專利名稱：鏈條圓管鋼的制作工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種鏈條用鋼的制作工藝，尤其涉及一種鏈條圓鋼管的制作工藝，屬于鋼材加工行業(yè)。
背景技術：
鏈條是機械傳動最重要的零部件之一，國內(nèi)主要采用中碳鋼等經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后使用，但其綜合力學性能不夠，不能滿足如變速自行車和摩托車鏈條等對強度、耐磨性和精度都有高要求的特殊場合使用。公開號為CN1810442A (
公開日為2006-08-02)的中國專利，采用調(diào)制處理制備的鏈板，滲碳處理制備的滾子和套筒，雖然解決了表面強度和耐磨性需求但是制作工藝復雜，成本偏高，另外，由于滲碳工藝中精度難以控制，因此制作出的鏈 條的使用精度也難以控制，此外，滲碳后表面摩擦性偏低，表面光滑度不夠，會使鏈條在使用過程中由于摩擦和溫度等的影響產(chǎn)生變形和毛刺，影響鏈條的使用效果。最后，鏈條的使用環(huán)境復雜，如果不具有一定的耐蝕性很容易生銹進而導致鏈條的綜合力學性能下降，目前也有采用不銹鋼工藝制作鏈條，但是不銹鋼制作的鏈條不僅力學性能達不到特殊場合使用而且成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決上述技術問題，提供鏈條圓管鋼的制作工藝。本發(fā)明鏈條圓管鋼的制作工藝工序簡單，成本低，制作出的鏈條圓管用鋼板具有強度高、硬度高、精度聞的優(yōu)點。本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的采用以下技術方案鏈條圓管鋼的制作工藝，將帶材依次通過以下步驟處理除銹、軋制、退火處理、酸洗、磷化處理、清水沖洗、皂化處理、平整和圓管卷制；所述軋制為四連軋或五連軋；所述退火處理分為三步第一步是加熱保溫處理，將軋制后的帶材送入退火爐中進行加熱，加熱至450 500°C時開始向所述退火爐中通入氮氣，加熱溫度至670 700°C后保溫5 7小時；第二步是隨爐冷卻處理，將經(jīng)過加熱保溫處理的帶材隨所述退火爐冷卻至300 400°C ;第三步是空冷，使經(jīng)過隨爐冷卻處理后的帶材在大氣中空冷。本發(fā)明所用帶材為低碳低合金鋼，所述四連軋或五連軋是一種冷軋工藝。本發(fā)明退火處理中采用爐溫為670 700°C，保溫5 7小時。該工藝可以使軋制變形后的晶粒經(jīng)過再結(jié)晶變成整齊的晶粒，消除應力，提高了帶材的綜合力學性能，避免由帶材制作的鏈條在使用過程中產(chǎn)生變形，也避免鏈條表面由于摩擦、溫度等原因產(chǎn)生毛刺等影響鏈條使用精度。帶材冷軋退火態(tài)后組織為單一的等軸鐵素體組織以及彌散分布的游離滲碳體，這使冷軋帶材條用鋼板具有較高的強度、較好的塑韌性和較好的耐蝕性。另外，經(jīng)過發(fā)明人反復研究，在爐溫升至450 500°C時向所述退火爐中通入氮氣，不是從一開始便通入氮氣，這大大減少了氮氣的使用量即減少了生產(chǎn)成本，同時氮氣的通入也保證了帶材表面的碳含量，避免由于帶材表面碳的流失影響帶材的精度，還使帶材表面光滑，具有較高的強度和硬度；另外，避免了帶材表面氧化皮的產(chǎn)生順利完成再結(jié)晶過程。除此之外，本發(fā)明在采用先隨爐冷卻至300 400°C后空冷的辦法不僅可以使帶材具有較高的強度，而且可以避免帶材因高溫直接冷卻而使其表面因熱脹冷縮產(chǎn)生裂紋等缺陷影響帶材精度。最后，本發(fā)明采用四連軋或五連軋的逐步軋制工藝將原材料軋制成厚度約為Imm的鋼帶。因為若要產(chǎn)生相同的永久變形，低碳合金鋼在軋制過程中比同樣尺寸的碳素結(jié)構(gòu)鋼需要更大的力，而且低碳合金鋼在軋制后還具有一定的回彈力，因此采用四連軋或五連軋工藝逐步軋制，不僅可以避免軋制過程中帶材產(chǎn)生開裂、結(jié)疤、折疊等缺陷，而且還保證成品鋼的精度，進而保證成品鏈條鋼的精度。根據(jù)需要，在皂化處理后，平整工序前進行扁模成品拉絲，將鋼板的厚度控制在 O. 02mm以內(nèi)，寬度控制在O. 04mm以內(nèi)，滿足不同種類鏈條鋼的要求。作為優(yōu)選，所述退火處理第一步中加熱速度為20 60°C /小時。作為優(yōu)選，所述帶材為20錳鋼或20鉻錳鋼；所述帶材厚度為6 10毫米。20錳鋼或20鉻錳鋼由于添加了少量的錳和鉻元素不僅使帶材冷軋成型效果更好而且還可以保證帶材在退火處理后達到制作自行車和摩托車等高強度要求使用場合。作為優(yōu)選，所述軋制步驟中加入軋制油。冷連軋時選擇軋制油，可以降低摩擦因數(shù)，減少變形抗力，加強潤滑。作為優(yōu)選，所述酸洗步驟中酸洗時間為5 10分鐘，溫度為30 40°C。作為優(yōu)選，所述除銹步驟中除銹處理時間為5 20分鐘。作為優(yōu)選，所述磷化處理步驟中磷化處理時間為10 15分鐘，溫度為75 80°C。磷化處理可以使帶材表面生成一層磷化膜，保證了帶材使用過程中的耐蝕性。作為優(yōu)選，所述清水沖洗步驟的溫度為30 45°C。作為優(yōu)選，所述皂化處理步驟中皂化處理時間為3 5分鐘，溫度為70 80°C。皂化處理后使后續(xù)圓管卷制工藝更順利。作為優(yōu)選，所述平整是將所述帶材進行濕平整；所述平整步驟中加入油溶性防銹齊U。濕平整過程中采用油溶性防銹劑作為平整劑保證平整中帶材的延伸率。
本發(fā)明的有益效果是
I、本發(fā)明退火處理中采用爐溫為670 700°C，保溫5 7小時。該工藝可以使軋制變形后的晶粒經(jīng)過再結(jié)晶變成整齊的晶粒，消除應力，提高了帶材的綜合力學性能，避免由帶材制作的鏈條在使用過程中產(chǎn)生變形，也避免鏈條表面由于摩擦、溫度等原因產(chǎn)生毛刺等影響鏈條使用精度。2、采用四連軋或五連軋工藝逐步軋制，不僅可以避免軋制過程中帶材產(chǎn)生開裂、結(jié)疤、折疊等缺陷，而且還保證成品鋼的精度，進而保證成品鏈條鋼的精度；冷連軋時選擇軋制油，可以降低摩擦因數(shù)，減少變形抗力，加強潤滑效果。3、本發(fā)明在爐溫升至450 500°C時向所述退火爐中通入氮氣，減少了氮氣的使用量即減少了生產(chǎn)成本，保證了帶材表面的碳含量，同時避免了帶材表面氧化皮的產(chǎn)生順利完成再結(jié)晶過程。同時氮氣的通入也保證了帶材表面的碳含量，避免由于帶材表面碳的流失影響帶材的精度，還使帶材表面光滑，具有較高的強度和硬度。4、本發(fā)明在采用先隨爐冷卻至300 400°C后空冷的辦法可以避免帶材因高溫直接冷卻而使其表面因熱脹冷縮產(chǎn)生裂紋等缺陷影響帶材精度，而且300 400°C后空冷可以使帶材具有較高的強度。5、本發(fā)明采用磷化處理使帶材表面生成一層磷化膜，保證了帶材使用過程中的耐蝕性。
具體實施例方式本具體實施例僅僅是對本發(fā)明的解釋，其并不是對本發(fā)明的限制，本領域技術人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻的修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護。實施例I
第一步是將原材料厚度約為6. 00mm、寬度約為6. 00 mm左右的帶材放入H2SO4溶液中進行除銹處理以除去表面的鐵銹，保證軋制過程中的質(zhì)量要求，處理時間為5分鐘。第二步是進行四連軋冷軋工藝，第一次軋制后帶材厚度為約為2. 40mm、寬度約為10. 90mm，第二次軋制后帶材厚度約為I. 45mm、寬度約為11. 35mm,第三次軋制后帶材厚度約為I. 12mm、寬度約為11. 50mm,第四次軋制后帶材厚度約為O. 95mm、寬度約為11. 66mm,每次軋制過程中加入軋制油。第三步是將軋制后的帶材進行退火處理，退火處理前先將帶材放入退火爐中，接著以20°C /小時的升溫速度將爐溫逐步升至670°C后保溫5小時，然后隨爐冷卻至300°C時打開爐門空冷，在爐溫升至450°C時向所述退火爐中通入氮氣直到打開爐門空冷時停止通入。第四步是將帶材放入HCl的水溶液中進行酸洗，酸洗處理時間為5分鐘，溫度為30°C。酸洗后用清水沖洗干凈再進行第六步磷化處理，磷化處理時將經(jīng)過清水處理的帶材放入磷化液中進行，處理時間為10分鐘，處理溫度為75V ;所述磷化液是由磷酸、硝酸和氧化鋅組成的水溶液。磷化處理后用溫度為30°C的清水反復沖洗后進行皂化處理，皂化處理是將帶材放入皂化液中進行皂化處理時間為3分鐘；皂化液溫度為70°C ;所述皂化液為油酸鈉的水溶液。皂化處理后進行濕平整，平整中加入油溶性防銹劑作為平整劑。最后一步進行圓管卷制得到鏈條用圓管。實施例2
同實施例I，不同的是所述原材料帶材厚度約為8. OOmm,寬度約為8.00mm;所述四連軋時第一次軋制后帶材厚度約為5. 12mm、寬度約為11. 70mm,第二次軋制后帶材厚度約為
2.21mm、寬度約為12. 22mm，第三次軋制后帶材厚度約為I. 50mm、寬度約為12. 52mm，第四次軋制后帶材厚度約為O. 96mm、寬度約為12. 66mm。實施例3
同實施例I，不同的是所述原材料帶材厚度約為10. 00mm、寬度約為10. OOmm;所述冷軋工藝為五連軋，所述五連軋第一次軋制后帶材厚度約為2. 80mm、寬度約為13. 50mm,第二次軋制后帶材厚度約為2. 00mm、寬度約為14. IOmm,第三次軋制后帶材厚度約為I. 50mm、寬度約為14. 20，第四次軋制后帶材厚度約為I. 21mm，寬度約為14. 55，第五次軋制后帶材厚度約為I. 00mm、寬度約為14. 65mm。實施例4
第一步是將原材料厚度約為6. 00mm、寬度約為6. 00 mm的帶材放入H2SO4溶液中進行除銹處理以除去表面的鐵銹，保證軋制過程中的質(zhì)量要求，處理時間為15分鐘。第二步是進行四連軋，第一次軋制后帶材厚度約為2. 40mm、寬度約為10. 90mm，第二次軋制后帶材厚度約為I. 45mm、寬度約為11. 35mm,第三次軋制后帶材厚度約 為I. 12mm、寬度約為11. 50mm,第四次軋制后帶材厚度約為O. 95mm、寬度約為11. 66mm,每次軋制過程中加入軋制油。第三步是將軋制后的帶材進行退火處理，退火處理前先將帶材放入退火爐中，接著以40°C /小時的升溫速度將爐溫逐步升至690°C后保溫6小時，然后隨爐冷卻至350°C時打開爐門空冷，在爐溫升至470°C時向所述退火爐中通入氮氣直到打開爐門空冷時停止通入。第四步是將帶材放入HCl的水溶液中進行酸洗，酸洗處理時間為7分鐘，溫度為35°C。酸洗后用清水沖洗干凈再進行第六步磷化處理，磷化處理時將經(jīng)過清水處理的帶材放入磷化液中進行，處理時間為12分鐘，處理溫度為77°C ;所述磷化液是由磷酸、硝酸和氧化鋅組成的水溶液。磷化處理后用溫度為37°C的清水反復沖洗后進行皂化處理，皂化處理是將帶材放入皂化液中進行阜化處理時間為4分鐘；阜化液溫度為75V ;所述阜化液為油酸鈉的水溶液。阜化處理后進行濕平整，平整中加入油溶性防銹劑作為平整劑。最后一步進行圓管卷制得到鏈條用圓管。實施例5
同實施例4,不同的是所述原材料帶材厚度約為8. 00mm、寬度約為8. OOmm;所述四連軋時第一次軋制后帶材厚度約為5. 12mm、寬度約為11. 70mm,第二次軋制后帶材厚度約為
2.21mm、寬度約為12. 22mm，第三次軋制后帶材厚度約為I. 50mm、寬度約為12. 52mm，第四次軋制后帶材厚度約為O. 96mm、寬度約為12. 66mm。
實施例6
同實施例4,不同的是所述原材料帶材厚度約為10. 00mm、寬度約為10. OOmm;所述冷軋工藝為五連軋，所述五連軋第一次軋制后帶材厚度約為2. 80mm、寬度約為13. 50mm,第二次軋制后帶材厚度約為2. 00mm、寬度約為14. IOmm,第三次軋制后帶材厚度約為I. 50mm、寬度約為14. 20，第四次軋制后帶材厚度約為I. 21mm，寬度約為14. 55，第五次軋制后帶材厚度約為I. 00mm、寬度約為14. 65mm。實施例7
第一步是將原材料厚度約為6. 00mm、寬度約為6. 00 mm的帶材放入H2SO4溶液中進行除銹處理以除去表面的鐵銹，保證軋制過程中的質(zhì)量要求，處理時間為20分鐘。第二步是進行四連軋，第一次軋制后帶材厚度約為2. 40mm、寬度約為10. 90mm，第二次軋制后帶材厚度約為I. 45mm、寬度約為11. 35，第三次軋制后帶材厚度約為I. 12mm、寬度約為11. 50mm，第四次軋制后帶材厚度約為O. 95mm、寬度約為11. 66mm,每次軋制過程中加入軋制油。第三步是將軋制后的帶材進行退火處理，退火處理前先將帶材放入退火爐中，接著以60°C /小時的升溫速度將爐溫逐步升至700°C后保溫7小時，然后隨爐冷卻至400°C時打開爐門空冷，在爐溫升至500°C時向所述退火爐中通入氮氣直到打開爐門空冷時停止通入。第四步是將帶材放入HCl的水溶液中進行酸洗，酸洗處理時間為10分鐘，溫度為40°C。酸洗后用清水沖洗干凈再進行第六步磷化處理，磷化處理時將經(jīng)過清水處理的帶材放入磷化液中進行，處理時間為15分鐘，處理溫度為80°C ;所述磷化液是由磷酸、硝酸和氧化鋅組成的水溶液。磷化處理后用溫度為45°C的清水反復沖洗后進行皂化處理，皂化處理是將帶材放入皂化液中進行阜化處理時間為5分鐘；阜化液溫度為80°C ;所述阜化液為油酸鈉的水溶液。阜化處理后進行濕平整，平整中加入油溶性防銹劑作為平整劑。最后一步進行圓管卷制得到鏈條用圓管。實施例8
同實施例7，不同的是所述原材料帶材厚度約為8. 00mm、寬度為8.00mm，寬度約為
8.OOmm;所述四連軋時第一次軋制后帶材厚度約為5. 12_、寬度約為11. 70mm,第二次軋制后帶材厚度約為2. 21mm、寬度約為12. 22mm，第三次軋制后帶材厚度約為I. 50mm、寬度約為12. 52mm,第四次軋制后帶材厚度約為O. 96mm、寬度約為12. 66mm。
實施例9
同實施例7，不同的是所述原材料帶材厚度約為10. 00mm、寬度約為10. OOmm;所述冷軋工藝為五連軋，所述五連軋第一次軋制后帶材厚度約為2. 80mm、寬度約為13. 50mm,第二次軋制后帶材厚度約為2. 00mm、寬度約為14. IOmm,第三次軋制后帶材厚度約為I. 50mm、寬度約為14. 20，第四次軋制后帶材厚度約為I. 21mm，寬度約為14. 55，第五次軋制后帶材厚度約為I. 00mm、寬度約為14. 65mm。對比例
按照專利公開號為公開號為CN1810442A (
公開日為2006-08-02)中鏈板制作工藝教導的技術設計對比例，制作步驟如下冷軋板-調(diào)制處理-滾亮-拋丸-防銹。本發(fā)明實施例和對比例均采用20錳鋼作為原材料，將本發(fā)明實施例制備的鋼板和對比例制備的鋼板進行精度測試、力學性能、硬度和脫碳測試，表I是本發(fā)明實施例制備的鋼板和對比例制備的鋼板的力學性能測試350次的統(tǒng)計結(jié)果；表2為工業(yè)鏈條用冷軋鋼帶標準YBT 5347-2006中厚度允許偏差標準；表3為工業(yè)鏈條用冷軋鋼帶標準YBT5347-2006中力學性能標準。表I本發(fā)明實施例制備的鋼板和對比例制備的鋼板的力學性能統(tǒng)計結(jié)果
權(quán)利要求
1.鏈條圓管鋼的制作工藝，其特征在于將帶材依次通過以下步驟處理除銹、軋制、退火處理、酸洗、磷化處理、清水沖洗、皂化處理、平整和圓管卷制；所述軋制為四連軋或五連軋；所述退火處理分為三步第一步是加熱保溫處理，將軋制后的帶材送入退火爐中進行加熱，加熱至450 500°C時開始向所述退火爐中通入氮氣，加熱溫度至670 700°C后保溫5 7小時；第二步是隨爐冷卻處理，將經(jīng)過加熱保溫處理的帶材隨所述退火爐冷卻至300 400°C ;第三步是空冷，使經(jīng)過隨爐冷卻處理后的帶材在大氣中空冷。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述鏈條圓管鋼的制作工藝，其特征在于所述退火處理第一步中加熱速度為20 60°C /小時。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述鏈條圓管鋼的制作工藝，其特征在于所述帶材為20錳鋼或20鉻錳鋼；所述帶材厚度為6 10毫米。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述鏈條圓管鋼的制作工藝，其特征在于所述除銹步驟中除銹處理時間為5 20分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述鏈條圓管鋼的制作工藝，其特征在于所述軋制步驟中加入軋制油。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述鏈條圓管鋼的制作工藝，其特征在于所述酸洗步驟中酸洗時間為5 10分鐘，溫度為30 40°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述鏈條圓管鋼的制作工藝，其特征在于所述磷化處理步驟中磷化處理時間為10 15分鐘，溫度為75 80°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述鏈條圓管鋼的制作工藝，其特征在于所述清水沖洗步驟的溫度為30 45°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述鏈條圓管鋼的制作工藝，其特征在于所述皂化處理步驟中皂化處理時間為3 5分鐘，溫度為70 80°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述鏈條圓管鋼的制作工藝，其特征在于所述平整是將所述帶材進行濕平整；所述平整步驟中加入油溶性防銹劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鏈條用鋼的制作工藝，尤其涉及一種鏈條圓鋼管的制作工藝，屬于鋼材加工行業(yè)。鏈條圓管鋼的制作工藝，將帶材依次通過以下步驟處理除銹、軋制、退火處理、酸洗、磷化處理、清水沖洗、皂化處理、平整和圓管卷制；所述軋制為四連軋或五連軋；所述退火處理分為三步第一步是加熱保溫處理，將軋制后的帶材送入退火爐中進行加熱，加熱至450～500℃時開始向所述退火爐中通入氮氣，加熱溫度至670～700℃后保溫5～7小時；第二步是隨爐冷卻處理，將經(jīng)過加熱保溫處理的帶材隨所述退火爐冷卻至300～400℃。本發(fā)明鏈條圓管鋼的制作工藝工序簡單，成本低，制作出的鏈條圓管用鋼板強度、耐蝕性和精度高。
文檔編號C21D1/26GK102886651SQ20121040061
公開日2013年1月23日 申請日期2012年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月22日
發(fā)明者衛(wèi)忠方 申請人:浙江安吉路遙金屬制品有限公司