[发明专利]一种升船机安全机构锁定块及其制造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种大型机械零件的制造工艺，具体的说是一种升船机安全机构锁定块及其制造工艺。 

背景技术

大型机械零件毛坯的锻造及热处理一直是机械制造行业长期研究的课题，近几年新的锻造理论和锻造工艺方法不断提出，其不断深入研究目的就是通过新工艺新方法，更有效的改善锻件内部质量，提高大型锻件的性能和使用寿命以及零件的安全性。 

锁定块是升船机安全锁定机构的关键部件，其最终形状为螺旋齿形，螺旋齿加工后需调质处理，内部探伤要求极高，相当于JB/T5000.15Ⅰ级，加之毛坯锻件重量约15吨，饼型锻件纵向受力，满足性能要求困难，制造难度和风险很大。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是： 

如何保证锁定块具有高抗拉强度和高屈服强度；

如何保证锁定块距齿面25mm淬火组织大于90%；

如何保证锁定块具有较小的表面粗糙度，组织更为均匀稳定，极少气孔及沙眼。

本发明解决以上技术问题的技术方案是： 

一种升船机安全机构锁定块，其化学成分的质量百分比为：C：0.25-0.35%，Si:0.35-0.45%，Mn:0.35-0.55%，Ni:0.9-1.1%，Cr:0.2-0.4%，Nb：0.25-0.45%，Cu:0.55-0.75%，N:0.05-0.07%，Mo:0.17-0.19%，Al:0.06-0.08%，S：0.04-0.06%，Ti：0.05-0.07%，V：0.007-0.009%，B：0.005-0.007%，P：0.007-0.009%，镧系稀土：1-3%，余量为Fe。

升船机安全机构锁定块的制造工艺，按以下工序进行：选材—下料—加热—锻造—锻后热处理—机加工—理化检验及超声波探伤—热处理—性能检测—精加工—超声波探伤及磁粉探伤—清洁—包装； 

加热工序采用分段加热，第一段加热温度为700-750℃，到温后保温10-15min，第二段加热温度为850-880℃，到温后保温35-40min，然后空冷至室温；

锻后热处理工序采用两次正火+两次回火+冷却，第一次正火温度大于第二次正火温度，第一次回火温度大于第二次回火温度；

第一次正火：采用分段加热，第一段加热温度为850-880℃，到温后保温16-19min，第二段加热温度为700-750℃，到温后保温15-17min，然后空冷20-25min后进行第二次正火；

第二次正火：采用分段加热，第一段加热温度为660-690℃加热，到温后保温20-23min，第二段加热温度为600-650℃加热，到温后保温10-15min，然后水冷至室温；

第一次回火：回火温度800-830℃，到温后保温16-19min，然后空冷5-7min后进行第二次回火；

第二次回火：回火温度600-630℃，到温后保温6-9min，然后进行冷却；

冷却采用水冷与空冷结合，先采用水冷以1-3℃/s的冷却速率将钢板水冷至450-470℃，然后空冷至400-430℃，再采用水冷以4-5℃/s的冷却速率将钢板水冷至300-350℃，再采用水冷以1-2℃/s的冷却速率冷却至室温；

热处理采用分段加热，第一段加热温度为600-650℃加热，到温后保温15-18min，第二段加热温度为660-690℃加热，到温后保温20-30min，然后水冷至室温。

本发明解剖观察螺旋齿受力方向（纵向）纤维组织流向，做纵向和切向性能比较，调整确定加热温度；解剖观测检测调质淬火、回火后不同深度的硬度，不同深度的组织，分析、测定不同深度马氏体组织比例，以及不同深度、不同比例、不同回火温度的马氏体回火组织的强度，硬度和韧性，确定锻后热处理温度。