(vartenpyöreälenkkiset ketjutkäytetään vaativissa sovelluksissa, kuten sementtitehtaiden kauhahisseissä ja voimalaitosten tuhka-/kaavinkuljettimissa. Nämä komponentit vaativat ainutlaatuisen yhdistelmän korkeaa pintakovuutta kulutuskestävyyden takaamiseksi ja kovaa, sitkeää ydintä iskun- ja väsymiskestävyyden takaamiseksi.
Tavoitteena on luoda syvä, metallurgisesti kestävä kotelo, joka on hyvin kiinnittynyt ytimeen. Prosessiin kuuluu useita kriittisiä vaiheita:
Vaihe 1: Esikäsittely (valinnainen)
- Prosessi: Normalisointi.
- Tarkoitus: Raakaketjun lenkkien raerakenteen hienosäätö ja työstettävyyden/hitsattavuuden parantaminen.
- Viiteparametri: Kuumenna lenkit 880–920 °C:een ja anna niiden jäähtyä ilmassa.
Vaihe 2: Hiiletys
Tämä on ydinprosessi, jossa hiili diffundoituu pintaan. Kaasuhiiletys on yleisin ja hallittavin menetelmä näissä sovelluksissa.
- Tarkoitus: Rikastuttaa pinnan hiilipitoisuutta, jotta siitä tulee erittäin kova sammutuksen jälkeen.
- Lämpötila: 880–930 °C. Tasainen kotelosyvyyden saavuttamiseksi on tärkeää lämpötilan tasainen säätö.
- Ilmakehä: Hiilipitoinen ilmakehä, tyypillisesti endoterminen kaasu, joka on rikastettu hiilivedyllä, kuten metaanilla tai propaanilla. Hiilipotentiaalia on valvottava huolellisesti.
- Hiilipotentiaali: Pidä pitoisuus 0,8–1,0 %:ssa optimaalisen pinnan hiilipitoisuuden saavuttamiseksi maksimaalisen kovuuden saavuttamiseksi ilman liiallisen karbidien muodostumista.
- Aika: Määräytyy halutun tapaussyvyyden mukaan. Diffuusio on ajasta riippuvainen. Esimerkiksi:
- 1,0 mm:n kotelopaksuudelle: Noin 8–10 tuntia.
- 1,5 mm kotelon paksuudelle: Suhteellisesti pidempi aika.
- Syvyysmääritys: Raskaiden ketjujen kotelointisyvyys on huomattava.
- Nyrkkisääntö: Valmistajat usein määrittelevät hiiletyssyvyydeksi vähintään 0,1 kertaa tangon halkaisija ja enintään 0,21 kertaa tangon halkaisija.
- Absoluuttinen syvyys: Tyypillisesti 0,5 mm - 2,0 mm, ja 1,0–1,5 mm on yleinen kuona- ja sementtisovelluksissa.
Vaihe 3: Sammutus
- Tarkoitus: Muuntaa runsashiilinen pintakerros kovaksi, kulutusta kestäväksi martensiittiseksi rakenteeksi.
- Keskitaso: Öljy on näiden seosterästen ensisijainen sammutusaine. Öljysammutus tarjoaa riittävän nopean jäähdytysnopeuden korkean kovuuden saavuttamiseksi ja minimoi samalla vesisammutukseen liittyvän muodonmuutosten ja halkeilun riskin.
- Lämpötila: Tasaisemman jäähdytysnopeuden saavuttamiseksi käytetään usein esilämmitettyä öljyä 60–80 °C:een.
Vaihe 4: Karkaisu
- Tarkoitus: Lievittää sammutuksen aiheuttamia sisäisiä jännityksiä, vähentää haurautta ja saavuttaa kovuuden ja sitkeyden lopullinen tasapaino.
- Lämpötila ja aika:
- Maksimaalisen pinnan kovuuden (esim. 58–62 HRC) saavuttamiseksi päästö pidätetään alhaisessa lämpötilassa 150–200 °C 1–2 tunnin ajan.
- Jos vaaditaan hieman alhaisempaa kovuutta mutta suurempaa sitkeyttä, voidaan käyttää 400–450 °C:n päästölämpötilaa.
Vaihe 5: Jälkihoito (valinnainen, mutta suositeltava)
- Kuulapuhallus: Tässä prosessissa ketjun pintaa pommitetaan pienillä pallomaisilla aineilla, mikä aiheuttaa puristavia jäännösjännityksiä. Tämä parantaa merkittävästi väsymislujuutta, joka on ratkaisevan tärkeää ketjuille, jotka altistuvat toistuvalle sykliselle kuormitukselle.
Kotelon syvyyden mittaus
Tämä on kriittisin testi, jolla varmistetaan, että hiiletty kerros on riittävän paksu kestämään kulumista ilman, että kotelo romahtaa kuormituksen alla.
- Efektiivinen kotelosyvyys: Tämä määritellään kohtisuorana etäisyytenä pinnasta pisteeseen, jossa kovuus laskee tiettyyn arvoon, tyypillisesti 550 HV (tai 52 HRC).
- Menetelmä: Ketjun lenkin poikkileikkaus kiillotetaan, syövytetään (usein nitalilla) ja tutkitaan mikroskoopilla. Mikrokovuuspainoksia tehdään sen määrittämiseksi, missä syvyydessä kovuus laskee 550 HV:hen.
- Hyväksymiskriteerit: Mitatun efektiivisen kotelosyvyyden on täytettävä määritelty vähimmäisarvo (esim. ≥1,0 mm tai "0,1 x halkaisija" -säännön mukaisesti) ja oltava tasainen lenkin kehän koko alueella.
Metallurginen analyysi
- Mikrorakenne: Syövytettyä poikkileikkausta tutkitaan metallurgisella mikroskoopilla. Tavoitteena on varmistaa hienorakeinen, martensiittinen tapaus, jossa tapahtuu asteittainen siirtymä sitkeään ydinrakenteeseen. Rakerajalla ei saisi olla merkittävää karbidien verkostoa, joka voi aiheuttaa haurautta.
Mekaaninen testaus
- Murtovoima: Näyteketjut vedetään vetolujuuden testauskoneessa rikkoontumaan asti sen varmistamiseksi, että ne täyttävät tai ylittävät standardien, kuten DIN 764 tai DIN 766, kyseiselle luokalle (esim. luokka 2 tai 3) määrittämän vähimmäismurtokuorman.
Julkaisun aika: 23.3.2026
