專利名稱：高硬度、高延展性的鐵制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
使諸如鏈節(jié)的鋼和其他鐵制品奧氏體化，接著在一定溫度下保溫以使其至少60％的組織形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w，然后使其處于環(huán)境溫度下以使剩余的40％或者低于40％的組織形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，接著對制品進(jìn)行冷加工以獲得極好的使用性能。
背景技術(shù)：
溫度處理對鋼和其他鐵制品所產(chǎn)生的似乎無窮變化已經(jīng)被研究和使用了數(shù)十年，但是還需要在硬度、抗拉強(qiáng)度、延展性和疲勞壽命等方面進(jìn)行不斷的改進(jìn)。一些類型的鋼制品-恒定地或頻繁地受應(yīng)力作用的鋼制品-特別受益于在所有四個(gè)性能方面的改進(jìn)。
Rice在美國專利US 4,225,365中介紹了下列關(guān)于奧氏體回火的主題(第1欄，53-64行)“于1933年8月29日授權(quán)給E.C.Bain等的美國專利US 1,924,099描述了一種被稱為奧氏體回火的方法。這樣的方法包括下列步驟(a)將鋼制品加熱到一個(gè)上限溫度以上以確保該制品的組織形態(tài)發(fā)生變化，基本上達(dá)到100％奧氏體；(b)使該制品驟冷到低于約540℃(1000°F)但高于馬氏體形成溫度或者所謂的馬氏體開始轉(zhuǎn)變溫度(Ms)的一個(gè)溫度；以及(c)在足夠長的預(yù)選時(shí)間內(nèi)使該鋼制品在這樣一個(gè)中間溫度下保溫以改變制品的組織形態(tài)，形成不同于100％的馬氏體?！盧ice專利接著論述到，“通過選擇預(yù)選的冷卻速度必然能夠?qū)舨幕蛘哳愃浦破返膴W氏體微觀結(jié)構(gòu)直接轉(zhuǎn)變?yōu)榈拓愂象w微觀結(jié)構(gòu)....”(第6欄，第42-45行)。在Olivera等的美國專利US 6,171,042和US 6,203,442中將奧氏體回火方法應(yīng)用于銷釘、墊圈和緊固件上-見’442專利的第3欄第30行和第6欄第32行。
論述將奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w的需求的其他現(xiàn)有技術(shù)包括Nakamura的美國專利US 4,470,854以及特別是Faust等人的美國專利US5,868,047，其中描述了與帶有動(dòng)力的螺絲刀結(jié)合使用的改進(jìn)的鑲?cè)械额^。Faust等在第1欄第30-40行中說到
“對于工具鋼的鉆頭進(jìn)行奧氏體回火以提高耐疲勞性能是已知的。奧氏體回火使鉆頭具有貝氏體的微觀結(jié)構(gòu)。將鑲?cè)械额^加熱到723℃以上的溫度以使鋼首先奧氏體化。接著，使鋼冷卻到馬氏體開始轉(zhuǎn)變溫度以上的溫度，例如300℃左右，在該溫度下保溫一段所需的時(shí)間以進(jìn)行貝氏體轉(zhuǎn)變。無需回火。奧氏體回火有助于在冷卻過程中減少變形或者開裂并且能夠生產(chǎn)出韌性比在相同的洛氏硬度(“HRC”)下的回火馬氏體高的工具?！痹贏mateau等人的美國專利US 5,656,106中對時(shí)間/溫度順序進(jìn)行了精密地控制。在Tipton等人的美國專利US 5,910,223中，利用一種與以上Faust的描述類似的工序，也是為了在已經(jīng)制造的制品中產(chǎn)生一種貝氏體結(jié)構(gòu)。在本領(lǐng)域中還有其他的工作者也關(guān)注奧氏體化后馬氏體的形成-見Celliti等人的美國專利US 4,373,973。
Pfaffmann在美國專利US 4,637,844中認(rèn)識(shí)到，一個(gè)制品的經(jīng)過奧氏體化的部分可被完全或者大部分被轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w，剩余部分為馬氏體。Koo等人在美國專利US 5,900,075中根據(jù)特定的合金的元素獲得了“大部分為粒狀貝氏體和馬氏體的微觀結(jié)構(gòu)”。Amett等人在美國專利US 6,080,247中通過努力在他們所研究的制品中獲得一種奧氏體/馬氏體微觀結(jié)構(gòu)。
如在Pichard的美國專利US 5,919,415中所描述的，在熱軋產(chǎn)品中提供貝氏體微觀結(jié)構(gòu)后利用冷塑性變形形成制品。
在專利文獻(xiàn)以及其他文獻(xiàn)中描述的各種研究和改進(jìn)仍沒有使長時(shí)間受到反復(fù)應(yīng)力作用的制品的性能達(dá)到最希望的組合。
發(fā)明概述我們已經(jīng)開發(fā)了一種用于對鐵，特別是鋼的制品和零件進(jìn)行調(diào)制以使其在抗拉強(qiáng)度、硬度、延展性和疲勞壽命等方面得到大大改善的方法。我們特別致力于改善經(jīng)受反復(fù)應(yīng)力作用的鏈零件的性能，并且在所有這四方面性能的改善都能夠提高這樣零件的使用性能和壽命。我們將這些性能統(tǒng)稱為使用性能。
我們的方法可應(yīng)用于任何鐵制品；即，它可用于利用線材、棒材或者其他原材料通過鑄造、模制、沖壓、機(jī)械加工、壓力加工等方法形成的或者利用其他任何常規(guī)方式形成的鑄鐵制品或者延性鐵制品。實(shí)施者在時(shí)間/溫度處理的選擇過程中應(yīng)該考慮用于形成制品的鐵組分類型一例如，鋼的類型。
在我們的方法中，使一種鐵制品奧氏體化，接著被轉(zhuǎn)移并且在一定溫度下保溫以使其至少60％的組織形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w微觀結(jié)構(gòu)，然后使其在環(huán)境溫度下被浸沒在一種浴槽中以使剩余的40％或者低于40％的組織形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，接著對制品進(jìn)行冷加工以獲得極好的使用性能。
附圖的簡要說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明用于對一種鋼制品進(jìn)行熱處理的等溫轉(zhuǎn)變圖，其中示出了目標(biāo)微觀結(jié)構(gòu)區(qū)域。
圖2是表示用于論述本發(fā)明的無聲鏈和銷的示意圖。
圖3是表示一種用于在無聲鏈上施加拉伸變形的優(yōu)選方法的示意圖。
圖4以圖表的形式示出了載荷數(shù)據(jù)和拉伸量以比較常規(guī)制造的鏈節(jié)和本發(fā)明鏈節(jié)的能量吸收。
圖5是表示對常規(guī)鏈節(jié)和本發(fā)明的兩種鏈節(jié)進(jìn)行的單獨(dú)鏈節(jié)疲勞測試結(jié)果的維泊爾圖表，所有的鏈節(jié)被施加預(yù)應(yīng)力達(dá)到60％的屈服強(qiáng)度。
類似地，圖6是表示在以75％的屈服強(qiáng)度施加預(yù)應(yīng)力后的疲勞測試結(jié)果的維泊爾圖表。
在圖7中，示出了以90％的屈服強(qiáng)度施加預(yù)應(yīng)力后的疲勞測試結(jié)果。
圖8是表示關(guān)于根據(jù)本發(fā)明處理的鏈節(jié)的附加“達(dá)到破壞的循環(huán)”數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的詳細(xì)描述這里所使用的某些術(shù)語具有下列含義熱浸液池使待處理的制品浸沒在其中的一種處于預(yù)定溫度下或者在預(yù)定溫度范圍內(nèi)的液體，通常為油或者熔融鹽。概括地，可使用一種爐或者其他保溫容器。
壓縮變形利用沖擊、拋光、輥壓或者其他壓縮制品的方法，包括噴丸處理，使制品的形狀產(chǎn)生永久變化。
拉伸變形利用拉伸，即施加張力使制品的形狀產(chǎn)生永久變化。
塑性變形壓縮變形和拉伸變形的統(tǒng)稱。
冷加工操控或者施加應(yīng)力以產(chǎn)生塑性變形。
奧氏體化通過控制時(shí)間/溫度進(jìn)行加熱和冷卻以在鐵制品中產(chǎn)生基本上完全奧氏體的微觀結(jié)構(gòu)的工序。如在本領(lǐng)域已知的，時(shí)間和溫度的精確限度值將根據(jù)制品的冶金性能而改變。
使用性能指抗拉強(qiáng)度、硬度、延展性和疲勞壽命的統(tǒng)稱。
本發(fā)明包括一種制造高使用性能的鐵制品的方法，所述方法包括(a)形成鐵制品；(b)在1450-1800°F之間的溫度下使鐵制品奧氏體化；(c)在小于60秒的時(shí)間內(nèi)將鐵制品轉(zhuǎn)移到熱浸液池；(d)在至少10分鐘的時(shí)間內(nèi)在高于Ms溫度的溫度下使熱浸液池中的鐵制品保溫，從而使該鐵制品包括至少60％的貝氏體；(e)將鐵制品驟冷至環(huán)境溫度以基本上使剩余的所有奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體；以及(f)使該制品塑性變形至其屈服強(qiáng)度的至少60％。該制品將具有Rc48至Rc63或者更高的硬度并且具有極好的疲勞壽命。
盡管步驟c應(yīng)該在60秒內(nèi)完成，最好在20秒內(nèi)完成，但是也可使用較長的時(shí)間，只要保持制品處于至少1450°F的溫度即可。我們稱之為快速轉(zhuǎn)移制品。
本發(fā)明適用于由多種鋼和其他鐵材料制成的制品。對于鏈節(jié)和其他許多制品，鋼最好具有足以獲得馬氏體或者貝氏體的可淬性。可以任何常規(guī)或者所需的方式形成制品(步驟a)。奧氏體化步驟(b)也是常規(guī)的-通常該制品在熱浸液池中或者爐中保溫一段足以轉(zhuǎn)變?yōu)?00％奧氏體的時(shí)間，接著將其快速轉(zhuǎn)移到熱浸液池進(jìn)行步驟(d)。步驟(d)的溫度和時(shí)間參數(shù)可根據(jù)制品的冶金性能而改變，但是在一些情況下，必須將至少60％的奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w；如參照圖1所示的，溫度可稍微改變，但是應(yīng)該不能使其在小于20°F的范圍內(nèi)接近Ms溫度。通常，步驟(d)的限度將大大小于3小時(shí)，但是如果經(jīng)濟(jì)和任意或者其他主觀因素認(rèn)為其是合理的，那么也可遠(yuǎn)大于3小時(shí)。驟冷步驟(e)的時(shí)間長短也可隨著鐵材料的類型而改變，但應(yīng)該使基本上所有剩余的奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。最好在浸液池中實(shí)施該步驟(e)。下面將對塑性變形步驟(f)進(jìn)行進(jìn)一步描述。
圖1的外形是如在上述步驟(d)中的鐵材料的時(shí)間和溫度的無量綱(但或多或少是慣用的)的等溫轉(zhuǎn)變圖。如在本領(lǐng)域已知的，線30表示轉(zhuǎn)變的開始，線32是50％轉(zhuǎn)變，線31是100％轉(zhuǎn)變。水平線Ms是馬氏體開始轉(zhuǎn)變線；已知的是，低貝氏體區(qū)在其上方。本發(fā)明目標(biāo)在于在步驟(d)結(jié)束時(shí)將制品放在陰影區(qū)域ABCD內(nèi)。通常，無論鐵制品的組分，這意味著，在10分鐘至3小時(shí)的時(shí)間內(nèi)將制品裝在爐、熱浸液池或者以另外的方式使其在高于Ms20°F的溫度下保溫。對于大多數(shù)鋼，和我們對于鏈節(jié)所用的低碳鋼，在大于比Ms溫度高20度的適合溫度范圍就足夠了，(例如，高于Ms的500°F)，但對于一些鋼，可使用高達(dá)1050°F的溫度。
盡管本發(fā)明適用于由多種鋼和其他鐵材料制成的制品，但是特別參照由碳含量在0.2至1％的鋼制成的鏈節(jié)進(jìn)行描述。如圖2中所示，鏈節(jié)是具有兩個(gè)用于銷釘?shù)目椎幕旧掀降那野盃畹慕M件。單個(gè)鏈節(jié)是具有用于銷釘3的兩個(gè)孔1和2的簡單組件，銷釘3可將鏈節(jié)串聯(lián)在一起。為了形成鏈，銷釘3可穿過多個(gè)平行的鏈節(jié)。
本發(fā)明包括，作為步驟(f)的一部分，壓縮變形步驟。單獨(dú)制品，例如鏈節(jié)經(jīng)受-50,000至-200,000psi的壓縮應(yīng)力。這可利用射丸的不同質(zhì)量和硬度、沖擊角度、數(shù)量和速度以及處理的持續(xù)時(shí)間通過噴丸處理來實(shí)現(xiàn)，其中可伴隨工件的操控或者沒有伴隨工件的操控。
現(xiàn)參見圖3，應(yīng)該理解的是，步驟(f)包括壓縮變形和拉伸變形。圖3中示出了兩個(gè)優(yōu)選的拉伸變形的方法中的一種。將鏈10放置在鏈輪11和12上。在該圖中，鏈輪11保持固定或者能夠轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)提供阻力，并且規(guī)則的作用力被施加以轉(zhuǎn)動(dòng)鏈輪12。因此，鏈10的區(qū)段13被拉伸，區(qū)段14沒有受到張力作用。僅通過使鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)并且在其上施加張力即可以相同的方式使鏈的各個(gè)區(qū)段得到處理。在兩個(gè)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，該步驟稱為動(dòng)態(tài)應(yīng)力?；蛘?，在一種靜態(tài)方法中，鏈輪11和12都不轉(zhuǎn)動(dòng)；而是通過在其中任一個(gè)鏈輪或者兩個(gè)鏈輪上施加規(guī)則的作用力，而略微增大鏈輪之間的距離，從而施加拉伸，這樣，同時(shí)拉伸區(qū)段13和14。利用任何一種方法使鏈輪被施加預(yù)應(yīng)力，這意味著，有系統(tǒng)地施加應(yīng)力是制造工序的一部分，所施加的應(yīng)力通常大于在使用中所預(yù)期的。鏈輪11和12可被輥替代，特別是在所述第二種方法中。本發(fā)明包括這樣的施加預(yù)應(yīng)力的步驟，作為最終的變形步驟，使由這里所述的方法制造的鏈節(jié)產(chǎn)生拉伸變形。該施加預(yù)應(yīng)力應(yīng)該達(dá)到至少60％的屈服強(qiáng)度，可在屈服強(qiáng)度的60％至97％的范圍內(nèi)?？衫脤︻愃频逆溸M(jìn)行拉伸測試使其遭到破壞并以一種常規(guī)的方式計(jì)算屈服強(qiáng)度來確定屈服強(qiáng)度。
圖4以圖表的形式示出了載荷數(shù)據(jù)和拉伸量以比較常規(guī)制造的鏈節(jié)和本發(fā)明鏈節(jié)的能量吸收。繪制出拉伸量相對于載荷。研究的結(jié)果將確定由本發(fā)明方法制造的各個(gè)鏈節(jié)的改善的性能。從該圖中可以看出，本發(fā)明的鏈節(jié)用21表示，其拉伸效果好于常規(guī)鏈節(jié)，并且對于這些特定的鏈節(jié)，被永久拉伸0.05英寸。應(yīng)該注意的是，本發(fā)明所涉及的硬度為Rc56的鏈節(jié)能夠被拉伸至少0.080英寸，而相比較的常規(guī)驟冷和回火的較軟的硬度為Rc50的鏈節(jié)在拉伸量為0.068英寸被破壞。在滯后曲線中，即線21的虛線返回部分可以看出，本發(fā)明所涉及的硬度為Rc56的鏈節(jié)能夠在不被破壞的情況下比常規(guī)的鏈節(jié)(硬度為Rc50)吸收更多的能量。
利用三種不同類型的鏈節(jié)進(jìn)行比較。常規(guī)驟冷和回火工序的鏈節(jié)即使經(jīng)受壓縮變形和拉伸變形，平均也在28,304循環(huán)后被破壞。接著，由本發(fā)明上述時(shí)間-溫度參數(shù)提供的貝氏體結(jié)構(gòu)的鏈節(jié)僅經(jīng)受拉伸變形，平均在93,073循環(huán)后被破壞。由本發(fā)明上述時(shí)間-溫度參數(shù)提供的貝氏體結(jié)構(gòu)的鏈節(jié)經(jīng)受壓縮變形和拉伸變形，平均在261,628循環(huán)后被破壞，證明可大大提高疲勞壽命。在比較中所用的術(shù)語“循環(huán)”，指的是交替地施加較高和較低的作用力，通常在所有的循環(huán)中使用相同的作用力。
參見圖5，其中示出了各個(gè)鏈節(jié)的疲勞測試結(jié)果。對于這些測試，本發(fā)明的鏈節(jié)由組A和組B表示，是由1074號鋼制成的。“T3”表示根據(jù)本發(fā)明對制品進(jìn)行處理。組A鏈節(jié)在鹽浸液池中在500°F的溫度下進(jìn)行30分鐘的處理，組B鏈節(jié)在鹽浸液池中在518°F的溫度下進(jìn)行30分鐘的處理(步驟d)，兩組鏈節(jié)的硬度都約為Rc57。組C的鏈節(jié)是常規(guī)商用鏈節(jié)。利用適用于鑄鐵噴丸沖擊的高速噴嘴在滾筒中通過噴丸處理使所有鏈節(jié)經(jīng)受壓縮變形。通過將銷釘放置在鏈節(jié)的孔中(見圖2中的孔2)并且利用銷釘通過預(yù)定屈服強(qiáng)度的60％的作用力縱向在鏈節(jié)拉伸，從而施加預(yù)應(yīng)力。圖5的水平軸線表示的循環(huán)次數(shù)代表鏈節(jié)在斷裂前經(jīng)受大約2000磅拉開應(yīng)力的次數(shù)，這樣產(chǎn)生在維泊爾圖表上所示的數(shù)據(jù)點(diǎn)。在方塊中的“B10壽命”表示在十個(gè)鏈節(jié)試樣中受到破壞的最低循環(huán)次數(shù)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，噴丸處理的試樣遠(yuǎn)好于未經(jīng)處理的試樣。
在圖6中，進(jìn)行類似的比較，這次以其屈服強(qiáng)度的75％的作用力為本發(fā)明的鏈節(jié)施加預(yù)應(yīng)力。另外，經(jīng)過壓縮變形的產(chǎn)品好于未經(jīng)過處理的產(chǎn)品。
圖7示出了在90％的屈服強(qiáng)度施加預(yù)應(yīng)力的噴丸處理產(chǎn)品中的大大改善的結(jié)果。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，圖7的結(jié)果不僅在疲勞測試中的極高的循環(huán)數(shù)、在維泊爾圖表上的高投影角度的絕對結(jié)果方面是極好的，而且在表示很高使用性能的數(shù)據(jù)點(diǎn)所投射的平行線方面也是極好的，使基于熱處理和塑性變形具有很高質(zhì)量的成因推論成立。
使鏈節(jié)被拉伸而不是簡單施加應(yīng)力的類似系列測試證明，如果本身受到預(yù)拉伸，對結(jié)果的影響很小。
在圖8中，在旋轉(zhuǎn)的噴丸機(jī)中對三種不同類型的鋼-SAE 1074、NS801和SAE 1050制成的鏈節(jié)進(jìn)行55分鐘周期的噴丸處理直至達(dá)到飽和，接著以屈服強(qiáng)度的三種不同的百分比-65％、75％和85％施加預(yù)應(yīng)力?？梢钥闯觯琒AE 1050鋼分別在39,457循環(huán)、58,204循環(huán)和112,713循環(huán)具有B10破壞，所示其他兩種類型的鋼也具有很大改善的結(jié)果。
材料學(xué)家和冶金學(xué)家特別早已認(rèn)識(shí)到脆性伴隨硬度的通用經(jīng)驗(yàn)法則。如果制造的材料較硬，通常的推斷是，其會(huì)變得更脆，對于鋼獲得不同結(jié)果的可能性不大。與正常的推斷不同，我們的方法可制造硬度在Rc54至Rc59或者更高的鋼制品，還具有很好的延展性，即，我們能夠獲得在多種鋼中獲得大于8％的延伸率。由于鋼組分、步驟(d)中的溫度和步驟(d)中的持續(xù)時(shí)間的差異，我們用處理過的制品的洛氏硬度除以其斷裂時(shí)的延伸率(用百分?jǐn)?shù)表示(見圖1))獲得的數(shù)值表示該現(xiàn)象。例如，洛氏硬度為56并且延伸率為10％的鋼具有56/10或者5.6的使用性能比。通常我們希望，洛氏硬度為56的鏈節(jié)的延伸率不過約0.5％。這樣，我們的發(fā)明包括鐵制品、特別是鋼制品，具有至少3.5的使用性能比；特別是，我們的發(fā)明包括具有洛氏硬度至少為52并且在步驟(e)后具有3.5至8的使用性能比，最好是3.5至6的使用性能比的制品。參見表1對其進(jìn)行進(jìn)一步描述。
表1中示出了熱處理的溫度和持續(xù)時(shí)間的影響。在表1中，兩種鋼，NS 801和SAE 1074的鏈節(jié)在上述方法中的步驟(d)、熱浸液池步驟中或者本發(fā)明的其他處理的步驟中在所示溫度下在所示時(shí)間內(nèi)被加熱。利用洛氏硬度與所得到的鏈節(jié)的延伸率百分比限度的數(shù)值比示出了驟冷后的性能。表1中的Rc與El的使用性能比在3.7(NS 801在460°F下保溫20分鐘)至5.7(NS鋼在550°F下保溫20分鐘)的范圍內(nèi)。但是我們不限于該比值范圍。特別是，在利用我們的方法在驟冷步驟后處理的制品具有至少Rc52的硬度，本發(fā)明包括產(chǎn)品和制造產(chǎn)品的方法，其中，在冷加工之前，Rc與用斷裂的延伸率百分?jǐn)?shù)表示的El的比率的數(shù)值范圍在3.5至5.8之間。在另一個(gè)方面，本發(fā)明包括具有在冷加工之前的上述使用性能比在3.5至8.0之間的鋼制品。在另一個(gè)方面，本發(fā)明包括具有至少Rc52的硬度的鏈節(jié)，利用塑性變形可使其疲勞壽命增大至少100％。
表1使用性能比

本發(fā)明不限于鏈節(jié)的處理，也可用于多種不同類型的鋼制品和鐵制品，諸如墊圈、螺釘、螺絲刀刃頭、水泥釘、螺栓、緊固件、彈簧和其他許多可能經(jīng)受使用性能挑戰(zhàn)的制品和機(jī)器零件。除了鏈節(jié)外，本發(fā)明特別適用于鏈銷、鏈輪和張緊器臂。由于鏈節(jié)具有兩個(gè)在使用中存在應(yīng)力集中和磨損的銷釘孔，圖2中所示的塑性變形對其是特別適合的。在鏈輪的情況下，利用齒或者成型輥壓進(jìn)行塑性變形。其他制品的形狀也可要求使用其他塑性變形方法。但是，在每一種情況下，我們都以至少60％的屈服強(qiáng)度施加應(yīng)力。
權(quán)利要求
1.制造鐵制品的方法，所述方法包括(a)形成所述鐵制品；(b)在1450-1800°F之間的溫度下使所述鐵制品奧氏體化；(c)將所述鐵制品快速轉(zhuǎn)移到熱浸液池；(d)在至少10分鐘的時(shí)間內(nèi)使熱浸液池中的所述鐵制品保溫，從而使該鐵制品包括至少60％的貝氏體；(e)將所述鐵制品驟冷至環(huán)境溫度以基本上使剩余的所有奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，從而使所述制品具有至少Rc52的硬度、斷裂延伸率至少為5％，使用性能比Rc/El％至少為3.5；以及(f)使該制品塑性變形。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述鐵制品是鋼制品。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述鐵制品是鋼鏈節(jié)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在20秒或者更短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行步驟(c)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(f)包括壓縮變形和拉伸變形。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述壓縮變形包括噴丸處理。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述壓縮變形包括施加范圍在-50,000psi至-200,000psi的壓縮應(yīng)力。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述拉伸變形包括屈服強(qiáng)度的至少60％的動(dòng)態(tài)應(yīng)力。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述使用性能比在3.5至8.0的范圍內(nèi)。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述制品在步驟(e)結(jié)束時(shí)具有范圍在3.6至6的使用性能比。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述制品在步驟(f)結(jié)束時(shí)的疲勞壽命至少比在步驟(e)結(jié)束時(shí)的疲勞壽命大20％。
12.制造鋼鏈節(jié)的方法，所述方法包括(a)形成所述鋼鏈節(jié)；(b)在1450-1800°F之間的溫度下使所述鋼鏈節(jié)奧氏體化；(c)在小于60秒的時(shí)間內(nèi)將所述鋼鏈節(jié)快速轉(zhuǎn)移到熱浸液池；(d)在至少10分鐘至3小時(shí)的時(shí)間內(nèi)使熱浸液池中的鋼鏈節(jié)保溫，從而使該鋼鏈節(jié)包括至少60％的貝氏體；(e)將熱浸液池中的所述鋼鏈節(jié)驟冷以基本上使剩余的所有奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，從而使所述鋼鏈節(jié)具有至少為Rc52的硬度、斷裂延伸率至少為5％，使用性能比Rc/El％至少為3.5；以及(f)通過(i)壓縮變形和(ii)拉伸變形使該鋼鏈節(jié)塑性變形到其屈服強(qiáng)度的至少60％，從而使所述鋼鏈節(jié)的疲勞壽命比沒有經(jīng)過塑性變形的鋼鏈節(jié)的疲勞壽命增大至少100％。
13.利用權(quán)利要求1的方法制造的制品。
14.利用權(quán)利要求12的方法制造的鋼鏈節(jié)。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述壓縮變形包括噴丸處理。
16.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述壓縮變形包括施加范圍在-50,000psi至-200,000psi的壓縮應(yīng)力。
17.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述拉伸變形被施加到作為鏈的一部分的所述鏈節(jié)上。
18.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，在20秒或者更短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行步驟(c)。
19.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述鏈節(jié)在步驟(e)結(jié)束時(shí)具有至少為Rc54的硬度和范圍在3.6至8的使用性能比Rc/El％。
20.一種硬度至少為Rc52的鋼鏈節(jié)，在經(jīng)過塑性變形后其疲勞壽命增大100％。
全文摘要
使鐵制品奧氏體化，接著使其至少60％的組織形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w，通過驟冷使剩余的組織形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體；接著對制品進(jìn)行冷加工，最好利用壓縮變形和拉伸變形達(dá)到屈服強(qiáng)度的至少60％。該制品具有改善的使用性能，特別是疲勞壽命。
文檔編號C21D1/20GK1491286SQ02804873
公開日2004年4月21日 申請日期2002年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月12日
發(fā)明者T·R·杰克遜, T R 杰克遜, A·M·弗拉博尼, 弗拉博尼 申請人:博格華納公司