CN102989982A - 一种变速箱用主动轴的锻造方法 - Google Patents

一种变速箱用主动轴的锻造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种变速箱用主动轴的锻造方法,包括以下步骤:a、浇注圆柱形坯料步骤,圆柱形坯料中化学成分重量百分比为:0.096%≤C≤0.150%,2.1%≤Si≤2.40%,1.1%≤Mn≤1.30%,痕量≤P≤0.033%,痕量≤S≤0.0260%,Ni0.11-0.22%,8.50%≤Cr≤11.50%,痕量≤B≤0.0018%,余量为Fe及不可避免的夹杂质;浇注成型的坯体温度降至350℃,再加热至670-760℃,保温3-5小时,炉冷至300℃,保温4小时,再加热至650-760℃,保温17小时,以50℃/小时冷却至400℃,再以20℃/小时,冷却至140℃;b、锻造步骤选用直径为30圆钢,利用剪切机进行下料,剪切后毛坯件长度70.3mm;将步骤1的毛坯件放入中频加热炉加热,加热温度1120-1180℃,保持加热时间3.6min;本发明使其利于大批量的工业化的生产,并减少了锻造过程中出现夹污、充不满的现象,产品的力学性能进一步改善,节约了产品用料,提高了产品的模具寿命。

Description

一种变速箱用主动轴的锻造方法
技术领域
    本发明涉及一种变速箱用主动轴的锻造方法。
背景技术
主动轴是汽车上的关键零件,由于其形状的特殊性及其使用性能的重要性,因而增加了其锻造成型的困难,在料的分配及工艺的选择上都需要慎重考虑。为此,开发该类锻件的合理锻造方法也颇受国内外关注。
目前,国内的主动轴常规的工艺流程为:加热、预锻、终锻、精整。该方案的缺点为:需要大吨位压力机,能耗大、材料利用率低,造成锻件成本高。以该方案的工艺流程所产生的锻件容易出现夹污、充不满等,缺陷废品率达5%,而且原料利用率只有20-30%,由于飞边过大等原因,模具的寿命也只有在5000-6000件左右。
发明内容
本发明的目的是提供一种变速箱用主动轴的锻造方法,使其利于大批量的工业化的生产,并减少了锻造过程中出现夹污、充不满的现象,产品的力学性能进一步改善,节约了产品用料,提高了产品的模具寿命。
本发明的技术方案如下:
一种变速箱用主动轴的锻造方法,包括以下步骤:
a、浇注圆柱形坯料步骤
钢锭中化学成分重量百分比为: 0.096%≤C≤0.150%,2.1%≤Si≤2.40%,1.1%≤Mn≤1.30%,痕量≤P≤0.033%,痕量≤S≤0.0260% ,Ni 0.11-0.22%,8.50%≤Cr≤11.50%,痕量≤B≤0.0018%,余量为铁及不可避免的杂质;浇注成型的钢锭温度降至350℃,再加热至670-760℃,保温3-5小时,炉冷至300℃,保温3小时,再加热至650-760℃,保温10小时,以34℃/小时冷却至400℃,再以20℃/小时,冷却至180℃;
b、锻造步骤
1、选用直径为70圆钢,利用剪切机进行下料,剪切后毛坯件长度270.3mm;
2、将步骤1的毛坯件放入中频加热炉加热,加热温度1120-1180℃,保持加热时间3.6min;
3、将工件放入冲床进行镦粗,镦粗厚度40±1mm;
4、将压方后的工件放入摩压机中安装的成型模具上,利用成型模具热锻工件;温度900℃,压力400T;
5、将热锻后的工件,放入冲床中进行切边、热校处理;     
c、热处理
将锻造成型的主动轴置于第一设定温度的淬火炉中,第一设定温度为800℃-900℃,保持淬火炉内温度对中间轴实施淬火,保温时间范围为2.2-2.8小时,将淬火加热后的中间轴出炉冷却至温度≤150℃;
将冷却后的主动轴置于第二设定温度的回火炉中,第二设定温度为560℃-650℃,保持回火炉内温度对中间轴实施回火,保温时间范围为3.2-4.5小时,将回火加热后的中间轴出炉冷却;
经过回火处理后,再将主动轴的头部加热到320-380℃,保温4-5小时,然后喷雾冷却处理,主动轴的尾部在900-1020℃,保温6-8小时,然后空冷,最后主动轴中部再加温至温度为160~190℃,保温2-3小时,放入铁箱中堆冷;
d、磷化处理,在常温下将工件在热火封闭温度为280-300℃,采用PH值为8的表面调整剂处理1-2min,经滴空1-2min后,采用磷化剂处理15-20min,再经滴空1-2min后,采用清水清洗1-2min,再滴空1-2min后,以将工件置于78-100℃的热水中处理0.5-1min;
e、将热处理后的工件抛丸处理;
f、将抛丸处理的零件包装。
所述的主动轴的头部加热到350℃,保温4.5小时,然后喷雾冷却处理,主动轴的尾部在990℃,保温7小时,然后空冷,最后主动轴中部再加温至温度为170℃,保温2.5小时,放入铁箱中堆冷。
本发明使其利于大批量的工业化的生产,并减少了锻造过程中出现夹污、充不满的现象,产品的力学性能进一步改善,节约了产品用料,提高了产品的模具寿命。
本发明的学性能检测数据如下:
抗拉强度≥854 Mpa
屈服强度≥661Mpa
伸长率≥16%
断面收缩率≥35%
布氏硬度HB=211—229。
 
具体实施方式
一种变速箱用主动轴的锻造方法,包括以下步骤:
a、浇注圆柱形坯料步骤
钢锭中化学成分重量百分比为: 0.096%≤C≤0.150%,2.1%≤Si≤2.40%,1.1%≤Mn≤1.30%,痕量≤P≤0.033%,痕量≤S≤0.0260% ,Ni 0.11-0.22%,8.50%≤Cr≤11.50%,痕量≤B≤0.0018%,余量为铁及不可避免的杂质;浇注成型的钢锭温度降至350℃,再加热至670-760℃,保温3-5小时,炉冷至300℃,保温3小时,再加热至650-760℃,保温10小时,以34℃/小时冷却至400℃,再以20℃/小时,冷却至180℃;
b、锻造步骤
4、选用直径为70圆钢,利用剪切机进行下料,剪切后毛坯件长度270.3mm;
5、将步骤1的毛坯件放入中频加热炉加热,加热温度1120-1180℃,保持加热时间3.6min;
6、将工件放入冲床进行镦粗,镦粗厚度40±1mm;
4、将压方后的工件放入摩压机中安装的成型模具上,利用成型模具热锻工件;温度900℃,压力400T;
5、将热锻后的工件,放入冲床中进行切边、热校处理;     
c、热处理
将锻造成型的主动轴置于第一设定温度的淬火炉中,第一设定温度为800℃-900℃,保持淬火炉内温度对中间轴实施淬火,保温时间范围为2.2-2.8小时,将淬火加热后的中间轴出炉冷却至温度≤150℃;
将冷却后的主动轴置于第二设定温度的回火炉中,第二设定温度为560℃-650℃,保持回火炉内温度对中间轴实施回火,保温时间范围为3.2-4.5小时,将回火加热后的中间轴出炉冷却;
经过回火处理后,再将主动轴的头部加热到320-380℃,保温4-5小时,然后喷雾冷却处理,主动轴的尾部在900-1020℃,保温6-8小时,然后空冷,最后主动轴中部再加温至温度为160~190℃,保温2-3小时,放入铁箱中堆冷;
d、磷化处理,在常温下将工件在热火封闭温度为280-300℃,采用PH值为8的表面调整剂处理1-2min,经滴空1-2min后,采用磷化剂处理15-20min,再经滴空1-2min后,采用清水清洗1-2min,再滴空1-2min后,以将工件置于78-100℃的热水中处理0.5-1min;
e、将热处理后的工件抛丸处理;
f、将抛丸处理的零件包装。
所述的主动轴的头部加热到350℃,保温4.5小时,然后喷雾冷却处理,主动轴的尾部在990℃,保温7小时,然后空冷,最后主动轴中部再加温至温度为170℃,保温2.5小时,放入铁箱中堆冷。

Claims (2)

1.一种变速箱用主动轴的锻造方法,其特征在于,包括以下步骤:
a、浇注圆柱形坯料步骤
钢锭中化学成分重量百分比为: 0.096%≤C≤0.150%,2.1%≤Si≤2.40%,1.1%≤Mn≤1.30%,痕量≤P≤0.033%,痕量≤S≤0.0260% ,Ni 0.11-0.22%,8.50%≤Cr≤11.50%,痕量≤B≤0.0018%,余量为铁及不可避免的杂质;浇注成型的钢锭温度降至350℃,再加热至670-760℃,保温3-5小时,炉冷至300℃,保温3小时,再加热至650-760℃,保温10小时,以34℃/小时冷却至400℃,再以20℃/小时,冷却至180℃;
b、锻造步骤
选用直径为70圆钢,利用剪切机进行下料,剪切后毛坯件长度270.3mm;
将步骤1的毛坯件放入中频加热炉加热,加热温度1120-1180℃,保持加热时间3.6min;
将工件放入冲床进行镦粗,镦粗厚度40±1mm;
4、将压方后的工件放入摩压机中安装的成型模具上,利用成型模具热锻工件;温度900℃,压力400T;
5、将热锻后的工件,放入冲床中进行切边、热校处理;     
c、热处理
将锻造成型的主动轴置于第一设定温度的淬火炉中,第一设定温度为800℃-900℃,保持淬火炉内温度对中间轴实施淬火,保温时间范围为2.2-2.8小时,将淬火加热后的中间轴出炉冷却至温度≤150℃;
将冷却后的主动轴置于第二设定温度的回火炉中,第二设定温度为560℃-650℃,保持回火炉内温度对中间轴实施回火,保温时间范围为3.2-4.5小时,将回火加热后的中间轴出炉冷却;
经过回火处理后,再将主动轴的头部加热到320-380℃,保温4-5小时,然后喷雾冷却处理,主动轴的尾部在900-1020℃,保温6-8小时,然后空冷,最后主动轴中部再加温至温度为160~190℃,保温2-3小时,放入铁箱中堆冷;
d、磷化处理,在常温下将工件在热火封闭温度为280-300℃,采用PH值为8的表面调整剂处理1-2min,经滴空1-2min后,采用磷化剂处理15-20min,再经滴空1-2min后,采用清水清洗1-2min,再滴空1-2min后,以将工件置于78-100℃的热水中处理0.5-1min;
e、将热处理后的工件抛丸处理;
f、将抛丸处理的零件包装。
2.根据权利要求1所述变速箱用主动轴的锻造方法,其特征在于,所述的主动轴的头部加热到350℃,保温4.5小时,然后喷雾冷却处理,主动轴的尾部在990℃,保温7小时,然后空冷,最后主动轴中部再加温至温度为170℃,保温2.5小时,放入铁箱中堆冷。
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