[發明專利]節叉產品及其制備方法

有效

• 申請號: 201510068857.1
• 申請日: 2015-02-10
• 公開（公告）號: CN104696379B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 郭建春;馬祖文;馬祖斌;馬祖坤;高朋;李玉田;鄭世念
• 申請（專利權）人: 山東金馬工業集團股份有限公司
• 主分類號: F16D3/16
• 分類號: F16D3/16;B23P15/14;C22C38/60;C22C38/46;C22C38/48;C22C38/50;C22C38/24;C22C38/26;C22C38/28;C22C38/16;C22C38/14;C22C38/12;C21D8/00
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技術領域

本發明涉及汽車零件鍛造與加工的技術領域，更具體地說，本發明涉及一種節叉產品及其制備方法。

背景技術

節叉是汽車上的關鍵部件之一，其是利用球型等裝置實現不同方向的軸動力輸出。節叉與傳動軸組合，稱為萬向節傳動裝置。在前置發動機后輪驅動的車輛上，萬向節傳動裝置安裝在變速器輸出軸與驅動橋主減速器輸入軸之間；而前置發動機前輪驅動的車輛省略了傳動軸，萬向節安裝在既負責驅動又負責轉向的前橋半軸與車輪之間。

在現有技術中，節叉的加工工藝大多是以中碳鋼鍛造后經過調質處理，這種加工工藝在調質熱處理時，不僅變形大而且需要消耗大量能源，生產成本較高。為此現有技術中，也開發了不需要經過調質處理的工藝，其只需控制鍛造工藝參數就可以獲得所需強度、韌性和切削性能的非調質鋼。此外，萬向節在交付之前，為了提高耐腐蝕性，通常需要進行鍍鋅處理。但是現有技術中常規的非調質易切削鋼是在中碳鋼中添加微量合金元素得到，由于碳的含量較高，在熱鍍鋅時粘結性較差，在使用過程中也容易導致鋅層脫落。

發明內容

為了解決現有技術中的上述技術問題，本發明的目的在于提供一種節叉產品及其制備方法。

為了解決上述技術問題并實現發明目的，本發明的第一方面提供以下技術方案：

本發明所述的節叉產品的制備方法，包括以下工序：輥鍛制坯→鍛造成形→磁粉探傷→機械加工；其特征在于：所述工序不包括調質處理，鍛造成形工序中將輥鍛制坯工序制備得到的坯料加熱至1180~1230℃，預鍛溫度為1180~1230℃，終鍛溫度為930~980℃，終鍛后控制冷卻速度為2.5~3.5 ℃/秒，冷卻至420~450℃后進行緩冷。

其中，所述節叉產品采用的材料為非調質易切削鋼，其元素組成和重量百分比為：C：0.32~0.39wt%、Si：0.30~0.50wt%、Mn：1.00~1.50wt%、S：0.035~0.050 wt%、Ca：0.002~0.005 wt%、Mg：0.002~0.005 wt%、V：0.06~0.13 wt%、Mo：0.015~0.025wt%、P≤0.035wt%、Cr≤0.30wt%、Ni≤0.30wt%、Cu≤0.25wt%、Al≤0.01wt%、Nb≤0.01wt%、Ti≤0.01wt%，余量為Fe和不可避免的雜質。

其中，所述機械加工工序包括在數控機床上進行的車端面、鉆孔、鏜孔和倒角工藝；在方形銑床上進行的銑開口工藝；在立式花鍵拉床上進行的拉花鍵工藝。

其中，所述工序還包括機械加工后的熱鍍鋅處理。

其中，熱鍍鋅的鋅浴含有0.08~0.13wt%的Al、0.03~0.08的Mg，余量為鋅和不可避免的雜質。

其中，鋅浴的溫度為420~450℃。

其中，熱鍍鋅鍍層的厚度控制為3~10 μm，然后在460~480℃熱處理25~35秒將鋅鍍層進行合金化處理。

本發明的第二方面還涉及一種節叉產品。

本發明所述的節叉產品，其特征在于：所述節叉產品將非調質易切削鋼通過包括鍛造成形工序的制備方法得到；所述非調質易切削鋼的元素組成和重量百分比為：C：0.32~0.39wt%、Si：0.30~0.50wt%、Mn：1.00~1.50wt%、S：0.035~0.050 wt%、Ca：0.002~0.005 wt%、Mg：0.002~0.005 wt%、V：0.06~0.13 wt%、Mo：0.015~0.025wt%、P≤0.035wt%、Cr≤0.30wt%、Ni≤0.30wt%、Cu≤0.25wt%、Al≤0.01wt%、Nb≤0.01wt%、Ti≤0.01wt%，余量為Fe和不可避免的雜質。

其中，鍛造成形工序中將輥鍛制坯工序制備得到的坯料加熱至1180~1230℃，預鍛溫度為1180~1230℃，終鍛溫度為930~980℃，終鍛后控制冷卻速度為2.5~3.5 ℃/秒，冷卻至420~450℃后進行緩冷。

其中，所述節叉產品表面具有熱鍍鋅鍍層，且所述熱鍍鋅鍍層中含有0.08~0.13wt%的Al、0.03~0.08的Mg，余量為鋅和不可避免的雜質。

其中，所述熱鍍鋅鍍層的厚度為3~10μm，然后在460~480℃熱處理25~35秒將鋅鍍層進行合金化處理。

與現有技術相比，本發明所述的節叉產品及其制備方法具有以下有益效果：