一般情况下,人们所说的传动链条、输送链条、曳引链条等均指的是全部零件采用碳钢材料(优质碳素结构钢或合金结构钢,且零件一般均进行热处理加工)制作的链条,俗称碳钢链条。而全部零件采用不锈钢材料制作的链条则称之为不锈钢链条。不锈钢链条也有传动链条、输送链条、曳引链条等分类,它们的结构、尺寸等互换性参数与同种类碳钢链条一致,但在链条强度性能、链长精度等指标上存在着差异。
不锈钢链条具有耐酸、耐碱、耐冷热、卫生、使用寿命长、减少检修工时、提高生产效率等优点,广泛用于食品、制药、化工、橡胶及轮胎、印刷、印染、缫丝、电子、环保、汽车喷腊清洗、热处理等各种领域中有着一些特殊要求的机械传动及输送设备(流水生产线)中,还可用于高低温场合。
不锈钢链条一般选用06Cr19Ni10(对应的美国ASTM钢号为304)、06Cr17Ni12Mo2(对应的美国ASTM钢号为316)、022Cr17Ni12Mo2(对应的美国ASTM钢号为316L)等奥氏体型不锈钢,或12Cr13(对应的美国ASTM钢号为410)、20Cr13(对应的美国ASTM钢号为420)等马氏体型不锈钢材料制造,也有同一链条上不同零件分别采用奥氏体型不锈钢及马氏体型不锈钢制作的(如销轴采用20Cr13钢,而其他零件采用06Cr19Ni10钢);使用在重要场合的不锈钢链条还可以选用沉淀硬化型不锈钢材料(如05Cr17Ni4Cu4Nb钢)来制造。
采用奥氏体型不锈钢制造的链条,具备优异的耐腐蚀性能,适用于酸、碱环境及-20~400℃的温度场合;相比较而言,316L具有更好的抗磁性、严苛温度的适应性及耐化学腐蚀性。通常这类不锈钢链条的零件采用经固溶处理及后续冷轧(冷拉)硬化的材料制造,链条的最小抗拉强度一般可以达到同规格尺寸碳钢链条最小抗拉强度的60%~75%,这一点在应用奥氏体型不锈钢链条时应予特别注意。
采用马氏体型不锈钢制造的链条,不仅具备恰当的防腐能力,零件通过热处理后还能具备与同等含碳量的碳钢相同的强度。
常用不锈钢链条采用的各类材料、适用工作环境及注意事项可见表2-3。
1.不锈钢链条在低于-20℃的低温下工作需要考虑的因素主要有两点
(1)材料的冷脆性 材料在低温环境下的冲击强度下降,一般取决于材料的化学成分,所以不锈钢链条有最低使用温度的限制,奥氏体型不锈钢链条不应在-100℃以下温度使用,马氏体型不锈钢链条不应在-70℃以下温度使用。
表2-3 常用不锈钢链条材料、适用工作环境及注意事项
(2)链条零件间的冻结 由于低温链条的销轴与套筒之间,内、外链板之间及滚子与套筒之间的液体或润滑油会发生冻结,将造成链条转动不灵活或紧节、死节,对链条与驱动装置产生附加载荷。如果使用环境允许可通过用在链条工作温度下不冻结的润滑剂填充零件间隙避免零件间的冻结,推荐使用硅润滑脂。
2.不锈钢链条在超过400℃的高温下使用,需考虑如下因素
1)高温下零件的磨损比常温下大。
3)当环境温度超过400℃时,需要考虑材料的热延展性和链条间隙问题。
4)蠕变。
5)温度波动的影响(链条冷却和膨胀会对链条的传动精度产生影响)。(www.xing528.com)
6)链条强度随着温度上升而下降,在400℃以上的高温环境下,不锈钢链条的最小极限抗拉强度为:常用温度(0~400℃)时的最小极限抗拉强度/Kt,Kt值见表2-4。
表2-4 不锈钢链条温度系数
另外,不同类型的不锈钢材料对接触物料的防腐性能是存在差异的,选择链条时还要考虑这个问题。除了不锈钢材料的化学成分会影响材料的防腐性能外,材料所处的环境温度、暴露于腐蚀性物质的时间等也是影响材料耐腐蚀性能的因素。表2-5所列给出了不同不锈钢材料对接触物料的防腐性能。表2-5中的结果只是作为不锈钢链条选择参考,因为材料的耐腐蚀性能还受到如环境温度、暴露于腐蚀性物质的时间等其他因素的影响。
表2-5 不同不锈钢链条材料对接触物料的防腐性能
(续)
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注:表中“1”表示完全耐腐蚀;“2”表示部分耐腐蚀;“3”表示不推荐使用。
尽管许多国内外链条厂商都已生产了各种各样的不锈钢链条产品,但国内外不锈钢链条的标准还仅仅只有一项中国机械行业的标准,即JB/T 10539—2005《不锈钢短节距滚子链和套筒链》,这项标准规定了节距尺寸p=6.35~50.8mm、共18种链号的单排、双排和三排不锈钢短节距滚子链、套筒链及附件的结构型式、尺寸、长度测量、预拉载荷及最小抗拉强度等,该标准规定的不锈钢链条适合应用于轻工、化工、食品和卫生等行业。JB/T 10539—2005中规定的不锈钢链条与链轮啮合相关的互换性结构尺寸参数与GB/T 1243—2006中规定的一致,但不锈钢链条最小抗拉强度指标值比GB/T 1243—2006中同尺寸规格的标准碳钢链条的最小抗拉强度值要低一些,JB/T 10539—2005中规定的链条最小抗拉强度(Fu)指标要求是指采用含铬量超过12%、含碳量小于0.12%的奥氏体不锈钢材料制作的不锈钢链条的最小抗拉强度,各链号规格不锈钢链条的Fu约为同规格碳钢链条的60%;如果不采用标准推荐的不锈钢材料制造,则应对链条的强度进行核算。JB/T10539—2005对不锈钢链条链长精度的要求也比GB/T1243—2006的要求略低,JB/T10539—2005规定不锈钢链条测量长度的公差带应为链条公称长度的+0.15%-0.25%,而GB/T1243—2006则为0+0.15 %,可见两者的公差带下极限偏差值要求不一致;两类链条的带附件链条的链长精度要求也存在着同样的差异。
除JB/T10539—2005中规定的不锈钢链条外,其他链号规格的不锈钢传动链,以及无标准可循的不锈钢输送链和不锈钢曳引链等链条的技术参数和综合性能指标值应咨询链条制造商。
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