Entwicklung eines Wärmebehandlungsverfahrens für hochfesten Kettenstahl 23MnNiMoCr54
WärmebehandlungDie Qualität und Leistungsfähigkeit von Rundgliederkettenstahl werden durch eine angemessene und effiziente Wärmebehandlung bestimmt. Daher ist ein effektives Verfahren zur Gewährleistung einer guten Stabilität von hochwertigem Kettenstahl unerlässlich.
Das Verfahren der Wärmebehandlung von hochwertigem Kettenstahl 23MnNiMoCr54
Das Mittelfrequenz-Induktionserwärmungsverfahren zeichnet sich durch hohe Aufheizgeschwindigkeit und geringe Oxidation aus. Es entspricht nicht nur den aktuellen Anforderungen an eine umweltfreundliche Produktion, sondern ermöglicht auch die Erreichung bestimmter Festigkeits- und Zähigkeitswerte von Rundstahlketten. Der konkrete Prozess der Mittelfrequenz-Induktionswärmebehandlung sieht vor, dass zunächst ein Mittelfrequenz-Induktions-Durchlaufofen mit Hochleistungs-Induktionserwärmungsanlage eingesetzt wird, um das Abschrecken und Anlassen der Rundstahlkette zu trennen. Die Abschreck- und Anlasstemperatur wird vor dem Feuervorgang präzise mittels Infrarot-Temperaturmessung überwacht. In der Praxis hat sich gezeigt, dass Wasser als Kühlmedium für das Abschrecken und Anlassen geeignet ist. Die Wassertemperatur wird unter 30 °C gehalten. Die Abschreckleistung sollte zwischen 25 und 35 kW, die Kettengeschwindigkeit zwischen 8 und 9 Hz und die Temperatur zwischen 930 °C und 960 °C liegen, um die erforderlichen Qualitätsstandards für die Härte der gehärteten Schicht und der Kette zu erreichen. Die Heizleistung des Anlassprozesses wird auf 10-20 kW und die Temperatur auf 500 °C-550 °C geregelt. Die Kettengeschwindigkeit wird zwischen 15 und 16 Hz gehalten.
(1) Im frühen Stadium der Herstellungrunde StahlgliederketteDie Wärmebehandlung erfolgte üblicherweise im Strahlungsofen, beispielsweise im Drehherdofen. Zum Anlassen wurde ein Konvektionsofen eingesetzt. Dieses Verfahren erforderte lange Aufheizzeiten und einen geringen Wirkungsgrad; zudem waren teilweise lange Zugketten notwendig. Während des gesamten Aufheizprozesses der Kette erschwerte die starke Oberflächenoxidation die Bildung feinster Austenitkörner, was letztendlich die allgemeine Qualität der damals hergestellten Rundstahlgliederketten beeinträchtigte. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Wärmebehandlungstechnologie fand das später entwickelte Mittelfrequenz-Induktionsheizverfahren breite Anwendung und verbesserte die Wärmebehandlungsqualität von Rundstahlgliederketten deutlich.
(2) Kettenvergütungstechnologie: Anfänglich wurde die Gleichtemperaturvergütung eingesetzt. Die aktuelle Entwicklung stabilerer Verfahren umfasst die Mittelfrequenz-Differenztemperaturvergütung sowie die Kombination aus Gleichtemperaturvergütung und Differenztemperaturvergütung. Bei der sogenannten Gleichtemperaturvergütung wird davon ausgegangen, dass die Härte jedes Kettenglieds nach dem Vergütungsprozess gleich ist. Da die Kettenglieder jedoch geschweißt sind, kann eine zu niedrige Vergütungstemperatur zu Brüchen an der Schweißnaht führen. Ist die Härte der Kettenglieder zu hoch, kann die Reibung zwischen dem äußeren Kettenglied und dem Kettenmittelpunkt ebenfalls leicht Risse verursachen. Zudem kann eine zu niedrige Vergütungstemperatur die Zähigkeit der Kette verringern. Die Differenztemperaturvergütung nutzt Induktionserwärmung und ist daher besser auf die Erwärmungsbedingungen der Kette abgestimmt: Der obere Teil der Kettenschulter weist eine hohe Härte und Verschleißfestigkeit auf, während der Kettenglied eine geringe Härte und gute Zähigkeit besitzt. Dieses Wärmebehandlungsverfahren kann die Kettenqualität erheblich verbessern.
Veröffentlichungsdatum: 15. Juni 2021
