CN107803632A - 沉淀硬化型不锈钢泵轴的加工工艺 - Google Patents

沉淀硬化型不锈钢泵轴的加工工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种沉淀硬化型不锈钢泵轴的加工工艺,其包括下述步骤:锻件、粗车I、UT检验、热处理、粗车II、高温时效、半精车I、半精车II、低温时效、修研、精车I、磨I、划线、铣、磨II、探伤、镀铬、去氢处理、去除镀铬防护、磨III、磨IV、修整,得成品。本发明泵轴加工工艺,加工硬化效应小,尺寸变形小,泵轴加工尺寸精度好,表面光洁度高。完工尺寸检查控制在40℃以下;并且加工效率高,质量好,能保证泵轴的尺寸精度和形位尺寸公差变形小,满足图纸尺寸要求和技术要求。

Description

沉淀硬化型不锈钢泵轴的加工工艺
技术领域
本发明涉及一种泵轴加工工艺,尤其涉及一种沉淀硬化型不锈钢泵轴的加工工艺。
背景技术
0Cr17Ni4Cu4Nb是一种典型的马氏体沉淀硬化型不锈钢,其镍含量较低,马氏体转变温度高于室温,经固溶温度冷至室温,其组织转变为马氏体,再经时效处理,马氏体基体中便析出铜相,使强度进一步提高。由于含碳量较低,该钢在固溶状态下具有良好的机加工性能,其腐蚀性和可焊性优于马氏体不锈钢。
0Cr17Ni4Cu4Nb耐腐蚀性和高温氧化性均良好,且在400℃以下具有优良的耐高温力学性能,故常用于制作370℃以下的零部件及要求有耐腐蚀性、耐磨性、高强度和高硬度的零部件及设备。
但用该种材料制作泵轴时,因材料本身强度高,耐腐蚀性好,但塑性差,特别是热处理不当,长期使用会有脆化倾向,易产生疲劳,引起轴断裂失效。同时泵轴键槽处若存在微小夹渣或裂纹,经长期运转,轴易产生疲劳,裂纹逐渐加大,造成轴失效。
发明内容
发明针对上述现有技术中存在的问题,提供了一种沉淀硬化型不锈钢泵轴的加工工艺,解决了现有技术中泵轴易断裂失效的问题。
本发明的技术方案包括下述步骤:
1、锻件,按GB1220-2007《不锈钢棒》标准配置钢水,锻制钢锭,经过二次重熔锻制毛坯;
2、粗车I:将上述毛坯用中心架支承,卡住轴一端,车平被卡住端的端面,毛坯打中心孔,中心孔外圆单边留量3-4mm,表面粗糙度Ra6.3um;
3、UT检验:对上述粗车I后的工件进行超声波检验,按JB/T4730标准执行;
4、热处理:将上述UT检验后的工件进行1040±10℃固溶化处理,水淬,试块同炉;
5、粗车II:将上述热处理后的工件卡另一端,用中心架支承工件,车平被卡住端端面,打中心孔,车外圆单边留量1.5-2mm,各台肩轴向留量1mm,粗糙度Ra6.3um;
6、高温时效:将上述粗车II后的工件进行高温时效处理,消除内应力,高温时效处理条件为:+580±10℃,4h,空冷;
7、半精车I:将上述高温时效处理过的工件,卡住一端,顶另一端,中间用中心架支撑,按要求尺寸车外圆、螺纹圆,外圆、螺纹圆径向留量0.6-0.7mm,车台肩、空刀槽,台肩、空刀槽轴向按名义尺寸留量0.4-0.5mm;
8、半精车II:掉头,重复工序7;
9、低温时效:将上述半精车II后的工件进行低温时效处理,消除内应力,低温时效处理条件为:350℃±10,4h,空冷;
10、修研:按图纸加工中心孔;
11、精车I:将上述修研后的工件按图纸要求车出螺纹及退刀槽,有形位公差要求的端面留量0.2mm;
12、磨I:将上述精车I后的工件磨外圆,键槽处外圆按名义尺寸留量0.2mm;
13、划线:将上述磨I后的工件在键槽位置划线;
14、铣:将上述划线后的工件按图纸要求铣键槽;
15、磨II:将上述铣后的工件磨至镀铬前尺寸;
16、PT检验:将上述磨II后的工件进行液体渗透检验;
17、镀铬:将上述探伤后的工件进行镀铬,保证成品镀铬层厚度0.05-0.08mm,镀铬时将螺纹、退刀槽处进行防护;
18、去氢处理:将上述镀铬后工件进行低温去氢处理;
19、去除镀铬防护,修中心孔,至轴跳动≤0.05mm;
20、磨III:将上述修复后的工件磨至镀铬后尺寸;
21、磨IV:将上述磨III后的工件继续精磨,磨至镀铬面粗糙度Ra1.6um,有形位公差要求的端面、带有键槽的外圆,磨至图纸要求;
22、修整:将上述磨IV后的工件除去加工毛刺,清洗,打标记,得成品。
还包括校直步骤:上述半精车II后的工件如有弯曲部分,进行校直。
还包括防护步骤:镀铬前将键槽、空刀槽、轴伸、螺纹部分做好镀铬防护措施。
所述步骤1中,锻造步骤中锻造设备为6t电渣炉。
所述步骤4中,热处理炉为φ1.8m×8m井式炉。
所述的步骤2、步骤5、步骤7、步骤8、步骤11中所用的车床为:工件转速130r/min,刀具切削深度0.2mm,刀具进给0.3mm/prn;刀具:YG8尖刀或75°合金刀具,进刀量粗车40-50mm/转,半精车30mm/转,精车5-10mm/转。
所述的步骤12、步骤15、步骤20、步骤21中,磨床砂轮为白刚玉砂轮,转速50-60r/min。
本发明的优点效果如下:
1、泵轴毛坯固溶化处理,保证材料的化学成分和力学性能;
2、泵轴高温时效和低温时效处理,确保消除加工应力,稳定尺寸,保证加工后的尺寸精度;
3、泵轴无损检测,确保泵轴无缺陷。
总之,该泵轴加工工艺,加工硬化效应小,尺寸变形小,泵轴加工尺寸精度好,表面光洁度高。完工尺寸检查控制在40℃以下;并且加工效率高,质量好,能保证泵轴的尺寸精度和形位尺寸公差变形小,满足图纸尺寸要求和技术要求。
具体实施方式
本发明通过具体实施例,对本发明技术方案进行详细说明如下。
实施例
包括下述步骤:
1、锻件,按GB1220-2007《不锈钢棒》标准配置钢水,锻制钢锭,经过二次重熔锻制毛坯;
2、粗车I:将上述毛坯用中心架支承,卡住轴一端,车平被卡住端的端面,毛坯打中心孔,中心孔外圆单边留量3-4mm,表面粗糙度Ra6.3um;
3、UT检验:对上述粗车I后的工件进行超声波检验,按JB/T4730标准执行;
4、热处理:将上述UT检验后的工件进行1040±10℃固溶化处理,水淬,试块同炉;
5、粗车II:将上述热处理后的工件卡另一端,用中心架支承工件,车平被住端端面,打中心孔,车外圆单边留量1.5-2mm,各台肩轴向留量1mm,粗糙度Ra6.3um;
6、高温时效:将上述粗车II后的工件进行高温时效处理,消除内应力,高温时效处理条件为:+580±10℃,4h,空冷;
7、半精车I:将上述高温时效处理过的工件,卡一端,顶另一端,中间用中心架支撑,按要求尺寸车外圆、螺纹圆,外圆、螺纹圆径向留量0.6-0.7mm,车台肩、空刀槽,台肩、空刀槽轴向按名义尺寸留量0.4-0.5mm;
8、半精车II:掉头,重复工序7;
9、低温时效:将上述半精车II后的工件进行低温时效处理,消除内应力,低温时效处理条件为:350℃±10,4h,空冷;
10、修研:按图纸加工中心孔;
11、精车I:将上述修研后的工件按图纸要求车出螺纹及退刀槽,有形位公差要求的端面留量0.2mm;
12、磨I:将上述精车I后的工件磨外圆,键槽处外圆按名义尺寸留量0.2mm;
13、划线:将上述磨I后的工件在键槽位置划线;
14、铣:将上述划线后的工件按图纸要求铣键槽;
15、磨II:将上述铣后的工件磨至镀铬前尺寸;
16、PT检验:将上述磨II后的工件进行液体渗透检验;
17、镀铬:将上述探伤后的工件进行镀铬,保证成品镀铬层厚度0.05-0.08mm,镀铬时将螺纹、退刀槽处进行防护;
18、去氢处理:将上述镀铬后工件进行低温去氢处理;
19、去除镀铬防护,修中心孔,至轴跳动≤0.05mm;
20、磨III:将上述修复后的工件磨至镀铬后尺寸;
21、磨IV:将上述磨III后的工件继续精磨,磨至镀铬面粗糙度Ra1.6um,有形位公差要求的端面、带有键槽的外圆,磨至图纸要求;
22、修整:将上述磨IV后的工件除去加工毛刺,清洗,打标记,得成品。
还包括校直步骤:上述半精车II后的工件如有弯曲部分,进行校直。
还包括防护步骤:镀铬前将键槽、空刀槽、轴伸、螺纹部分做好镀铬防护措施。

Claims (3)

1.一种沉淀硬化型不锈钢泵轴的加工工艺,其特征在于包括下述步骤:步骤1、锻件,按GB1220-2007《不锈钢棒》标准配置钢水,锻制钢锭,经过二次重熔锻制毛坯;步骤2、粗车I:将上述毛坯用中心架支承,卡住轴一端,车平被卡住端的端面,毛坯打中心孔,中心孔外圆单边留量3-4mm,表面粗糙度Ra6.3um;步骤3、UT检验:对上述粗车I后的工件进行超声波检验,按JB/T4730标准执行;步骤4、热处理:将上述UT检验后的工件进行1040±10℃固溶化处理,水淬,试块同炉;步骤5、粗车II:将上述热处理后的工件卡另一端,用中心架支承工件,车平被卡住端端面,打中心孔,车外圆单边留量1.5-2mm,各台肩轴向留量1mm,粗糙度Ra6.3um;步骤6、高温时效:将上述粗车II后的工件进行高温时效处理,消除内应力,高温时效处理条件为:+580±10℃,4h,空冷;步骤7、半精车I:将上述高温时效处理过的工件,卡住一端,顶另一端,中间用中心架支撑,按要求尺寸车外圆、螺纹圆,外圆、螺纹圆径向留量0.6-0.7mm,车台肩、空刀槽,台肩、空刀槽轴向按名义尺寸留量0.4-0.5mm;步骤8、半精车II:掉头,重复工序7;步骤9、低温时效:将上述半精车II后的工件进行低温时效处理,消除内应力,低温时效处理条件为:350℃±10,4h,空冷;步骤10、修研:按图纸加工中心孔;步骤11、精车I:将上述修研后的工件按图纸要求车出螺纹及退刀槽,有形位公差要求的端面留量0.2mm;步骤12、磨I:将上述精车I后的工件磨外圆,键槽处外圆按名义尺寸留量0.2mm;步骤13、划线:将上述磨I后的工件在键槽位置划线;步骤14、铣:将上述划线后的工件按图纸要求铣键槽;步骤15、磨II:将上述铣后的工件磨至镀铬前尺寸;步骤16、PT检验:将上述磨II后的工件进行液体渗透检验;步骤17、镀铬:将上述探伤后的工件进行镀铬,保证成品镀铬层厚度0.05-0.08mm,镀铬时将螺纹、退刀槽处进行防护;步骤18、去氢处理:将上述镀铬后工件进行低温去氢处理;步骤19、去除镀铬防护,修中心孔,至轴跳动≤0.05mm;步骤20、磨III:将上述修复后的工件磨至镀铬后尺寸;步骤21、磨IV:将上述磨III后的工件继续精磨,磨至镀铬面粗糙度Ra1.6um,有形位公差要求的端面、带有键槽的外圆,磨至图纸要求;步骤22、修整:将上述磨IV后的工件除去加工毛刺,清洗,打标记,得成品。
2.根据权利要求1所述的一种沉淀硬化型不锈钢泵轴的加工工艺,其特征在于还包括校直步骤:上述半精车II后的工件如有弯曲部分,进行校直。
3.根据权利要求1所述的一种沉淀硬化型不锈钢泵轴的加工工艺,其特征在于还包括防护步骤:镀铬前将键槽、空刀槽、轴伸、螺纹部分做好镀铬防护措施。
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