專利名稱：一種充水式潛水電泵的軸及其軸材的制作工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種充水式潛水電泵的軸及其軸材的制作工藝。
背景技術：
目前充水式電機的軸一般采用調質料表面鍍硬鉻，其成本比較高，并且電鍍和熱處理都是高污染、高耗能行業(yè)。目前的lCrl3(現(xiàn)為12 Crl3)棒材鋼廠一般都是在熱軋后經(jīng)退火供應市場，用戶再根據(jù)需要熱處理后加工使用，即在鋼廠和用戶各有一道熱處理工序，工序比較繁瑣，增加了成本。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種成本低、且使用效果好的充水式潛水電泵的軸及其加工制作工藝。為解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案是一種充水式潛水電泵的軸，其關鍵技術在于所述軸的材質為lCrl3熱軋空冷棒材。上述lCrl3熱軋空冷棒材的制作工藝，其是將lCrl3坯料熱軋成棒材后直接在空氣中冷卻即可。采用上述技術方案所產生的有益效果在于本發(fā)明中潛水電泵的軸采用lCrl3熱軋空冷棒材可以免去兩道熱處理工序，直接從鋼廠購回lCrl3熱軋空冷材加工即可，每噸料可以省下大約2500元左右的熱處理費用，由于強度高可以節(jié)材15-20%，并且免于這兩道熱處理工序之間的周轉，提高了生產效率；經(jīng)過大量的生產試驗和理論證明，該材質的軸的力學性能滿足使用要求，與目前采用45號鋼制作的軸使用起來沒有差別。長期以來，lCrl3棒材鋼廠一般都是在熱軋后經(jīng)退火供應市場，用戶再根據(jù)需要熱處理后加工使用，本行業(yè)的技術人員已經(jīng)形成了這種普遍的認識，而本發(fā)明創(chuàng)造性的省去了退火和用戶的熱處理工序，lCrl3熱軋后使其在空氣中冷卻即可，并且還能達到原來的技術效果，保證其使用性能，克服了技術偏見，取得了意想不到的技術效果。


圖I是試樣I的金相 圖2是試樣2的金相圖。
具體實施例方式下面我們隊本發(fā)明作進一步詳細的說明。對ICr 13熱軋空冷軸材我們進行了大量的研究，目前，國內鋼廠沒有直接向外供應過lCrl3熱軋空冷材的先例，自然用戶也沒有直接使用過。我們也沒有查到過對這種材料作系統(tǒng)力學試驗的資料，更沒有查閱到關于它的金相組織的有關記載。
我們出于生產需要先對這個進行了系統(tǒng)的理論探討，對這種材料可能的力學性能和金相做了預測。然后進行了多次傳統(tǒng)力學試驗，幾次的試驗數(shù)據(jù)都有重復性，又進行了一種特殊的韌性試驗，也具有重復性。這些試驗是在不同直徑的棒材上取樣的。接著進行了金相試驗，獲知了其金相組織，從而建立了組織和性能的聯(lián)系。再用這種軸材裝在潛水電泵上進行了多次型式試驗，看不出45號鋼為軸和lCrl3熱軋空冷材料坐軸對電機性能的影響有什么差別；從異步電動機的運行原理也可以推出這個結論。通過大量的試驗，我們測得本lCrl3熱軋空冷軸材的力學性能和金相如下
硬度HRC41-43，強度O > 1250MPa，斷后伸長率7. 5%，斷面收縮率14%，沖擊功
Aku=IOOJ,并且對于厚3 mm，寬5 mm長片 直折成90°無裂紋，其韌性良好。通過檢測其基本金相組織為低碳馬氏體。首先從理論上分析其良好的力學性能和金相組織的機理
I、lCrl3熱軋后能借助余熱在空氣中淬上火，其本質上屬于形變熱處理的產物，形變熱處理的效果是強度增高，韌性數(shù)值降低不大以及高的抗回火穩(wěn)定性。并且由于其含碳量比較低，不可能形成高碳馬氏體。2、整個冷卻和馬氏體相變過程都是在空氣中完成，既非水淬又非油淬，冷卻和相變過程緩和、應力小。3、機械業(yè)界公認結構鋼零件在調質態(tài)下使用韌性有余、強度不足，未能發(fā)揮材料的強度潛力。材料的韌性用沖擊試驗值來衡量是不確切的，在動負荷下工作的金屬部件實際上很少碰到因受一次超載沖擊而破壞的工況，絕大多數(shù)是受小能量的多次重復沖擊，材料承受多次重復沖擊的能力主要取決于強度。而泵類工作機受猛烈沖擊的情況幾乎沒有。4、長途運輸中的振動、批量進貨后的存放以及隨后的工藝過程都形成事實上的時效。因此，從機理上來說本材質的軸能符合使用要求。并且由于硬度適中，在普遍使用硬質合金刀具的條件下，沒有加工困難。而這種硬度又宜于做滑動軸承軸頸及泵類填料密封摩擦副和機械密封動環(huán)密封點。下面我們通過試驗來驗證本發(fā)明的所具有的力學性能
力學試驗例I
我們把lCrl3熱軋空冷棒材試樣送到上海質檢中心做拉伸試驗，檢測依據(jù)是GB/T
228-2002，檢驗時選擇了拉伸試樣3件，環(huán)境溫度是18°C，
經(jīng)檢測3個樣品的數(shù)據(jù)如下表I:
編號 Rd0. 2 Rm_ A_Z_
1# 890MPa 1320 775 " 12. 5%
2# 905MPa~ 1310 7.0 14.5%
3# |900MPa 11320 丨8. 5% |l8. 5% "
從檢驗結果來看其性能指標完全滿足充水式潛水電泵軸材的使用要求。力學試驗例2
我們把本軸材制作的軸拿到長城特殊鋼廠第一分廠實驗室做了分析，數(shù)據(jù)如下表2
權利要求
1.一種充水式潛水電泵的軸，其特征在于所述軸的材質為lCrl3熱軋空冷棒材。
2.權利要求I所述的lCrl3熱軋空冷棒材的制作工藝，其特征在于將lCrl3熱軋成棒材后直接在空氣中冷卻即可。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種充水式潛水電泵的軸及其軸材的制作工藝，軸的材質為1Cr13熱軋空冷棒材。所述1Cr13熱軋空冷棒材的制作工藝是將1Cr13熱軋成棒材后直接在空氣中冷卻即可。本發(fā)明中潛水電泵的軸采用1Cr13熱軋空冷棒材可以免去兩道熱處理工序，每噸料可以省下大約2500元左右的熱處理費用，由于強度高可以節(jié)材15-20％，并且免于這兩道熱處理工序之間的周轉，提高了生產效率；經(jīng)過大量的生產試驗和理論證明，該材質的軸的力學性能滿足使用要求，與目前采用45號鋼制作的軸使用起來沒有差別。
文檔編號B21B1/16GK102767532SQ20121028307
公開日2012年11月7日 申請日期2012年8月10日 優(yōu)先權日2012年8月10日
發(fā)明者呂英輝, 唐允平, 楊華克 申請人:河北臨泉泵業(yè)有限公司