本發(fā)明涉及一種泵軸加工工藝,尤其涉及一種沉淀硬化型不銹鋼泵軸的加工工藝。
背景技術:
0Cr17Ni4Cu4Nb是一種典型的馬氏體沉淀硬化型不銹鋼,其鎳含量較低,馬氏體轉(zhuǎn)變溫度高于室溫,經(jīng)固溶溫度冷至室溫,其組織轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,再經(jīng)時效處理,馬氏體基體中便析出銅相,使強度進一步提高。由于含碳量較低,該鋼在固溶狀態(tài)下具有良好的機加工性能,其腐蝕性和可焊性優(yōu)于馬氏體不銹鋼。
0Cr17Ni4Cu4Nb耐腐蝕性和高溫氧化性均良好,且在400℃以下具有優(yōu)良的耐高溫力學性能,故常用于制作370℃以下的零部件及要求有耐腐蝕性、耐磨性、高強度和高硬度的零部件及設備。
但用該種材料制作泵軸時,因材料本身強度高,耐腐蝕性好,但塑性差,特別是熱處理不當,長期使用會有脆化傾向,易產(chǎn)生疲勞,引起軸斷裂失效。同時泵軸鍵槽處若存在微小夾渣或裂紋,經(jīng)長期運轉(zhuǎn),軸易產(chǎn)生疲勞,裂紋逐漸加大,造成軸失效。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術中存在的問題,提供了一種沉淀硬化型不銹鋼泵軸的加工工藝,解決了現(xiàn)有技術中泵軸易斷裂失效的問題。
本發(fā)明的技術方案包括下述步驟:
1、 鍛件,按GB1220-2007《不銹鋼棒》標準配置鋼水,鍛制鋼錠,經(jīng)過二次重熔鍛制毛坯;
2、粗車I:將上述毛坯用中心架支承,卡住軸一端,車平被卡住端的端面,毛坯打中心孔,中心孔外圓單邊留量3-4mm,表面粗糙度Ra6.3um;
3、UT檢驗:對上述粗車I后的工件進行超聲波檢驗,按JB/T4730標準執(zhí)行;
4、熱處理:將上述UT檢驗后的工件進行1040±10℃固溶化處理,水淬,試塊同爐;
5、粗車II:將上述熱處理后的工件卡另一端,用中心架支承工件,車平被卡住端端面,打中心孔,車外圓單邊留量1.5-2mm,各臺肩軸向留量1mm,粗糙度Ra6.3um;
6、高溫時效:將上述粗車II后的工件進行高溫時效處理,消除內(nèi)應力,高溫時效處理條件為:+580±10℃,4h,空冷;
7、半精車I:將上述高溫時效處理過的工件,卡住一端,頂另一端,中間用中心架支撐,按要求尺寸車外圓、螺紋圓,外圓、螺紋圓徑向留量0.6-0.7mm,車臺肩、空刀槽,臺肩、空刀槽軸向按名義尺寸留量0.4-0.5mm;
8、半精車II:掉頭,重復工序7;
9、低溫時效:將上述半精車II后的工件進行低溫時效處理,消除內(nèi)應力,低溫時效處理條件為:350℃±10,4h,空冷;
10、修研:按圖紙加工中心孔;
11、精車I:將上述修研后的工件按圖紙要求車出螺紋及退刀槽,有形位公差要求的端面留量0.2mm;
12、磨I:將上述精車I后的工件磨外圓,鍵槽處外圓按名義尺寸留量0.2mm;
13、劃線:將上述磨I后的工件在鍵槽位置劃線;
14、銑:將上述劃線后的工件按圖紙要求銑鍵槽;
15、磨II:將上述銑后的工件磨至鍍鉻前尺寸;
16、PT檢驗:將上述磨II后的工件進行液體滲透檢驗;
17、鍍鉻:將上述探傷后的工件進行鍍鉻,保證成品鍍鉻層厚度0.05-0.08mm,鍍鉻時將螺紋、退刀槽處進行防護;
18、去氫處理:將上述鍍鉻后工件進行低溫去氫處理;
19、去除鍍鉻防護,修中心孔,至軸跳動≤0.05mm;
20、磨III:將上述修復后的工件磨至鍍鉻后尺寸;
21、磨IV:將上述磨III后的工件繼續(xù)精磨,磨至鍍鉻面粗糙度Ra1.6um,有形位公差要求的端面、帶有鍵槽的外圓,磨至圖紙要求;
22、修整:將上述磨IV后的工件除去加工毛刺,清洗,打標記,得成品。
還包括校直步驟:上述半精車II后的工件如有彎曲部分,進行校直。
還包括防護步驟:鍍鉻前將鍵槽、空刀槽、軸伸、螺紋部分做好鍍鉻防護措施。
所述步驟1中,鍛造步驟中鍛造設備為6t電渣爐。
所述步驟4中,熱處理爐為φ1.8m×8m井式爐。
所述的步驟2、步驟5、步驟7、步驟8、步驟11中所用的車床為:工件轉(zhuǎn)速130r/min,刀具切削深度0.2mm,刀具進給0.3mm/prn;刀具:YG8尖刀或75°合金刀具,進刀量粗車40-50mm/轉(zhuǎn),半精車30mm/轉(zhuǎn),精車5-10mm/轉(zhuǎn)。
所述的步驟12、步驟15、步驟20、步驟21中,磨床砂輪為白剛玉砂輪,轉(zhuǎn)速50-60r/min。
本發(fā)明的優(yōu)點效果如下:
1、泵軸毛坯固溶化處理,保證材料的化學成分和力學性能;
2、泵軸高溫時效和低溫時效處理,確保消除加工應力,穩(wěn)定尺寸,保證加工后的尺寸精度;
3、 泵軸無損檢測,確保泵軸無缺陷。
總之,該泵軸加工工藝,加工硬化效應小,尺寸變形小,泵軸加工尺寸精度好,表面光潔度高。完工尺寸檢查控制在40℃以下;并且加工效率高,質(zhì)量好,能保證泵軸的尺寸精度和形位尺寸公差變形小,滿足圖紙尺寸要求和技術要求。
具體實施方式
本發(fā)明通過具體實施例,對本發(fā)明技術方案進行詳細說明如下。
實施例
包括下述步驟:
1、 鍛件,按GB1220-2007《不銹鋼棒》標準配置鋼水,鍛制鋼錠,經(jīng)過二次重熔鍛制毛坯;
2、粗車I:將上述毛坯用中心架支承,卡住軸一端,車平被卡住端的端面,毛坯打中心孔,中心孔外圓單邊留量3-4mm,表面粗糙度Ra6.3um;
3、UT檢驗:對上述粗車I后的工件進行超聲波檢驗,按JB/T4730標準執(zhí)行;
4、熱處理:將上述UT檢驗后的工件進行1040±10℃固溶化處理,水淬,試塊同爐;
5、粗車II:將上述熱處理后的工件卡另一端,用中心架支承工件,車平被住端端面,打中心孔,車外圓單邊留量1.5-2mm,各臺肩軸向留量1mm,粗糙度Ra6.3um;
6、高溫時效:將上述粗車II后的工件進行高溫時效處理,消除內(nèi)應力,高溫時效處理條件為:+580±10℃,4h,空冷;
7、半精車I:將上述高溫時效處理過的工件,卡一端,頂另一端,中間用中心架支撐,按要求尺寸車外圓、螺紋圓,外圓、螺紋圓徑向留量0.6-0.7mm,車臺肩、空刀槽,臺肩、空刀槽軸向按名義尺寸留量0.4-0.5mm;
8、半精車II:掉頭,重復工序7;
9、低溫時效:將上述半精車II后的工件進行低溫時效處理,消除內(nèi)應力,低溫時效處理條件為:350℃±10,4h,空冷;
10、修研:按圖紙加工中心孔;
11、精車I:將上述修研后的工件按圖紙要求車出螺紋及退刀槽,有形位公差要求的端面留量0.2mm;
12、磨I:將上述精車I后的工件磨外圓,鍵槽處外圓按名義尺寸留量0.2mm;
13、劃線:將上述磨I后的工件在鍵槽位置劃線;
14、銑:將上述劃線后的工件按圖紙要求銑鍵槽;
15、磨II:將上述銑后的工件磨至鍍鉻前尺寸;
16、PT檢驗:將上述磨II后的工件進行液體滲透檢驗;
17、鍍鉻:將上述探傷后的工件進行鍍鉻,保證成品鍍鉻層厚度0.05-0.08mm,鍍鉻時將螺紋、退刀槽處進行防護;
18、去氫處理:將上述鍍鉻后工件進行低溫去氫處理;
19、去除鍍鉻防護,修中心孔,至軸跳動≤0.05mm;
20、磨III:將上述修復后的工件磨至鍍鉻后尺寸;
21、磨IV:將上述磨III后的工件繼續(xù)精磨,磨至鍍鉻面粗糙度Ra1.6um,有形位公差要求的端面、帶有鍵槽的外圓,磨至圖紙要求;
22、修整:將上述磨IV后的工件除去加工毛刺,清洗,打標記,得成品。
還包括校直步驟:上述半精車II后的工件如有彎曲部分,進行校直。
還包括防護步驟:鍍鉻前將鍵槽、空刀槽、軸伸、螺紋部分做好鍍鉻防護措施。
所述去氫處理步驟在鍍鉻后一日內(nèi)進行。
所述步驟1中,鍛造步驟中鍛造設備為6t電渣爐。
所述步驟4中,熱處理爐為φ1.8m×8m井式爐。
所述的步驟2、步驟5、步驟7、步驟8、步驟11中所用的車床為:工件轉(zhuǎn)速130r/min,刀具切削深度0.2mm,刀具進給0.3mm/prn;刀具:YG8尖刀或75°合金刀具,進刀量粗車40-50mm/轉(zhuǎn),半精車30mm/轉(zhuǎn),精車5-10mm/轉(zhuǎn)。
所述的步驟12、步驟15、步驟20、步驟21中,磨床砂輪為白剛玉砂輪,轉(zhuǎn)速50-60r/min。