具体技术方案采 用工艺步骤如下(1) 淬火淬火温度840 880°C ，保温时间35—40分钟(2) 回火回火温度200 24(TC，保温时间120分钟；所述步骤(1)中炉内碳势范围是0. 45 0. 65%，具体操作时须根据原材料 的实际含C量调整碳势范围，即甲醇供给量2 3L/hr (约为常规热处理时的1. 5 倍)，同时供给小流量的丙烷l-3L/min，不供氨气。根据实际需要，步骤(2)回火前还对淬火后的链板进行清洗，回火后还设有步 骤(3)滚光，滚光后还包括步骤(4)对自行车链条的链板进行防锈、烘干，以及使链板 表面发黄或发黑的氧化处理。作为本发明的进一步改进，淬火是在可控气氛连续式网带炉内进行的，淬火时 网带上的铺货厚度为15-20mm，冷却油的油温应控制在60-100°C，通过调节甲醇流 量2—3L/hr，丙烷流量l-3L/min控制碳势范围。滚光的时间为2-4小时。步骤(4) 中防锈处理方法是把链板浸泡在重量比5 10%的碳酸钠、10 20%亚硝酸钠和 0.2~0.5%洗衣粉配成的水溶液中。该溶液温度〉9(TC，浸泡时间5~10分钟。洗衣 粉牌号无特殊要求。与现有技术相比，按照本发明的技术方案加工用.0235为材料的自行车链板， 链条的抗拉强度达到国家标准，经客户检测认可，满足了客户要求，按照目前市场 价格差异，每吨钢材节约400元。
具体实施方式
下面结合具体实施方式
对本发明做进一步说明。 例1以PAM材料(该材料C: 0.14%， Si: 0.04%， Mn: 0.44%， P: 0.045%, S:0.040%，余量是铁)为例，按照下列步骤进行处理(1) 网带炉淬火设备为可控气氛连续式网带炉，以中日合资盐城丰东公司 生产的UnicUM-6050网带式气体渗碳氮化炉为例，该设备加热炉部分分为1 4个 区域，分别测温、控温，在2区和4区各有一个搅拌风扇，以及各有l个氧探头进 行碳势控制。首先升温、保温1、 2区880土1(TC， 3区860士1(TC， 4区840± l(TC，同时网带运转马达采用三菱变频器，速度为26 30Hz(相当于35 40分钟)， 考虑到材料含碳量0.14%，炉内的碳势控制在0.55 0.65% (通过调节甲醇流量为 2 3L/hr，丙烷流量为l-2L/min)，链板的铺货厚度15 20mm (而常规热处理时， 炉内碳势控制在0.15 0.35%，甲醇流量仅为1.0 1.5L/hr，不供给丙垸)；淬火介 质为超速淬火油，油温60-10(TC。由于淬火过程中，炉内碳势有波动，所以碳势范 围须控制在上述范围内；(2) 清洗淬火后的链板经过热水煮洗、喷淋、动态漂洗，可以尽量去除链 板表面所附着的油污；(3) 回火回火炉分为3个区域，分别测温、控温，并有3个搅拌风扇，炉 温均匀性较好，网带运转马达也釆用三菱变频器，1 3区设定为200 240°C，保 温时间为18Hz (约合120分钟)；(4) 滚光将回火后的链板经八角形辊桶2 4小时的滚光处理。(5) 防锈、烘干将滚光处理后的链板浸泡在重量比为5 10%的碳酸钠、10 20%亚硝酸钠、0.2~0.5%洗衣粉配成的水溶液中进行防锈处理，该溶液水温〉9(TC， 浸泡时间5-10分钟。然后烘干。这样可以使链板得到光亮的金属本色。根据实际 需要，还可以对光亮的链板进行表面氧化处理，使其表面发黄或者发黑。(6) 检测在经过上述处理之后，对链板的硬度和抗拉强度抽检，结果为洛氏硬度71 75HRA(常规热处理一般是65-69 HRA)，单片拉力4200 4600N(常 规热处理一般在3000 3500N);成链抗拉强度8300 8700N (常规热处理一般在 6000 7000N)。例2以PL材料(该材料:C0.17%， Si 0.05%， Mn0.48%， P : 0.045%, S : 0.045%，余量是铁)为例，按照下列步骤进行处理(1) 网带炉淬火设备同实例l，加热炉温度1、 2区880+l(TC， 3区860+ 10°C， 4区840+l(TC，速度为35 40Hz (相当于26 30分钟)，炉内的碳势控 制在0.50 0.60%范围内(通过调节甲醇流量为3 4L/hr，丙烷流量为l-2L/min)， 铺货厚度15 25mm，淬火介质为超速淬火油，油温60 10(TC。由于淬火过程中， 炉内碳势有波动，所以碳势范围须控制在上述范围内；(2) 清洗淬火后的链板经过热水煮洗、喷淋、动态漂洗，可以尽量去除链板 表面所附着的油污；(3) 回火设备同实例l，回火炉温度1 3区设定为210 240'C，保温时间 为18 25Hz (相当于90 120分钟);步骤4、 5同例1的步骤4、 5。(6) 检测在经过上述处理之后，抽检链板的硬度和抗拉强度，具体数据如下洛氏硬度72 75HRA(常规热处理一般在65 69HRA)，单片拉力4400 4800N(常 规热处理一般在3300 3900N);成链抗拉强度8500 8800N (常规热处理一般在 6500 7500N)。
由于本发明找到用了普通碳素钢Q235制造自行车链条的链板的最佳热处理工 艺。使用该工艺下处理的Q235可以取代20MnSi作自行车链板的材料，破断强度 达到国家标准。本发明可以推广到有类似要求的其它相近品种的零件处理之中，属 于本技术领域的技术人员很容易融会贯通，举一反三，所以要求依照本发明所述方 法对链条的链板采用普通碳素钢Q235并进行热处理的，均属于本发明的保护权利 范围。
权利要求
1、 一种用普通碳素钢Q235做自行车链条的链板的热处理方法，其特征在于包括如 下步骤(1) 淬火淬火温度840 88(TC，保温时间35—40分钟；(2) 回火回火温度200 24(TC，保温时间120分钟； 所述步骤(1)中炉内碳势范围是O. 45 0. 65%。
2、 根据权利要求1所述的用普通碳素钢Q235做自行车链条的链板的热处理方法， 其特征在于步骤(2)回火前还进行清洗，以去除链板表面所附着的油污。
3、 根据权利要求2所述的用普通碳素钢Q235做自行车链条的链板的热处理方法， 其特征在于步骤(2)回火后还包括步骤(3)滚光。
4、 根据权利要求3所述的用普通碳素钢Q235做自行车链条的链板的热处理方法， 其特征在于所述步骤(3)滚光后还包括步骤(4):对自行车链条的链板进行防锈、烘干、 氧化处理。
5、 根据权利要求1或2或3或4所述的用普通碳素钢Q235做自行车链条的链板的 热处理方法，其特征在于淬火是在可控气氛连续式网带炉内进行的，淬火时网带上 的铺货厚度为15-20mm，冷却油的油温控制在60-100°C，通过调节甲醇流量2 — 3L/hr，丙烷流量l-3L/min控制碳势范围。
6、 根据权利要求3或4所述的用普通碳素钢Q235做自行车链条的链板的热处理方 法，其特征在于步骤(3)滚光的时间为2 4小时。
7、 根据权利要求4所述的用普通碳素钢Q235做自行车链条的链板的热处理方法， 其特征在于所述步骤4中防锈处理方法是把链板浸泡在重量百分比为5 10%的 碳酸钠、10 20%亚硝酸钠和0.2~0.5%洗衣粉配成的水溶液中；该溶液温度>90 。C。
全文摘要
一种用普通碳素钢Q235做自行车链条的链板的热处理方法，其特征在于包括步骤淬火淬火温度840～880℃，保温时间35-40分钟和步骤回火回火温度200～240℃，保温时间120分钟。步骤淬火中炉内碳势范围是0.45～0.65％。按照本发明的技术方案加工用Q235为材料的自行车链板，链条的抗拉强度达到国家标准，经客户检测认可，满足了客户要求，按照目前市场价格差异，每吨钢材节约400元。
文档编号C21D11/00GK101121956SQ20071013224
公开日2008年2月13日 申请日期2007年9月14日 优先权日2007年9月14日
发明者叶玉明, 徐学俊 申请人:南京利民机械有限责任公司