[发明专利]低碳马氏体强化自行车链条链板的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种低碳马氏体强化自行车链条链板的工艺。

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。该材料作为自行车链条、链板的专用钢材，国内上规模的钢铁厂均能生产，全国每年需要用量2.6万吨，用于生产约4000万条自行车链条。众所周知，自行车链条有抗拉强度指标，国家标准规定最低拉伸载荷不得小于817Kgf。为了满足抗拉强度指标，传统自行车链条采用加厚链板厚度来达到，内、外链板厚度均为1.25mm，增加了每根链条的重量，同样也浪费了国家宝贵的钢材资源，据粗略估算，按每年生产4000万条自行车链条计算，全年共计浪费6500吨钢材。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是现有技术为了提高自行车链条链板的抗拉强度只能通过加厚链板厚度的方式，从而造成钢材浪费的问题，为人们提供一种以普通低碳合金钢20MnSi为基体材料昀自行车链条链板的低碳马氏体强化方法，通过对链板的热处理，可在减小链板厚度的情况下，能使链条具备较好的抗拉强度。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是将原来不淬火的链板进行淬火回火处理，其具体工艺步骤如下：

(1)淬火：淬火温度900℃，保温时间22-25分钟；

(2)回火：回火温度200-240℃，保温时间2小时。

根据实际需要，回火后还包括步骤(3):滚光；滚光后还包括步骤(4):对自行车链条链板进行清洗、皂化和烘干。

本发明通过对链板材料进行热处理，使其内部形成低碳马氏体组织，抗拉强度由原来80Kgf/mm²提高到100Kgf/mm²，从而达到减少链板厚度，进而减轻单根链条重量，节约钢材的目的。经过本发明处理的链板材料，在实际使用时，其厚度可从1.25mm减少为1.Omm。其依据是：

链板的最小危险截面积=腰部宽度×链板厚度，即4.75mm×1.25mm=5.94mm²，按照抗拉强度80Kgf／mm²计，单片链板的抗拉载荷为80Kgf／mm²×5.94mm²=475.2Kgf，链条拉力由两个链板承担，所以成品链条的抗拉载荷为475.2Kgf×2=950.4Kgf，考虑材质的力学波动性和安全系数，必需乘以0.9系数，最后链条抗拉载荷为950.4Kgf×0.9=855.36Kgf，大于链条的抗拉载荷标准817Kgf。

以上是目前常用链板的有关数据。

经本发明处理后链板材料的抗拉强度提高到100Kgf／mm²，因此其厚度只需1mm即可，按照上述公式和方法计算为：

截面积：4.75mm×1=4.75mm²

单片拉力：100Kgf/mm²×4.75mm²=475Kgf

链条拉力（两片）：475Kgf×2=950Kgf

安全系数：950Kgf×0.9=855Kgf

所以本发明达到链条抗拉载荷标准，但带来的显著优点是原材料只有原来的1mm／1.25mm=4/5．因此可节约20%的原材料，给国家与社会带来极大的效益。

具体实施方式

本发明按下列步骤对自行车链条链板材料进行处理：

(l)网带炉淬火：设备为网带炉，首先升温，调整到淬火温度900℃，同时调整网带速度，确保保温时间22-25分钟；然后在网带上铺货，厚度15mm+2mm，链板落入油漕分散冷却，油漕的冷却油为32号机械油，油温控制在40-80℃。

(2)检验：将淬火后的链板检验HRA硬度并且决定回火温度，合格范围为73-78HRA。

(3)网带炉回火：据淬火硬度范围确定回火温度，一般在200-240℃范围选择，硬度75-78HRA选择回火温度230-240℃，硬度在73-75HRA选择回火温度下限200-220℃，保温2小时。

(4)检验：将回火后的链板检验HRA硬度和单片拉力，硬度为70-75HRA和单片拉力≥430Kgf为合格，组批后转入滚光，如检验不合格可重新返工，如硬度过高，拉断形状为脆断，重新回火补救；如硬度过低，拉断形状为软断，重新淬火和回火加以补救。