摘要：起重鏈條是決定手拉胡蘆性能和技術(shù)水平的關(guān)鍵零件,選用20 Mn 2材料時,由于Mn元素的影響使過熱傾向性強(qiáng)烈,在焊接過程中,材料出現(xiàn)晶粒粗大和焊口脫碳現(xiàn)象,導(dǎo)致鏈條焊口及應(yīng)力集中部位脆性斷裂。本文從材料的化學(xué)成分及顯徽組織對ZOMnZ鋼及首都鋼鐵公司研制QZ23MnV新材料進(jìn)行了分析,探討強(qiáng)度級達(dá)到 T (100 )級的鏈條材料新途徑。

手拉葫蘆的性能和技術(shù)水平,是以起重鏈條的強(qiáng)度級為主要標(biāo)志的,所以起重鏈 條是 H S型手拉葫蘆的關(guān)鍵 部件,它在重物的提升和下降過程中起著舉足輕重的作用,以至于對鏈 條的選材、制造工藝提出了相當(dāng)高的要求。國家標(biāo)準(zhǔn)GB5o82-86《起重用短環(huán)鏈一用于葫蘆的其他起重設(shè)備的T ( 8 )級校準(zhǔn)鏈條中規(guī) 定,起 重鏈 條用錳系 2 0 M n 2 合金 結(jié)構(gòu) 鋼制 造。但 2 0 Mn2鋼含碳量較低含錳量較高,在焊 接時,由于錳的影響對過熱傾向性為強(qiáng)烈,引起晶粒長大和焊口脫碳,形成焊縫粗大,脫碳現(xiàn)象嚴(yán)重同時,由于過熱組織的晶粒粗大而使控制的溫度范圍小,若低碳馬氏體處理工藝不當(dāng),又易引起焊口脆斷,所以對焊接和熱處理參數(shù)要求較高,制造的起重鏈條也較難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn).據(jù)有關(guān)資料介紹,國外起重用短環(huán)鏈材質(zhì) 含碳 量在。.25 % 左右,含錳量高不超過1.6%.強(qiáng)度級則達(dá)T ( 1 00 ) 級;而我國的起重鏈條ZoMnZ的含 碳量在.2%左右,錳高含量達(dá)1.8%.這樣與國外同類鋼種比較,含碳量明顯偏低,含錳量明顯偏高。為了適應(yīng)調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步,發(fā)展對外貿(mào)易的需要,手拉葫蘆專業(yè)協(xié)會委托北京起 重運輸機(jī)械研究所組織了我國第三代手拉葫蘆的聯(lián)合設(shè)計.新產(chǎn)品的藝術(shù)造型具有一定的新 穎性,打破了多年一貫制的圓體結(jié)構(gòu)形式,起重鏈條在選材和制造工藝上也有了重大突破。全 系列手拉葫蘆均采用先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的T (1 00 )級高強(qiáng)度鏈條,其規(guī)定在小破斷力作用下平均 應(yīng)力為1o0 M Pa ,破斷時總極限伸長率1 0 %以上.新系列手拉葫蘆的整機(jī)性能及主要零部件 性能,達(dá)到了日本K I T O公司和大象公司的標(biāo)準(zhǔn)水平,圍繞起重鏈條的選材和制造工藝這一重大工藝技術(shù)關(guān)鍵,專業(yè)協(xié)會、各廠家采取了相應(yīng)的對策,取得了重大進(jìn)展。北京起重工具廠與首都鋼鐵公司聯(lián)合研 制的Q Z2 3MnV新材料,南京起重機(jī)械總廠、西安交大、陜西鋼鐵公司合作研制的T C 9 0 1和T C 90 3專用材料,為起重鏈條的選材開辟了新途徑.大量的試驗 和起重鏈條樣品測試,證實這兩種材料使產(chǎn)生過熱組織晶粒變大的溫度范圍明顯增大,使焊 接、熱處理工藝參數(shù)的適應(yīng)范圍也相應(yīng)擴(kuò)大,因而有利于起重鏈條性能和質(zhì)量的穩(wěn)定,強(qiáng)度級的平均級數(shù)達(dá)T ( 11。) 級左右,總極限伸長率大于15緯.Q Z23MnV及TC901。T C g O3新材料的研制,使 T (100 ) 級高強(qiáng)度鏈條展現(xiàn)了令人鼓舞的前景。Q2 z3Mnv鋼比ZOMnZ鋼中增加少量的碳,并含 有釩,錳的含量降低了,在焊接時焊口的貧碳帶也相應(yīng)增加少量的碳,使熱處理后馬氏體中固溶的碳化物增加,淬火馬氏體形貌發(fā)生了變化,從而使鏈條焊口熱處理的性能得到強(qiáng)化。錳是碳化物形成元素之一,但碳化物穩(wěn)定性較差,在焊接加熱過程中容易完全溶入奧氏體中,而造成過熱敏感性形成焊口過熱組織,引起晶粒長大和焊口的嚴(yán)重脫碳.但是釩 也是強(qiáng)烈的碳化物生成元素之一,不易溶入固溶體中,因此,要求熱處理時有較高的淬火沮度 和較長的保溫時間,才能充分發(fā)揮釩元素的作用,如若在淬火前進(jìn)行一次正火處理,減少和消除焊口處的過熱組織,可提高焊口的質(zhì)量。總之由于錳和釩元素的加入,在適當(dāng)?shù)臒崽幚項l件下均能提高鋼的淬透性和淬火穩(wěn)定性,采用中頻機(jī)組感應(yīng)熱處理,可滿足鏈環(huán)弧部臺肩處低溫回火( 約 20 ℃ )、焊口處中溫回火( 約 35 0℃ ),既可以發(fā)揮馬氏體強(qiáng)化作用,防止危險截面臺肩處斷裂,又可防止焊口處的脆性斷裂,有效的提高起 重鏈條綜合機(jī)械性能。

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