專利名稱：大直徑港機(jī)專用高耐磨高強(qiáng)度傳輸軸制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種大直徑港機(jī)專用高耐磨高強(qiáng)度傳輸軸制備工藝。
背景技術(shù)：
港機(jī):一般是指港口用的機(jī)械，例如:碼頭起重機(jī)、浮式起重機(jī)、輪胎起重機(jī)和船用起重機(jī)等，港機(jī)廣泛適用于大、中、小建筑工地、港口碼頭、貨物倉庫、礦山和裝卸之地。傳輸軸是港機(jī)內(nèi)不可或缺的重要部件，其用于將動(dòng)力輸出，起著連接等作用?，F(xiàn)有的用于港機(jī)的傳輸軸其具有以下缺點(diǎn):結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和耐磨性較差，另外，一般的傳輸軸其在生產(chǎn)的時(shí)候，特別是車加工工序，目前只能加工< O30mm以下的棒料(直徑大于Φ30πιπι以上的，其在熱處理以后芯部的硬度上限均達(dá)不到HRC36，無法滿足港機(jī)的使用要求)，并且，現(xiàn)有生產(chǎn)該傳輸軸的生產(chǎn)過程較為繁瑣，生產(chǎn)效率低，制造成本較高，不符合當(dāng)前社會(huì)技術(shù)發(fā)展的趨勢。為此，人們進(jìn) 行了長期的探索，提出了各種各樣的解決方案。例如，中國專利文獻(xiàn)公開了一種節(jié)能傳動(dòng)軸制造方法[申請?zhí)?201010271118.Χ]，該傳動(dòng)軸適合傳動(dòng)機(jī)動(dòng)車輛、船舶、飛機(jī)、火車等運(yùn)用，適合傳動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電運(yùn)用，適合傳動(dòng)機(jī)械設(shè)備運(yùn)用。另外，中國專利文獻(xiàn)公開了另一種水泵軸連軸承熱處理工藝[申請?zhí)?200810238562.4]，包括調(diào)質(zhì)處理和中頻感應(yīng)熱處理，調(diào)質(zhì)處理包括將水泵軸連軸承內(nèi)軸放置在電阻爐內(nèi)加溫進(jìn)行整體熱處理，加熱溫度為820°C-830°C，然后油淬，將油淬后的水泵軸連軸承進(jìn)行高溫回火，高溫回火的溫度為500±20°C，保溫2小時(shí)，然后快速冷卻，中頻感應(yīng)熱處理包括將調(diào)質(zhì)處理后的水泵軸連軸承內(nèi)軸進(jìn)行表面熱處理，加熱溫度為880°C-900°C，并水淬淬火，再將水泵軸連軸承內(nèi)軸加熱到160°C _180°C，并常溫冷卻，由于中頻感應(yīng)加熱速度快，奧氏體晶粒不易長大，淬火后的馬氏體組織也非常的細(xì)小，表面硬度高，調(diào)質(zhì)后的索素體基體上彌散地分布著細(xì)粒狀碳化物。上述的第一種方案其具有省力的作用，但是其未能充分公開具體的生產(chǎn)工藝，上述的第二種方案通過具體的生產(chǎn)工藝對現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，特別是提高了軸的韌性和強(qiáng)度(芯部硬度變硬)，但是該生產(chǎn)工藝不能適用于港機(jī)傳輸軸，由于港機(jī)傳輸軸的使用要求較高，其必然要進(jìn)行新制備工藝的研發(fā)，從而降低生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率以及簡化現(xiàn)有的生產(chǎn)過程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述問題，提供一種能提高港機(jī)傳輸軸韌性和強(qiáng)度(提高芯部硬度)，以及能提高生產(chǎn)效率與降低生產(chǎn)成本的大直徑港機(jī)專用高耐磨高強(qiáng)度傳輸軸制備工藝。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案:本大直徑港機(jī)專用高耐磨高強(qiáng)度傳輸軸制備工藝，其特征在于，本制備工藝包括下列步驟:A、原料制備:將42CrMo鋼熔煉成鋼水，在鋼水內(nèi)加入稀土元素，冷卻成型后制得具有高耐腐蝕性和高淬透性的圓柱狀原料；B、機(jī)加工:將圓柱狀原料的表面進(jìn)行車削加工，從而制得外圓表面無殘余裂紋的圓柱形毛還;C、熱處理:先將圓柱形毛坯加熱至不低于900°C，然后保溫5 7小時(shí)，再進(jìn)行油冷淬火，淬火后進(jìn)行多次中溫回火，回火溫度460°C 500°C且每次回火時(shí)間為7 9小時(shí)；D、后處理:熱處理后進(jìn)行表面探傷，確保表面無裂紋，從而制得直徑為Φ65 Φ80πιπι且芯部硬度不小于HRC36的大直徑港機(jī)專用高耐磨高強(qiáng)度傳輸軸。顯然，本發(fā)明能提高港機(jī)傳輸軸韌性和強(qiáng)度(明顯提高了芯部硬度值)，可適用于高強(qiáng)度的作業(yè)環(huán)境，實(shí)用性更強(qiáng)，無形中延長了使用壽命，另外，本制備工藝還提高了生產(chǎn)效率，效率提高就相當(dāng)于降低了生產(chǎn)成本，符合當(dāng)前社會(huì)技術(shù)發(fā)展的趨勢。在上述的大直徑港機(jī)專用高耐磨高強(qiáng)度傳輸軸制備工藝中，在上述的A步驟中，所述的稀土元素包括C、Ni和Mn中的任意一種或多種，所述的圓柱狀原料直徑為Φ 70mm Φ85πιιη0在上述的大直徑港機(jī)專用高耐磨高強(qiáng)度傳輸軸制備工藝中，在上述的B步驟中，車削加工過程中車削厚度為2_ 3_?？梢淮渭庸?，也可多次加工，車削的厚度可以根據(jù)實(shí)際的條件進(jìn)行選擇。在上述的大直徑港機(jī)專用高耐磨高強(qiáng)度傳輸軸制備工藝中，所述的后處理還包括磨外圓、退磁和清洗。在上述的大直徑港機(jī)專用高耐磨高強(qiáng)度傳輸軸制備工藝中，所述的傳輸軸的表面粗糙度彡Ra0.8，傳輸軸的直線 度為O 0.高精度要求，滿足使用要求。在上述的大直徑港機(jī)專用高耐磨高強(qiáng)度傳輸軸制備工藝中，所述的磨外圓采用磨削設(shè)備進(jìn)行至少一次粗磨外圓和至少一次精磨外圓的外圓磨削加工。這里的磨削加工次數(shù)可以根據(jù)實(shí)際的條件進(jìn)行選擇。在上述的大直徑港機(jī)專用高耐磨高強(qiáng)度傳輸軸制備工藝中，每次粗磨外圓的磨削量為0.0l 0.02mm,每次精磨外圓的磨削量為0.004 0.01mm。保證磨削質(zhì)量。在上述的大直徑港機(jī)專用高耐磨高強(qiáng)度傳輸軸制備工藝中，所述的清洗采用清洗設(shè)備對黏在傳輸軸上的包括油脂、機(jī)械雜質(zhì)、銹和氧化皮在內(nèi)的各種表面污物的清洗加工。在上述的大直徑港機(jī)專用高耐磨高強(qiáng)度傳輸軸制備工藝中，所述的清洗設(shè)備包括超聲波清洗機(jī)、超高壓移動(dòng)式清洗機(jī)、工業(yè)用不銹鋼高壓清洗機(jī)和液壓清洗機(jī)中的任意一種或多種。在上述的大直徑港機(jī)專用高耐磨高強(qiáng)度傳輸軸制備工藝中，所述的磨削設(shè)備包括外圓磨床和無心磨床中的任意一種或兩種。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本大直徑港機(jī)專用高耐磨高強(qiáng)度傳輸軸制備工藝的優(yōu)點(diǎn)在于:設(shè)計(jì)更合理，提高了港機(jī)傳輸軸的韌性和強(qiáng)度(明顯提高了芯部硬度值)，可適用于高強(qiáng)度的作業(yè)環(huán)境，實(shí)用性更強(qiáng)，無形中延長了使用壽命，另外，本制備工藝還提高了生產(chǎn)效率，效率提高就相當(dāng)于降低了生產(chǎn)成本，符合當(dāng)前社會(huì)技術(shù)發(fā)展的趨勢。
具體實(shí)施例方式
下面為具體實(shí)施方式
對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
本制備工藝包括下列步驟:A、原料制備:將42CrMo鋼熔煉成鋼水，在鋼水內(nèi)加入稀土元素，冷卻成型后制得具有高耐腐蝕性和高淬透性的圓柱狀原料；B、機(jī)加工:將圓柱狀原料的表面進(jìn)行車削加工，從而制得外圓表面無殘余裂紋的圓柱形毛還;C、熱處理:先將圓柱形毛坯加熱至不低于900°C，然后保溫5 7小時(shí)，再進(jìn)行油冷淬火，淬火后進(jìn)行多次中溫回火，回火溫度460°C 500°C且每次回火時(shí)間為7 9小時(shí)；D、后處理:熱處理后進(jìn)行表面探傷，確保表面無裂紋，從而制得直徑為Φ65 Φ80πιπι且芯部硬度不小于HRC36的大直徑港機(jī)專用高耐磨高強(qiáng)度傳輸軸。這里的直徑大小根據(jù)實(shí)際的成品直徑制造。顯然，本實(shí)施例提高了港機(jī)傳輸軸的韌性和強(qiáng)度(明顯提高了芯部硬度值)，可適用于高強(qiáng)度的作業(yè)環(huán)境，實(shí)用性更強(qiáng)，無形中延長了使用壽命，另外，本制備工藝還提高了生產(chǎn)效率，效率提高就相當(dāng)于降低了生產(chǎn)成本，符合當(dāng)前社會(huì)技術(shù)發(fā)展的趨勢。具體地說，在上述的A步驟中，所述的稀土元素包括C、Ni和Mn中的任意一種或多種，所述的圓柱狀原料直徑為Φ70ι πι Φ85ι πι ;圓柱狀原料直徑的大小根據(jù)實(shí)際的要求制定。在上述的B步驟中，車削加工過程中車削厚度為2mm 3mm。另外，上述所述的后處理還包括磨外圓、退磁和清洗。優(yōu)化方案，這里的磨外圓采用磨削設(shè)備進(jìn)行至少一次粗磨外圓和至少一次精磨外圓的外圓磨削加工，優(yōu)化方案，這里的磨削設(shè)備包括外圓磨床和無心磨床中的任意一種或兩種。再者，每次粗磨外圓的磨削量為0.01 0.02mm，每次精磨外圓的磨削量為0.004 0.01mm。經(jīng)過這些加工以后，該傳輸軸的表面粗糙度彡Ra0.8，傳輸軸的直線度為O 0.01mm/m。
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本實(shí)施例的清洗采用清洗設(shè)備對黏在傳輸軸上的包括油脂、機(jī)械雜質(zhì)、銹和氧化皮在內(nèi)的各種表面污物的清洗加工；這里的清洗設(shè)備包括超聲波清洗機(jī)、超高壓移動(dòng)式清洗機(jī)、工業(yè)用不銹鋼高壓清洗機(jī)和液壓清洗機(jī)中的任意一種或多種。作為最為優(yōu)化的技術(shù)方案，在本實(shí)施例的C步驟中，先將圓柱形毛坯加熱至920°C，然后保溫6小時(shí)，再進(jìn)行油冷淬火，淬火后進(jìn)行多次中溫回火，回火溫度480°C且每次回火時(shí)間為8小時(shí)；在本實(shí)施例的B步驟中，車削加工過程中車削厚度為2.5mm ;在本實(shí)施例的D步驟中，該傳輸軸的芯部硬度為> HRC38。這樣可延長傳動(dòng)軸的使用壽命，而且，通過該制備工藝制得的港機(jī)傳輸軸的韌性和強(qiáng)度都非常好，可滿足各種高強(qiáng)度的作業(yè)環(huán)境。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
權(quán)利要求
1.一種大直徑港機(jī)專用高耐磨高強(qiáng)度傳輸軸制備工藝，其特征在于，本制備工藝包括下列步驟: A、原料制備:將42CrMo鋼熔煉成鋼水，在鋼水內(nèi)加入稀土元素，冷卻成型后制得具有高耐腐蝕性和高淬透性的圓柱狀原料； B、機(jī)加工:將圓柱狀原料的表面進(jìn)行車削加工，從而制得外圓表面無殘余裂紋的圓柱形毛坯； C、熱處理:先將圓柱形毛坯加熱至不低于900°C，然后保溫5 7小時(shí)，再進(jìn)行油冷淬火，淬火后進(jìn)行多次中溫回火，回火溫度460°C 500°C且每次回火時(shí)間為7 9小時(shí)； D、后處理:熱處理后進(jìn)行表面探傷，確保表面無裂紋，從而制得直徑為Φ65 Φ80πιπι且芯部硬度不小于HRC36的大直徑港機(jī)專用高耐磨高強(qiáng)度傳輸軸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大直徑港機(jī)專用高耐磨高強(qiáng)度傳輸軸制備工藝，其特征在于，在上述的A步驟中，所述的稀土元素包括C、Ni和Mn中的任意一種或多種，所述的圓柱狀原料直徑為Φ70ι πι C>85mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大直徑港機(jī)專用高耐磨高強(qiáng)度傳輸軸制備工藝，其特征在于，在上述的B步驟中，車削加工過程中車削厚度為2_ 3_。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的大直徑港機(jī)專用高耐磨高強(qiáng)度傳輸軸制備工藝，其特征在于，所述的后處理還包括磨外圓、退磁和清洗。`
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的大直徑港機(jī)專用高耐磨高強(qiáng)度傳輸軸制備工藝，其特征在于，所述的傳輸軸的表面粗糙度< Ra0.8，傳輸軸的直線度為O 0.01mm/m。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大直徑港機(jī)專用高耐磨高強(qiáng)度傳輸軸制備工藝，其特征在于，所述的磨外圓采用磨削設(shè)備進(jìn)行至少一次粗磨外圓和至少一次精磨外圓的外圓磨削加工。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的大直徑港機(jī)專用高耐磨高強(qiáng)度傳輸軸制備工藝，其特征在于，每次粗磨外圓的磨削量為0.0l 0.02mm，每次精磨外圓的磨削量為0.004 0.01mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大直徑港機(jī)專用高耐磨高強(qiáng)度傳輸軸制備工藝，其特征在于，所述的清洗采用清洗設(shè)備對黏在傳輸軸上的包括油脂、機(jī)械雜質(zhì)、銹和氧化皮在內(nèi)的各種表面污物的清洗加工。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的大直徑港機(jī)專用高耐磨高強(qiáng)度傳輸軸制備工藝，其特征在于，所述的清洗設(shè)備包括超聲波清洗機(jī)、超高壓移動(dòng)式清洗機(jī)、工業(yè)用不銹鋼高壓清洗機(jī)和液壓清洗機(jī)中的任意一種或多種。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的大直徑港機(jī)專用高耐磨高強(qiáng)度傳輸軸制備工藝，其特征在于，所述的磨削設(shè)備包括外圓磨床和無心磨床中的任意一種或兩種。
全文摘要
本發(fā)明屬于機(jī)械制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種大直徑港機(jī)專用高耐磨高強(qiáng)度傳輸軸制備工藝。它解決了現(xiàn)有技術(shù)工藝不夠合理等技術(shù)問題。本制備工藝包括原料制備、機(jī)加工熱處理和后處理。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于設(shè)計(jì)更合理，提高了港機(jī)傳輸軸的韌性和強(qiáng)度(明顯提高了芯部硬度值)，可適用于高強(qiáng)度的作業(yè)環(huán)境，實(shí)用性更強(qiáng)，無形中延長了使用壽命，另外，本制備工藝還提高了生產(chǎn)效率，效率提高就相當(dāng)于降低了生產(chǎn)成本，符合當(dāng)前社會(huì)技術(shù)發(fā)展的趨勢。
文檔編號(hào)C21D1/18GK103233111SQ20131011385
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月2日
發(fā)明者袁勁松, 蔡來英, 袁達(dá) 申請人:浙江來源機(jī)械有限公司