《一種變速箱用主動軸的鍛造方法》是昌利鍛造有限公司於2012年8月22日申請的發明專利，該專利申請號為2012102999834，公布號為CN102989982A，專利公布日為2013年03月27日，發明人是楊奎琦、陳正義、張斌。
《一種變速箱用主動軸的鍛造方法》包括以下步驟：a、澆注圓柱形坯料步驟，圓柱形坯料中化學成分重量百分比為：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%,餘量為Fe及不可避免的夾雜質；澆注成型的坯體溫度降至350℃，再加熱至670-760℃，保溫3-5小時，爐冷至300℃，保溫4小時，再加熱至650-760℃，保溫17小時，以50℃/小時冷卻至400℃，再以20℃/小時，冷卻至140℃；b、鍛造步驟選用直徑為30圓鋼，利用剪下機進行下料，剪下後毛坯件長度70.3毫米；將步驟1的毛坯件放入中頻加熱爐加熱，加熱溫度1120-1180℃，保持加熱時間3.6分鐘；該發明使其利於大批量的工業化的生產，並減少了鍛造過程中出現夾污、充不滿的現象，產品的力學性能進一步改善，節約了產品用料，提高了產品的模具壽命。
2020年7月17日，《一種變速箱用主動軸的鍛造方法》獲得安徽省第七屆專利獎優秀獎。
基本介紹
- 中文名：一種變速箱用主動軸的鍛造方法
- 公布號：CN102989982A
- 公布日：2013年3月27日
- 申請號：2012102999834
- 申請日：2012年8月22日
- 申請人：昌利鍛造有限公司
- 地址：安徽省池州市青陽縣經濟開發區東河工業園
- 發明人：楊奎琦、陳正義、張斌
- 代理機構：安徽合肥華信智慧財產權代理有限公司
- 代理人：方崢
- Int.Cl.：B21K1/06(2006.01)I、C22C38/54(2006.01)I、C21D1/18(2006.01)I、C21D8/06(2006.01)I、C23C22/07(2006.01)I
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
主動軸是汽車上的關鍵零件，由於其形狀的特殊性及其使用性能的重要性，因而增加了其鍛造成型的困難，在料的分配及工藝的選擇上都需要慎重考慮。為此，開發該類鍛件的合理鍛造方法也頗受全球關注。截至2012年8月，中國的主動軸常規的工藝流程為：加熱、預鍛、終鍛、精整。該方案的缺點為：需要大噸位壓力機，能耗大、材料利用率低，造成鍛件成本高。以該方案的工藝流程所產生的鍛件容易出現夾污、充不滿等，缺陷廢品率達5%，而且原料利用率只有20-30%，由於飛邊過大等原因，模具的壽命也只有在5000-6000件左右。
發明內容
專利目的
《一種變速箱用主動軸的鍛造方法》使其利於大批量的工業化的生產，並減少了鍛造過程中出現夾污、充不滿的現象，產品的力學性能進一步改善，節約了產品用料，提高了產品的模具壽命。
技術方案
1、《一種變速箱用主動軸的鍛造方法》包括以下步驟：a、澆注圓柱形坯料步驟鋼錠中化學成分重量百分比為：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%，餘量為鐵及不可避免的雜質；澆注成型的鋼錠溫度降至350℃，再加熱至670-760℃，保溫3-5小時，爐冷至300℃，保溫3小時，再加熱至650-760℃，保溫10小時，以34℃/小時冷卻至400℃，再以20℃/小時，冷卻至180℃；b、鍛造步驟1、選用直徑為70圓鋼，利用剪下機進行下料，剪下後毛坯件長度270.3毫米；
2、將步驟1的毛坯件放入中頻加熱爐加熱，加熱溫度1120-1180℃，保持加熱時間3.6分鐘；
3、將毛坯件放入沖床進行鐓粗，鐓粗厚度40±1毫米；
4、將壓方後的毛坯件放入摩壓機中安裝的成型模具上，利用成型模具熱鍛毛坯件；溫度900℃，壓力400T；
5、將熱鍛後的毛坯件，放入沖床中進行切邊、熱校處理；c、熱處理將鍛造成型的主動軸置於第一設定溫度的淬火爐中，第一設定溫度為800℃-900℃，保持淬火爐內溫度對中間軸實施淬火，保溫時間範圍為2.2-2.8小時，將淬火加熱後的中間軸出爐冷卻至溫度≤150℃；將冷卻後的主動軸置於第二設定溫度的回火爐中，第二設定溫度為560℃-650℃，保持回火爐內溫度對中間軸實施回火，保溫時間範圍為3.2-4.5小時，將回火加熱後的中間軸出爐冷卻；經過回火處理後，再將主動軸的頭部加熱到320-380℃，保溫4-5小時，然後噴霧冷卻處理，主動軸的尾部在900-1020℃，保溫6-8小時，然後空冷，最後主動軸中部再加溫至溫度為160～190℃，保溫2-3小時，放入鐵箱中堆冷；d、磷化處理，在常溫下將主動軸在熱火封閉溫度為280-300℃，採用PH值為8的表面調整劑處理1-2分鐘，經滴空1-2分鐘後，採用磷化劑處理15-20分鐘，再經滴空1-2分鐘後，採用清水清洗1-2分鐘，再滴空1-2分鐘後，將主動軸置於78-100℃的熱水中處理0.5-1分鐘；e、將熱處理後的主動軸拋丸處理；f、將拋丸處理的零件包裝。所述的主動軸的頭部加熱到350℃，保溫4.5小時，然後噴霧冷卻處理，主動軸的尾部在990℃，保溫7小時，然後空冷，最後主動軸中部再加溫至溫度為170℃，保溫2.5小時，放入鐵箱中堆冷。
改善效果
《一種變速箱用主動軸的鍛造方法》使其利於大批量的工業化的生產，並減少了鍛造過程中出現夾污、充不滿的現象，產品的力學性能進一步改善，節約了產品用料，提高了產品的模具壽命。該發明的力學性能檢測數據如下：抗拉強度≥854兆帕、屈服強度≥661兆帕、伸長率≥16%、斷面收縮率≥35%、布氏硬度HB=211—229。
技術領域
《一種變速箱用主動軸的鍛造方法》涉及一種變速箱用主動軸的鍛造方法。
權利要求
1.《一種變速箱用主動軸的鍛造方法》包括以下步驟：a、澆注圓柱形坯料步驟鋼錠中化學成分重量百分比為：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%，餘量為鐵及不可避免的雜質；澆注成型的鋼錠溫度降至350℃，再加熱至670-760℃，保溫3-5小時，爐冷至300℃，保溫3小時，再加熱至650-760℃，保溫10小時，以34℃/小時冷卻至400℃，再以20℃/小時，冷卻至180℃；b、鍛造步驟（1）選用直徑為70毫米圓柱形坯料，利用剪下機進行下料，剪下後毛坯件長度270.3毫米；（2）將步驟（1）的毛坯件放入中頻加熱爐加熱，加熱溫度1120-1180℃，保持加熱時間3.6分鐘；（3）將毛坯件放入沖床進行鐓粗，鐓粗厚度40±1毫米；（4）將壓方後的毛坯件放入摩壓機中安裝的成型模具上，利用成型模具熱鍛毛坯件；溫度900℃，壓力400T；（5）將熱鍛後的毛坯件，放入沖床中進行切邊、熱校處理；c、熱處理將鍛造成型的主動軸置於第一設定溫度的淬火爐中，第一設定溫度為800℃-900℃，保持淬火爐內溫度對主動軸實施淬火，保溫時間範圍為2.2-2.8小時，將淬火加熱後的主動軸出爐冷卻至溫度≤150℃；將冷卻後的主動軸置於第二設定溫度的回火爐中，第二設定溫度為560℃-650℃，保持回火爐內溫度對主動軸實施回火，保溫時間範圍為3.2-4.5小時，將回火加熱後的主動軸出爐冷卻；經過回火處理後，再將主動軸的頭部加熱到320-380℃，保溫4-5小時，然後噴霧冷卻處理，主動軸的尾部在900-1020℃，保溫6-8小時，然後空冷，最後主動軸中部再加溫至溫度為160～190℃，保溫2-3小時，放入鐵箱中堆冷；d、磷化處理，在常溫下將主動軸在熱火封閉溫度為280-300℃，採用pH值為8的表面調整劑處理1-2分鐘，經滴空1-2分鐘後，採用磷化劑處理15-20分鐘，再經滴空1-2分鐘後，採用清水清洗1-2分鐘，再滴空1-2分鐘後，將主動軸置於78-100℃的熱水中處理0.5-1分鐘；e、將熱處理後的主動軸拋丸處理；f、將拋丸處理的主動軸包裝。
2.根據權利要求1所述變速箱用主動軸的鍛造方法，其特徵在於，所述的主動軸的頭部加熱到350℃，保溫4.5小時，然後噴霧冷卻處理，主動軸的尾部在990℃，保溫7小時，然後空冷，最後主動軸中部再加溫至溫度為170℃，保溫2.5小時，放入鐵箱中堆冷。
實施方式
1、《一種變速箱用主動軸的鍛造方法》包括以下步驟：a、澆注圓柱形坯料步驟鋼錠中化學成分重量百分比為：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%，餘量為鐵及不可避免的雜質；澆注成型的鋼錠溫度降至350℃，再加熱至670-760℃，保溫3-5小時，爐冷至300℃，保溫3小時，再加熱至650-760℃，保溫10小時，以34℃/小時冷卻至400℃，再以20℃/小時，冷卻至180℃；b、鍛造步驟1、選用直徑為70圓鋼，利用剪下機進行下料，剪下後毛坯件長度270.3毫米；
2、將步驟1的毛坯件放入中頻加熱爐加熱，加熱溫度1120-1180℃，保持加熱時間3.6分鐘；
3、將毛坯件放入沖床進行鐓粗，鐓粗厚度40±1毫米；
4、將壓方後的毛坯件放入摩壓機中安裝的成型模具上，利用成型模具熱鍛毛坯件；溫度900℃，壓力400T；
5、將熱鍛後的毛坯件，放入沖床中進行切邊、熱校處理；c、熱處理將鍛造成型的主動軸置於第一設定溫度的淬火爐中，第一設定溫度為800℃-900℃，保持淬火爐內溫度對中間軸實施淬火，保溫時間範圍為2.2-2.8小時，將淬火加熱後的中間軸出爐冷卻至溫度≤150℃；將冷卻後的主動軸置於第二設定溫度的回火爐中，第二設定溫度為560℃-650℃，保持回火爐內溫度對中間軸實施回火，保溫時間範圍為3.2-4.5小時，將回火加熱後的中間軸出爐冷卻；經過回火處理後，再將主動軸的頭部加熱到320-380℃，保溫4-5小時，然後噴霧冷卻處理，主動軸的尾部在900-1020℃，保溫6-8小時，然後空冷，最後主動軸中部再加溫至溫度為160～190℃，保溫2-3小時，放入鐵箱中堆冷；d、磷化處理，在常溫下將主動軸在熱火封閉溫度為280-300℃，採用PH值為8的表面調整劑處理1-2分鐘，經滴空1-2分鐘後，採用磷化劑處理15-20分鐘，再經滴空1-2分鐘後，採用清水清洗1-2分鐘，再滴空1-2分鐘後，將主動軸置於78-100℃的熱水中處理0.5-1分鐘；e、將熱處理後的主動軸拋丸處理；f、將拋丸處理的零件包裝。所述的主動軸的頭部加熱到350℃，保溫4.5小時，然後噴霧冷卻處理，主動軸的尾部在990℃，保溫7小時，然後空冷，最後主動軸中部再加溫至溫度為170℃，保溫2.5小時，放入鐵箱中堆冷。
榮譽表彰
2020年7月17日，《一種變速箱用主動軸的鍛造方法》獲得安徽省第七屆專利獎優秀獎。
