摩托车链条是什么材质的?
(1)国内外链条零件选用的钢材主要区别在内外链板上。链板的使用性能要求有较高的抗拉强度及一定的韧性。国内普遍选用40Mn、45Mn制造,较少采用35钢。而40Mn、45Mn钢板化学成分较国外S35C、SAEl035钢材范围宽,且表层存在1.5%一2.5%厚度的脱碳。因此,链板在淬火及充分回火后往往存在脆性断裂现象。
在进行硬度测试时,链板淬火后表面硬度偏低(小于40HRC),若磨去一定厚度表层,则其硬度可达50HRC以上,这将严重影响链条的最小拉伸载荷。
(2)国外厂商一般选用S35C、SAEl035,采用较先进的连续式网带渗碳炉,热处理在加热过程中用保护气氛进行复碳处理,加上严格的现场过程控制,因而很少发生链板淬火回火后出现脆性断裂或表面硬度偏低的现象。
金相观察表明,链板淬火后表面存在大量的细针状马氏体组织(约15—30um),而心部为条块状马氏体组织。在同等链板厚度的条件下,经回火后其最小拉伸载荷较国内产品大。国外一般用1.5mm厚板材,要求拉力>18 kN,而国内链条一般选用1.6—1.7mm厚板材,要求拉力>17.8 kN。
(3)由于对摩托车链条零件要求的不断提高,国内外厂商不断对销轴、套筒及滚子所用的钢材进行改进。链条的最小拉伸载荷,尤其是耐磨性都与钢材有关。国内外厂商近期选用20CrMnTiH钢替代20CrMnMo作销轴材料后,其链条拉伸载荷提高13%一18%,而国外厂商用SAE8620钢作销轴与套筒的材料也与此有关。经实践表明,只有改善销轴与套筒之间的配合间隙,改进热处理工艺及润滑等途径,才可大幅提高链条的耐磨性及拉伸载荷。
(4)摩托车链条零件中内链板与套筒、外链板和销轴都是过盈配合固定在一起,而销轴和套筒为间隙配合。链条零件之间的配合对链条的耐磨性、最小拉伸载荷有很大影响。根据链条使用场合和破坏载荷的不同,分为A、B、C三级。A级用于重载、高速和重要的传动;B级用于一般传动;C级为普通抵档用途。故而A级链条零件之间的配合要求较严。
2.热处理技术
热处理工艺技术对链条零件尤其是摩托车链条的内在质量有着至关重要的影响。因此,要想生产出优质的摩托车链条,必须要有先进的热处理技术和装备。
由于国内外厂商对摩托车链条品质的认识、现场控制及技术要求等方面的差距,表现在链条零件热处理工艺技术的制订、完善及制造过程有所差别。
(1)国内生产商采用的热处理技术和装备。我国链条行业的热处理设备落后于工业发达国家,特别是国产网带炉存在结构性、可靠性和稳定性等一系列问题。
内、外链板采用40Mn、45Mn钢板,材料主要有脱碳、裂纹等缺陷。调质采用普通网带炉,无复碳处理,造成脱碳层超标。销轴、套筒和滚子采用渗碳淬火,淬火有效硬化层深0.3~0.6mm,表面硬度≥82HRA,虽然使用滚筒式炉生产灵活、设备利用率高,但是其中工艺参数的设定和变更需由技术人员制定,而且在生产过程中,这些经人工设定的参数值无法随气氛的瞬时变化而自动修正,热处理质量在很大程度上仍依赖于现场技术人员(技术工人)的技术水平,其质量重现性较差。考虑到产量、规格及生产成本等,这种局面一时难以改观。
(2)国外生产商采用的热处理技术和装备。国外广泛采用连续式网带炉或铸链式热处理生产线,气氛控制技术已相当成熟,无需技术人员再制定工艺,并可根据炉内气氛的瞬时变化情况随时修正有关参数值;对于渗碳层浓度、硬度、气氛和温度的分布状态可实现自动控制,无需人工调节,可使碳浓度波动值控制在≤0.05%的范围内,硬度值的波动控制在1HRA范围内,温度严格控制在±0.5一±1℃范围内。
内、外链板调质除品质稳定外,而且生产效率高。销轴、套筒和滚子渗碳淬火整个渗碳过程中不断根据炉温和碳势的实际采样值计算浓度分布曲线的变化情况,并随时修正和优化工艺参数设定值,确保渗碳层的内在质量处在受控状态。
总之,我国摩托车链条零件热处理工艺技术水平与国外企业相比差距较大,主要是由于质量控制及保证体系不够严格,仍落后于发达国家,尤其是热处理后的表面处理技术差别较大。简便、实用且无污染的不用温度下着色技术或保持原色可作为首选。
3.问题及发展方向
摩托车链条属于工业基础范畴,为劳动密集型产品,尤其在热处理技术方面,目前还处在发展阶段。由于技术和装备方面的差距,链条很难达到预期的使用寿命(15000h)。为达到此要求,除了对热处理设备的结构、可靠性和稳定性要求更高之外,更要注意炉起成分的精确控制,即碳式和氮式的精确控制。
零件的热处理向微畸变、高耐磨方向发展。为了大幅度提高销轴的拉伸载荷及表面的耐磨性,有研发能力的厂商不仅从用材上进行改进,而且尝试对其表面进行镀铬、渗氮及碳氮共渗等其他工艺的处理,也取得了较好的效果。关键是如何制定稳定的工艺及用于规模生产。
在制造套筒方面,国内外在技术上大同小异。由于在摩托车链条的耐磨方面,套筒有着重要的影响。即链条的磨损伸长主要体现在销轴与套筒的过度磨损中,因此其材料选用、接缝方式、渗碳淬火质量及润滑等方面是关健。开发生产无缝套筒是大幅提高链条耐磨性的一个破热点。
4.结束语
我国国产摩托车链条产品质量与国外先进企业的产品存在一定差距。近10年来,国内外都十分重视摩托车链条的选材及热处理技术的发展。我国于2000年12月开始执行国GB/T18150—2000 (等同采用IS010823:1996滚子链传动选择指导),为我国提高链条品质及疲劳强度方面指明了方向。国内厂商应与相关单位密切配合研制用于规模生产的摩托车链条,共同开发、试制不同材料的链条,突破用中低碳钢作链板、20CrMo系低碳合金钢作销轴用料的常规定式,改换低、中合金钢板作链板用料,提高销轴用料含碳量及改换其它零件用料等途径来提高链条品质。
为此,国内链条生产厂商还应积极开发生产各类摩托车发动机时规链,以便开拓生产链条空间,赢得更大的市场份额,尽快开发生产无缝套筒,探讨适用的镀铬等工艺来大幅提高销轴的表面硬度,且积极寻求高性能链条润滑油品等举措,全面提高摩托车链条零件品质,生产出具有国际竞争力品牌的链条,满足市场的需求。
链板:40Mn 45Mn
销轴:30CrMnTi 20CrMnMo
滚子:10#钢 20#钢
套筒:10#钢 20Mn
后面材质的材料比前面要好点;做的好点都是这些材料了!
但是有些专门做便宜货的厂可能用的还要差如A3钢
40Cr合金结构钢
40Cr钢特性:
40Cr钢为中等淬透性调质钢,是机械制造中应用较广泛的合金结构钢钢种之一。40Cr钢有良好的淬透性,在水淬时可淬透到直径28~60mm,油淬时可淬透到直径15~40mm。40Cr钢经调质处理后,具有良好的综合力学性能,并具有良好的低缺口敏感性和低温冲击韧性。40Cr钢在经调质处理后,常还进行表面高频淬火或氮化处理。当硬度为174~229HBS时,切削加工性能较好,相对切削加工性为60%。40Cr钢的抗拉强度、屈服强度及淬透性均比40号钢高,但焊接性有限,有形成裂纹的倾向。为了节省Cr,在一定条件下,可用40MnB、45MnB、35SiMn、42SiMn、40MnVB、42MnV、40MnMoB、40MnWB等钢种代替40Cr钢制造相应零部件。
40Cr钢执行标准:
GB/T 3077-1999
40Cr钢标准对照:
德国DIN标准材料编号1.17035/1.7045、德国DIN标准钢号41Cr4/42Gr4、英国EN标准钢号18、英国BS标准钢号41Cr4、法国AFNOR标准钢号42C4、法国NF标准钢号38Cr4/41Cr4、意大利UNI标准钢号41Cr4、比利时NBN标准钢号42Cr4、瑞典SS标准钢号2245、美国AISI/SAE/ASTM标准钢号5140、日本JIS标准钢号SCr440(H)/SCr440、美国AISI/SAE/ASTM标准钢号5140、国际标准化组织ISO标准钢号41Cr4。
40Cr钢化学成分:
碳 C :0.37~0.44;
硅 Si:0.17~0.37;
锰 Mn:0.50~0.80;
硫 S :允许残余含量≤0.035;
磷 P :允许残余含量≤0.035;
铬 Cr:0.80~1.10;
镍 Ni:≤0.30;
铜 Cu:允许残余含量≤0.030
40Cr热处理规范:
淬火850℃,油冷;回火520℃,水冷、油冷。
40Cr力学性能:
抗拉强度(σb/MPa):≥980
屈服点(σs/MPa):≥785
断后伸长率(δ5/%):≥9
断面收缩率(ψ/%):≥45
冲击功(冲击值)(Akv/J):≥47
布氏硬度(HBS 100/3000)(退火或高温回火状态):≤207
40Cr钢应用:
40Cr常用的合金调质结构钢,用于制造承受中等负荷和中等速度工作条件下的机械零件,如汽车的转向节、后半轴及机床上的齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶尖套等;也可经调质并高频淬火后用于制造具有高的表面硬度及耐磨性而无大冲击的零件,如齿轮、套筒、轴、主轴、曲轴、心轴、销子、连杆、螺钉、进气阀等;也可经淬火、中温或低温回火,制造承受重负荷的零件;又适用于制造进行碳氮共渗处理的各种传动零件,如直径较大和要求低温韧性好的齿轮和轴。
在40Cr渗碳钢中,Mo有多方面的突出作用:
例如:它大大提高零件渗碳层和心部的淬透性,有利于扩大使用尺寸和控制淬火变形;它明显抑制渗碳层中贝氏体的形成,有利于得到全马氏体组织;它使渗碳层在较宽的碳含量范围内能得到较高硬度,有利于硬化层质量的稳定;它能抑制渗碳层表面氧化等等。从而提高渗碳层的冲击断裂应力和过载加疲劳下的抗力。因此,重要用途的、高质量要求的渗碳钢一般均含有一定量的钼,尤其是对于重载的大型渗碳件更甚。此外,钼还有加快40Cr钢退火软化的作用,有利于改善切削加工性。
40Cr主要规格:
40Cr圆棒、40Cr轧棒、40Cr锻棒、40Cr锻件、40Cr锻环、40Cr板块、40Cr管
本标准规定了用于一般输送和机械化传送用实心和空心销轴套筒链、小滚子链、大滚子链、带边滚子链条以及与这些链条相配的链轮和附件的技术特性。标准中规定的链条尺寸应保证整链和用于维修目的的链节的互换性。
本标准规定的链轮轮齿的适用范围为6~40齿。链轮的控制标准就是保证与链条的正确啮合,运行平稳以及在正常的使用条件下传递负荷。
材料一般用碳钢或低合金钢,如:45#、40Cr、40Mn