[發明專利]一種低溫重載高性能爬升齒輪軸的制造方法

有效

• 申請號: 201711259616.0
• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN108145394B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 許正中;鄧達纮;張靜波;楊清峽;馬振軍;呂明柯;王冬石;陳峰;吳平平;梁創
• 申請（專利權）人: 廣東精銦海洋工程股份有限公司;廣東精銦海洋工程創新研究有限公司
• 主分類號: B23P15/14
• 分類號: B23P15/14;C21D1/18;C21D9/28;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/46;C22C38/44;C22C38/48;C22C38/42
• 代理公司: 佛山市禾才知識產權代理有限公司 44379
• 代理人: 劉羽波

1.一種低溫重載高性能爬升齒輪軸的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟A，截取合金鋼坯，并對截取的合金鋼坯進行鍛打：

步驟A1,對所述合金鋼坯加熱至1200～1300℃，并保溫8～9h；

步驟A2，對經過加熱保溫后的所述合金鋼坯進行粗鍛，其中所述粗鍛的開鍛溫度為1100～1200℃，所述粗鍛的終鍛溫度為≥1000℃；

步驟A3，對經過粗鍛后的所述合金鋼坯進行擴散退火處理，其中所述擴散退火的加熱溫度為1100～1200℃，并保溫8～9h；

步驟A4，對經過擴散退火后的所述合金鋼坯進行精鍛，其中所述精鍛的開鍛溫度為1000～1100℃，所述精鍛的終鍛溫度為≥900℃；

步驟A5，對經過精鍛后的所述合金鋼坯正火加熱至880℃，保溫8～9h，再風冷降溫至200℃以下后進行回火處理，所述回火溫度為680℃，保溫8h，然后出爐空冷至室溫；

步驟B，對冷卻至室溫的合金鋼坯進行仿形加工，即對所述合金鋼坯進行粗車削和粗銑齒仿形加工，從而得到爬升齒輪軸的半成品；

步驟C，對所述半成品進行熱處理；

步驟D，對經過熱處理后的所述半成品進行半精加工和精加工，從而得到低溫重載高性能爬升齒輪軸；

所述步驟C包括以下子步驟：

步驟C1，對所述半成品進行加熱保溫；

步驟C2，將加熱后的所述半成品在水基淬火循環池中進行淬火，控制水基淬火循環池中的液溫為30～55℃，淬火時間為25～30min，所述半成品的冷卻溫度≤150℃；

步驟C3，將淬火后的所述半成品放入回火爐進行回火，回火溫度為590～610℃，保溫時間為8h；

步驟C4，將回火出爐的所述半成品在水基淬火循環池中再次進行淬火，控制水基淬火循環池中的液溫30～55℃，淬火時間為25～30min，所述半成品的冷卻溫度≤150℃；然后循環回火二次，回火溫度為590～610℃，保溫時間為8h；

按照質量百分比，所述合金鋼坯包括以下組分：

C：0.32～0.38％，

Si：0.17～0.37％，

Mn：0.45～0.70％，

P：≤0.025％，

S：≤0.035％，

V：0.07～0.12％，

Cu：≤0.20％，

Cr：1.45～1.70％，

Mo：0.22～0.32％,

Ni：1.50～1.70％，

Nb：0.01～0.1％，

余量為Fe和不可避免的雜質；

其金屬組織中，鐵素體的體積分數為30～45％，貝氏體的體積分數為10～25％，回火馬氏體的體積分數為30～45％，奧氏體的體積分數為5～15％，和馬氏體的體積分數為5～8％。

2.根據權利要求1所述的低溫重載高性能爬升齒輪軸的制造方法，其特征在于，所述步驟C1的加熱保溫包括：

預熱步驟，將所述半成品放入井式電爐，先加熱至爐溫為430～470℃，并保溫2h；然后加熱至爐溫為630～670℃，并保溫1h；

保溫步驟，經過所述預熱步驟后，加熱至爐溫為840～880℃，并保溫7h；

出爐步驟，將經過所述保溫步驟后的半成品出爐，并將所述半成品迅速移到水基淬火池上方，移動時間≤60s。

3.根據權利要求1所述的低溫重載高性能爬升齒輪軸的制造方法，其特征在于，還包括步驟C5：

先對所述半成品進行表面硬度檢測，檢驗所述半成品的軸端和齒端各至少3個點的表面硬度，驗證所述半成品的表面硬度；

再對所述半成品進行力學性能檢測，取試樣件加工后在萬能拉伸試驗機及沖擊試驗機上進行抗拉強度、屈服強度、斷后延伸率、斷面收縮率和夏比沖擊功檢測。

4.根據權利要求1所述的低溫重載高性能爬升齒輪軸的制造方法，其特征在于，還包括步驟A6：

對經過步驟A5處理后的所述合金鋼坯進行金相檢查，檢查所述合金鋼坯的偏析組織殘跡和晶粒度：若所述合金鋼坯沒有混晶存在，并且最粗晶粒度在7級以上，則所述合金鋼坯通過金相檢查。