中煤张家口煤矿机械有限责任公司 河北张家口 075000

1 序言

随着我国煤炭需求的不断增加，煤矿井下综采设备正朝着功率不断加大、产量不断提高的方向发展。矿用高强度圆环链是煤矿井下机械化采煤的主要设备——刮板运输机和刨煤机上的传动链，是设备的关键件和易损件，其质量高低直接影响着煤机设备的工作效率及煤炭产量。矿用链条在井下恶劣的环境中工作，除了要保证链条的强度和硬度，表面防腐也需提高[1]。由于矿井积水中含有大量的酸根离子，所以会对链条表面造成电化学腐蚀；另外，链条肩顶部残余应力大，在与腐蚀介质相互作用下，容易诱发应力腐蚀断裂[2]。而热渗锌技术是通过在Ac1温度以下，基体金属没有发生相变的情况下，通过锌元素向钢铁表面扩散，形成锌铁合金层，从而改善钢铁表面成分、组织和结构的方法[3]。本文主要介绍热渗锌技术在矿用高强度圆环链中的应用。

2 试验材料和方法

选用30mm×108mm-5环链条，材质为常用链条钢23MnNiMoCr54，其化学成分见表1，按照正常热处理工艺：900℃中频感应淬火+540℃差温回火+400℃等温回火。热渗锌设备采用长4m、直径1m、装炉量5t的渗锌反应炉，渗锌温度控制在300～400℃之间，渗锌深度达到50～100μm。渗锌工艺流程为：矿用链条→除油→除锈→水洗→防锈晾干→渗锌→水洗、钝化→成品。

利用Instron 400t卧式拉伸试验机进行力学性能测试，使用奥林巴斯BX53光学显微镜和HV1000型显微硬度计对渗锌链环表面组织、渗锌层硬度和锌层深度进行分析，最后使用日本JSM-7600F扫描电镜分析渗锌表层锌含量并观察截面形貌。……