一種車用鐵鏈銷及其加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種車用鐵鏈銷及其加工方法，屬于鐵鏈銷加工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 銷軸連接結(jié)構(gòu)是工程中最常用的一種傳力結(jié)構(gòu)，比如，為滿足分體運輸?shù)男枰?，?噸位履帶起重機的吊臂與轉(zhuǎn)臺、桿子與轉(zhuǎn)臺之間均采用銷軸連接，又比如車用的鐵鏈銷。對 于車用的鐵鏈銷來說，其鐵鏈銷的結(jié)構(gòu)尺寸較大且受力也較大尤其是拉伸力的影響，且鐵 鏈銷暴露在外，極易被外力刮、碰，因此，所需要的強度、耐腐蝕性都要比較好。而現(xiàn)有技術(shù) 中的鐵鏈銷基本都是以普通鋼制成，在強度、耐磨性、精度都還有待改善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷，提供一種強度、硬度較高，耐磨性、精度較好 的車用鐵鏈銷。
[0004] 本發(fā)明的上述目的可以通過以下技術(shù)方案得以實施：一種車用鐵鏈銷，所述鐵鏈 銷由高強度的合金鋼制成，所述車用鐵鏈銷由高強度的合金鋼制成，所述的合金鋼由以下 質(zhì)量百分數(shù)的化學(xué)成分組成：C :0. 12% -0. 20% ;Mn :1. 40% -1. 70% ;Mo :0. 30% -0. 80% ; Cr ：2. 50-2. 80%；Ti ：0. 02%-〇. 08%；B ：0. 0005%-〇. 0035%；A1 ：0. 02%-〇. 20%；Ni ： 0? 02-0. 20% ;Si 彡 0? 30% ;S 彡 0? 035% ;P 彡 0? 035%，其余為 Fe。
[0005] 現(xiàn)有普通的鐵鏈銷合金鋼42CrMo的化學(xué)成分是C :0. 38-0. 45 % ;Mn : 0. 50-0. 80%；Cr ：0. 80-1. 20%；Mo ：0. 15-0. 25%；Si ：0. 17-0. 37 % ；S ^ 0. 0035%； P < 0. 0035% ;Ni < 0. 030% ;Cu < 0. 030% ;其余為Fe。首先，本發(fā)明在普通的高強度合 金鋼42CrM〇的基礎(chǔ)上降低了碳（C)，并提高了錳（Mn)和鎳（Ni)含量，同時加入較高含量的 鉻，添加了硼（B)、鈦（Ti)、鋁（A1)以彌補因降碳造成的強度和淬透性的損失，進一步提高 車用鐵鏈銷合金鋼的淬透性，進而提高車用鐵鏈銷合金鋼的硬度和強度。其次，盡管硅（Si) 有輕微的強化作用，也輕微能改善鋼的韌性，與合金鋼中的鉬一起作用時，效果更好，但是 過量的硅會嚴重影響鋼的焊接性能，因此，本發(fā)明車用鐵鏈銷合金鋼適當(dāng)降低了硅的含量， 將硅的含量控制在〇. 10%以內(nèi)。再者，本發(fā)明車用鐵鏈銷合金鋼在42CrM〇的基礎(chǔ)上還額 外添加了硼（B)、鈦（Ti)、鋁（A1)，用以細化晶粒，經(jīng)不斷試驗發(fā)現(xiàn)，硼（B)、鈦（Ti)、鋁（A1) 三種元素一起添加時產(chǎn)生的協(xié)同作用，可以進一步大幅度提高車用鐵鏈銷合金鋼的拉伸強 度、沖擊韌性、強度及耐磨性。最后，本發(fā)明車用鐵鏈銷合金鋼通過降低S含量進而減少鐵 鏈銷合金鋼中的非金屬夾雜物，改善鋼的韌塑性，提高車用鐵鏈銷合金鋼耐腐蝕性能和強 度，通過降低P含量進而降低車用鐵鏈銷合金鋼的變形抗力，同時減少P、S在晶界的偏聚而 減輕晶界脆化。由于化學(xué)成分的改變，其顯微組織也發(fā)生改變，本發(fā)明的車用鐵鏈銷不僅在 強度和硬度上（尤其是拉伸強度）能夠達到高強度銷軸鋼應(yīng)有的要求，還顯著提高了車用 鐵鏈銷的耐蝕性。
[0006]在上述的銷軸中，作為優(yōu)選，所述車用鐵鏈銷由高強度的合金鋼制成，所述的 合金鋼由以下質(zhì)量百分數(shù)的化學(xué)成分組成：C:0. 14% -o. 18% ;Mn :1. 50 % -1.60% ; Mo ：0. 35%-0. 60%；Cr ：2. 55-2. 70%；Ti ：0. 03%-〇. 06%；B ：0. 001%-〇. 003%；A1 ： 0? 06% -0? 15% ;Ni :0? 05-0. 12% ;Si 彡 0? 30% ;S 彡 0? 035% ;P 彡 0? 035%，其余為 Fe。
[0007] 進一步優(yōu)選，所述的合金鋼由以下質(zhì)量百分數(shù)的化學(xué)成分組成C:0. 15% ; Mn ：1. 55%；Mo ：0. 45%；Cr ：2. 60%；Ti ：0. 05%；B ：0. 002%；A1 ：0. 10%；Ni ：0. 08%； Si 彡 0? 30% ;S 彡 0? 035% ;P 彡 0? 035%，其余為 Fe。
[0008] 進一步優(yōu)選，所述的合金鋼由以下質(zhì)量百分數(shù)的化學(xué)成分組成：C:0. 16% ; Mn ：1. 58%；Mo ：0. 55%；Cr ：2. 65%；Ti ：0. 04%；B ：0. 0025%；A1 ：0. 08%；Ni ：0. 10%； Si 彡 0? 30% ;S 彡 0? 035% ;P 彡 0? 035%，其余為 Fe。
[0009] 進一步優(yōu)選，所述的合金鋼由以下質(zhì)量百分數(shù)的化學(xué)成分組成：C:0. 18% ; Mn ：1. 50%；Mo ：0. 60%；Cr ：2. 55%；Ti ：0. 06%；B ：0. 001%；A1 ：0. 15%；Ni ：0. 05%； Si 彡 0? 30% ;S 彡 0? 035% ;P 彡 0? 035%，其余為 Fe。
[0010] 進一步優(yōu)選，所述的合金鋼由以下質(zhì)量百分數(shù)的化學(xué)成分組成：C:0. 14% ; Mn ：1. 60%；Mo ：0. 35%；Cr ：2. 70%；Ti ：0. 03%；B ：0. 003%；A1 ：0. 06%；Ni ：0. 12%； Si 彡 0? 30% ;S 彡 0? 035% ;P 彡 0? 035%，其余為 Fe。
[0011] 本發(fā)明的另一個目的在于提供一種上述車用鐵鏈銷的加工方法，所述加工方法包 括如下步驟：
[0012] S1、前處理：將如上所述化學(xué)成分的車用鐵鏈銷所用合金鋼先進行酸洗除銹、風(fēng) 干，然后將風(fēng)干后的原料在760-780°C下進行球化退火處理，均溫處理5h-8h后進行磷化處 理及拉絲；
[0013] S2、成型：將經(jīng)上述處理后的原料在鐓鍛力的作用下形成車用鐵鏈銷所需的形狀， 并依次進行車削、銑槽、搓絲得車用鐵鏈銷半成品；
[0014] S3、熱處理：將車用鐵鏈銷半成品在500-520°C保溫40-80min，升溫至850-880°C 保溫40-80min，快速降溫至530-560°C保溫70-100min，加熱至870-9KTC保溫40-80min，然 后冷卻至室溫；
[0015] S4、表面處理：將熱處理后的車用鐵鏈銷半成品先清洗除油、拋丸，再在黑色達克 羅涂液中浸涂或噴涂，接著經(jīng)115-130°C烘烤8-15min，然后在340-360°C下固化25-35min， 得車用鐵鏈銷成品。
[0016] 本發(fā)明車用鐵鏈銷的加工方法先將車用鐵鏈銷所用的合金鋼進行前處理，包括球 化退火處理、磷化處理等，然后加工成型得車用鐵鏈銷，通過滲碳熱處理進一步提高車用鐵 鏈銷的硬度，使硬化層深度達到〇. 2-0. 4_，最后通過自發(fā)式黑色達克羅處理在銷軸表面形 成黑色水性有機涂層，使其膜層具有極強的附著力、潤滑性、消光、耐熱性、耐蝕性，進而顯 著提高車用鐵鏈銷的表面硬度、強度、耐蝕性。
[0017] 為了保證涂層完善的性能，在黑色底涂上增加透明頂涂層，構(gòu)成完整的黑色達克 羅涂層體系。封閉層是采用硅酸鹽水性涂料，設(shè)備與達克羅設(shè)備相同，固化溫度相同，固化 時間為4-8min。該涂層作為面層涂覆在黑色達克羅涂層表面，可以提高黑色達克羅的耐腐 蝕能力和表面硬度。即步驟S4表面處理在黑色達克羅處理的固化后還包括封閉處理，封閉 處理在硅酸鹽水性涂料中進行，封閉處理的固化溫度為350-360°C，固化時間為4-8min。
[0018] 作為優(yōu)選，在上述車用鐵鏈銷的加工方法中，步驟S4表面處理中所述的黑色達克 羅涂液包括如下組分（按重量份計數(shù)）：50份環(huán)氧樹脂；20-40份黑色顏料；50-60份鋅粉； 0. 1-0. 5份分散劑；0. 5-3份醇溶劑；2-10份鉻酸溶液；40-100份有機溶劑。
[0019] 現(xiàn)有技術(shù)中的黑色達克羅涂料一般含有鋁粉，含鋁粉的達克羅涂層外觀顏色白 亮，加入黑色顏料時，增加黑色遮蓋的難度，為使涂層呈黑色必須加入較多的顏料，從而增 加均勻分散的難度，并較大的影響涂層性能。本發(fā)明黑色達克羅涂料中不含鋁粉，只加入片 狀鋅粉，降低涂層的白度和亮度，降低黑色遮蓋的難度，提高黑度。
[0020] 進一步優(yōu)選，黑色達克羅涂液中所述的黑色顏料為石墨、活性炭、炭黑中的一種或 多種。
[0021] 進一步優(yōu)選，黑色達克羅涂液中所述的分散劑為十二醇聚氧乙烯醚、十四醇聚氧 乙烯醚、十六醇聚氧乙烯醚中的一種或多種。
[0022] 進一步優(yōu)選，黑色達克羅涂液中所述的有機溶劑為苯、甲苯、二甲苯中的一種或多 種。
[0023] 進一步優(yōu)選，黑色達克羅涂液中所述的醇溶劑為丙醇、異丙醇、正丁醇中的一種或 多種。
[0024] 綜上所述，本發(fā)明在普通的高強度合金鋼42CrM〇的基礎(chǔ)上降低了碳（C)和硅（Si) 含量，并提高