गोल लिंक चेन के कार्बराइजिंग उपचार के लिए एक व्यापक मार्गदर्शिका

(के लिएगोल लिंक चेनइनका उपयोग सीमेंट संयंत्रों में बकेट एलिवेटर और बिजली संयंत्रों में राख/स्क्रैपर कन्वेयर जैसे कठिन अनुप्रयोगों में किया जाता है। इन घटकों को घिसाव प्रतिरोध के लिए उच्च सतह कठोरता और प्रभाव और थकान को सहन करने के लिए एक मजबूत, लचीले कोर के अद्वितीय संयोजन की आवश्यकता होती है।

1. सामग्री चयन

कार्बराइजिंग प्रक्रिया की सफलता का आधार सही कम कार्बन मिश्र धातु इस्पात का चयन है। इस्पात में कार्बराइजिंग के बाद उच्च सतह कठोरता प्राप्त करने की क्षमता होनी चाहिए, साथ ही उसका आंतरिक भाग भी मजबूत बना रहना चाहिए। आमतौर पर उपयोग की जाने वाली सामग्रियां निम्नलिखित हैं:

सामग्री (DIN/EN)

सामग्री के गुणधर्म और तर्क

17CrNiMo6 (1.6587)

उत्कृष्ट आंतरिक मजबूती और सतह की कठोरता वाला क्रोमियम-निकल-मोलिब्डेनम मिश्र धातु इस्पात। चेन जैसे उच्च थकान और घिसाव-प्रतिरोधी घटकों के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

23MnNiMoCr54 (1.7131)

उत्कृष्ट कठोरता और मजबूती वाला मैंगनीज-निकल-मोलिब्डेनम-क्रोमियम मिश्र धातु इस्पात, जो एक मजबूत कोर सुनिश्चित करता है।

2. कार्बराइजिंग प्रक्रिया और संदर्भ पैरामीटर

इसका उद्देश्य एक गहरा, धातु विज्ञान की दृष्टि से सुदृढ़ आवरण बनाना है जो कोर से अच्छी तरह जुड़ा हो। इस प्रक्रिया में कई महत्वपूर्ण चरण शामिल हैं:

चरण 1: पूर्व-उपचार (वैकल्पिक)

- प्रक्रिया: सामान्यीकरण।

उद्देश्य: कच्चे चेन लिंक की दानेदार संरचना को परिष्कृत करना और मशीनिंग/वेल्डिंग क्षमता में सुधार करना।

- संदर्भ पैरामीटर: लिंक को 880-920 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करें और उन्हें हवा में ठंडा होने दें।

चरण 2: कार्बराइजिंग

यह वह मूल प्रक्रिया है जिसमें कार्बन को सतह में फैलाया जाता है। गैस कार्बराइजिंग इन अनुप्रयोगों के लिए सबसे आम और नियंत्रणीय विधि है।

उद्देश्य: सतह पर कार्बन की मात्रा को बढ़ाना, जिससे शमन के बाद यह अत्यंत कठोर हो जाए।

तापमान: 880–930°C। एकसमान केस डेप्थ के लिए तापमान का निरंतर नियंत्रण अत्यंत आवश्यक है।

- वायुमंडल: कार्बन से भरपूर वायुमंडल, जो आमतौर पर मीथेन या प्रोपेन जैसे हाइड्रोकार्बन से समृद्ध ऊष्माशोषी गैस होता है। कार्बन की मात्रा को सावधानीपूर्वक नियंत्रित किया जाना चाहिए।

- कार्बन क्षमता: अधिकतम कठोरता के लिए इष्टतम सतह कार्बन सांद्रता प्राप्त करने हेतु इसे 0.8-1.0% पर बनाए रखें, ताकि अत्यधिक कार्बाइड का निर्माण न हो।

- समय: वांछित केस डेप्थ द्वारा निर्धारित। प्रसार समय पर निर्भर है। उदाहरण के लिए:

- 1.0 मिमी केस डेप्थ के लिए: लगभग 8-10 घंटे।

- 1.5 मिमी केस डेप्थ के लिए: आनुपातिक रूप से अधिक समय लगेगा।

- गहराई विनिर्देश: भारी-भरकम जंजीरों के लिए, पर्याप्त गहराई वाले केस की आवश्यकता होती है।

सामान्य नियम: निर्माता अक्सर बार के व्यास के 0.1 गुना से लेकर 0.21 गुना तक की न्यूनतम कार्बराइजिंग गहराई निर्दिष्ट करते हैं।

- पूर्ण गहराई: आमतौर पर 0.5 मिमी से 2.0 मिमी तक होती है, जिसमें स्लैग और सीमेंट अनुप्रयोगों के लिए 1.0-1.5 मिमी सामान्य है।

चरण 3: शमन

उद्देश्य: उच्च कार्बन वाली सतह परत को कठोर, घिसाव-प्रतिरोधी मार्टेन्सिटिक संरचना में परिवर्तित करना।

- माध्यम: इन मिश्रधातुओं के लिए तेल सबसे उपयुक्त शीतलन कारक है। तेल से शीतलन करने पर उच्च कठोरता प्राप्त करने के लिए पर्याप्त तीव्र शीतलन दर मिलती है, साथ ही जल से शीतलन करने से जुड़े विरूपण और दरार के जोखिम को भी कम किया जा सकता है।

- तापमान: अधिक एकसमान शीतलन दर के लिए अक्सर 60-80 डिग्री सेल्सियस पर पहले से गर्म किए गए तेल का उपयोग किया जाता है।

चरण 4: तापमान निर्धारण

उद्देश्य: शमन के कारण उत्पन्न आंतरिक तनावों को दूर करना, भंगुरता को कम करना और कठोरता और मजबूती का अंतिम संतुलन प्राप्त करना।

- तापमान और समय:

- अधिकतम सतह कठोरता (जैसे, 58-62 एचआरसी) के लिए, 150-200 डिग्री सेल्सियस के कम तापमान पर 1-2 घंटे के लिए टेम्पर करें।

- यदि थोड़ी कम कठोरता लेकिन अधिक मजबूती की आवश्यकता हो, तो 400-450 डिग्री सेल्सियस के टेम्परिंग तापमान का उपयोग किया जा सकता है।

चरण 5: उपचार के बाद की प्रक्रिया (वैकल्पिक लेकिन अनुशंसित)

- शॉट पीनिंग: इस प्रक्रिया में चेन की सतह पर छोटे गोलाकार कणों की बौछार की जाती है, जिससे संपीडन अवशिष्ट तनाव उत्पन्न होता है। इससे थकान प्रतिरोध क्षमता में उल्लेखनीय सुधार होता है, जो बार-बार चक्रीय भार के अधीन रहने वाली चेनों के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है।

श्रृंखला कठोरता

3. स्वीकृति हेतु निरीक्षण एवं परीक्षण

कार्बराइजिंग उपचार विनिर्देशों के अनुरूप है या नहीं, इसकी पुष्टि करने के लिए एक कठोर निरीक्षण प्रणाली आवश्यक है। इसमें आमतौर पर प्रत्येक उत्पादन बैच से लिए गए नमूना लिंकों पर विनाशकारी और गैर-विनाशकारी परीक्षण शामिल होते हैं।

कठोरता परीक्षण

परीक्षण प्रकार

विधि (पैमाना)

अनुप्रयोग और लक्षित मूल्य

सतह की कठोरता

रॉकवेल सी (एचआरसी) लिंक की सतह पर सीधे कठोरता मापें। लक्ष्य: 58–64 एचआरसी।

कोर कठोरता

रॉकवेल सी (एचआरसी) या ब्रिनेल (एचबीडब्ल्यू) सामग्री के केंद्र में अनुप्रस्थ काट वाले भाग पर माप लें। लक्ष्य: 30–40 एचआरसी।

कठोरता प्रोफ़ाइल

विकर्स (एचवी) या माइक्रोहार्डनेस सतह से कोर की ओर नियमित अंतरालों पर (जैसे, प्रत्येक 0.1 मिमी पर) मापें। इससे कठोरता प्रवणता का ग्राफ तैयार होता है।

 

केस की गहराई का मापन

यह सुनिश्चित करने के लिए सबसे महत्वपूर्ण परीक्षण है कि कार्बोनाइज्ड परत इतनी गहरी है कि वह घिसाव को सहन कर सके और भार पड़ने पर केस ढह न जाए।

- प्रभावी केस डेप्थ: इसे सतह से उस बिंदु तक की लंबवत दूरी के रूप में परिभाषित किया जाता है जहां कठोरता एक विशिष्ट मान तक गिर जाती है, आमतौर पर 550 एचवी (या 52 एचआरसी)।

प्रक्रिया: चेन लिंक के एक अनुप्रस्थ काट को पॉलिश किया जाता है, उस पर नक्काशी की जाती है (अक्सर नाइट्रल का उपयोग करके), और सूक्ष्मदर्शी से उसकी जांच की जाती है। सूक्ष्म कठोरता के निशान बनाकर उस सटीक गहराई का पता लगाया जाता है जहां कठोरता घटकर 550 एचवी हो जाती है।

- स्वीकृति मानदंड: मापी गई प्रभावी केस गहराई न्यूनतम निर्दिष्ट मान (जैसे, ≥1.0 मिमी या `0.1 x व्यास` नियम के अनुसार) को पूरा करना चाहिए और लिंक की परिधि के चारों ओर एकसमान होना चाहिए। 

धातुकर्म विश्लेषण

- सूक्ष्म संरचना: उत्कीर्णित अनुप्रस्थ काट की जांच के लिए धातुकर्म सूक्ष्मदर्शी का उपयोग किया जाता है। इसका उद्देश्य एक महीन दानेदार, मार्टेन्सिटिक आवरण की पुष्टि करना है जो धीरे-धीरे एक कठोर आंतरिक संरचना में परिवर्तित होता है। इसमें दानेदार सीमा कार्बाइड का कोई महत्वपूर्ण जाल नहीं होना चाहिए, जो भंगुरता का कारण बन सकता है। 

यांत्रिक परीक्षण

- ब्रेकिंग फोर्स: नमूना चेन को एक तन्यता परीक्षण मशीन में तब तक खींचा जाता है जब तक वे टूट न जाएं, ताकि यह सत्यापित किया जा सके कि वे संबंधित ग्रेड (जैसे, ग्रेड 2 या 3) के लिए DIN 764 या DIN 766 जैसे मानकों द्वारा निर्दिष्ट न्यूनतम ब्रेकिंग लोड को पूरा करते हैं या उससे अधिक हैं।

4. स्वीकृति मानदंडों का सारांश

एक बैच के लिएगोल लिंक चेनस्वीकृति प्राप्त करने के लिए, आमतौर पर निम्नलिखित मानदंडों को पूरा किया जाना चाहिए:

- सामग्री: निर्दिष्ट मिश्र धातु इस्पात ग्रेड (जैसे, 17CrNiMo6) के अनुरूप है।

- सतह की कठोरता: 58 - 64 एचआरसी, कई कड़ियों में एक समान।

- कोर की कठोरता: 30 - 40 एचआरसी, जो एक मजबूत कोर की पुष्टि करती है।

- प्रभावी केस डेप्थ: निर्दिष्ट न्यूनतम (जैसे, ≥ 1.2 मिमी या बार व्यास का 10%) को पूरा करता है या उससे अधिक है, जिसमें एक सहज कठोरता प्रवणता होती है।

- केस की सूक्ष्म संरचना: महीन, समरूप मार्टेन्साइट जिसमें कोई हानिकारक कार्बाइड या अवशिष्ट ऑस्टेनाइट नहीं है।

- ब्रेकिंग फोर्स: निर्धारित चेन ग्रेड के लिए न्यूनतम आवश्यकता से अधिक है।

- दृश्य निरीक्षण: कोई दरार, विकृति या सतह संबंधी दोष नहीं हैं।


पोस्ट करने का समय: 23 मार्च 2026

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