[发明专利]节叉产品及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车零件锻造与加工的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种节叉产品及其制备方法。

背景技术

节叉是汽车上的关键部件之一，其是利用球型等装置实现不同方向的轴动力输出。节叉与传动轴组合，称为万向节传动装置。在前置发动机后轮驱动的车辆上，万向节传动装置安装在变速器输出轴与驱动桥主减速器输入轴之间；而前置发动机前轮驱动的车辆省略了传动轴，万向节安装在既负责驱动又负责转向的前桥半轴与车轮之间。

在现有技术中，节叉的加工工艺大多是以中碳钢锻造后经过调质处理，这种加工工艺在调质热处理时，不仅变形大而且需要消耗大量能源，生产成本较高。为此现有技术中，也开发了不需要经过调质处理的工艺，其只需控制锻造工艺参数就可以获得所需强度、韧性和切削性能的非调质钢。此外，万向节在交付之前，为了提高耐腐蚀性，通常需要进行镀锌处理。但是现有技术中常规的非调质易切削钢是在中碳钢中添加微量合金元素得到，由于碳的含量较高，在热镀锌时粘结性较差，在使用过程中也容易导致锌层脱落。

发明内容

为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种节叉产品及其制备方法。

为了解决上述技术问题并实现发明目的，本发明的第一方面提供以下技术方案：

本发明所述的节叉产品的制备方法，包括以下工序：辊锻制坯→锻造成形→磁粉探伤→机械加工；其特征在于：所述工序不包括调质处理，锻造成形工序中将辊锻制坯工序制备得到的坯料加热至1180~1230℃，预锻温度为1180~1230℃，终锻温度为930~980℃，终锻后控制冷却速度为2.5~3.5 ℃/秒，冷却至420~450℃后进行缓冷。

其中，所述节叉产品采用的材料为非调质易切削钢，其元素组成和重量百分比为：C：0.32~0.39wt%、Si：0.30~0.50wt%、Mn：1.00~1.50wt%、S：0.035~0.050 wt%、Ca：0.002~0.005 wt%、Mg：0.002~0.005 wt%、V：0.06~0.13 wt%、Mo：0.015~0.025wt%、P≤0.035wt%、Cr≤0.30wt%、Ni≤0.30wt%、Cu≤0.25wt%、Al≤0.01wt%、Nb≤0.01wt%、Ti≤0.01wt%，余量为Fe和不可避免的杂质。

其中，所述机械加工工序包括在数控机床上进行的车端面、钻孔、镗孔和倒角工艺；在方形铣床上进行的铣开口工艺；在立式花键拉床上进行的拉花键工艺。

其中，所述工序还包括机械加工后的热镀锌处理。

其中，热镀锌的锌浴含有0.08~0.13wt%的Al、0.03~0.08的Mg，余量为锌和不可避免的杂质。

其中，锌浴的温度为420~450℃。

其中，热镀锌镀层的厚度控制为3~10 μm，然后在460~480℃热处理25~35秒将锌镀层进行合金化处理。

本发明的第二方面还涉及一种节叉产品。

本发明所述的节叉产品，其特征在于：所述节叉产品将非调质易切削钢通过包括锻造成形工序的制备方法得到；所述非调质易切削钢的元素组成和重量百分比为：C：0.32~0.39wt%、Si：0.30~0.50wt%、Mn：1.00~1.50wt%、S：0.035~0.050 wt%、Ca：0.002~0.005 wt%、Mg：0.002~0.005 wt%、V：0.06~0.13 wt%、Mo：0.015~0.025wt%、P≤0.035wt%、Cr≤0.30wt%、Ni≤0.30wt%、Cu≤0.25wt%、Al≤0.01wt%、Nb≤0.01wt%、Ti≤0.01wt%，余量为Fe和不可避免的杂质。

其中，锻造成形工序中将辊锻制坯工序制备得到的坯料加热至1180~1230℃，预锻温度为1180~1230℃，终锻温度为930~980℃，终锻后控制冷却速度为2.5~3.5 ℃/秒，冷却至420~450℃后进行缓冷。

其中，所述节叉产品表面具有热镀锌镀层，且所述热镀锌镀层中含有0.08~0.13wt%的Al、0.03~0.08的Mg，余量为锌和不可避免的杂质。

其中，所述热镀锌镀层的厚度为3~10μm，然后在460~480℃热处理25~35秒将锌镀层进行合金化处理。

与现有技术相比，本发明所述的节叉产品及其制备方法具有以下有益效果：