[发明专利]一种高性能法兰轴的制备方法

摘要

本发明公开了一种高性能法兰轴的制备方法，属于法兰轴制备技术领域。本发明在常规添加Cr、Mn、Ni的基础上，从提高法兰轴显微硬度，细化法兰轴晶粒以达到法兰轴组织细化的角度出发，进一步增加了N、Al、Zr等元素。本发明的制备步骤为按化学元素组分配比铸出铸坯；对法兰轴进行退火处理；采用真空气淬炉对法兰轴进行分段加热；向真空气淬炉内充入氩气，将法兰轴快速冷却；将法兰轴置于控冷装置中，控制法兰轴旋转，同时在法兰轴表面涂覆纳米陶瓷涂层，当法兰轴表面温度低于150℃时出炉空冷后精加工。本发明增加了法兰轴的组织均匀性、硬度落差小，耐磨性更好，有效改善了法兰轴失圆变形问题，提高了生产合格率。

主权项

一种高性能法兰轴的制备方法，其步骤为：步骤一、按化学元素组分配比进行熔炼，铸出法兰轴铸坯；其中，化学元素质量百分比组成如下：C 2.2～2.8％；Si 0.7～2.3％；Mn 0.3～0.7％；P≤0.05％；S≤0.03％；Cr 3.4～4.2％；Ni 0.08～0.14％；B 0.7～1.3％；N≤0.4％；Mg 0.07～0.11％；Al 0.06～0.2％；Zr 0.05～0.1％；Mo0.15～0.24％；Cu 0.06～0.20％；Nb 0～0.08％；V 0.3～0.7％；Ti 0.08～0.2％；余量为Fe和不可避免的杂质；其中Mn/Zr＞4，且0.25％≤Cu+Mo≤0.35％，3.5％≤Al+N+Cr≤4.5％；步骤二、对法兰轴进行退火处理，具体退火处理工艺为：将法兰轴加热至890～910℃保温2～4h，炉冷至720～760℃，保温4～6h，再炉冷至500℃以下出炉空冷，然后对法兰轴进行粗加工；步骤三、采用真空气淬炉对法兰轴进行分段加热，第一段随炉升温至650～700℃，保温h1分钟；第二段加热至960～1020℃，保温h2分钟；其中：h1＝20+K1Dh2＝25+K1D式中，D为法兰轴平均直径，mm；D＝(D1+D2)/2，D1为法兰轴直径最大值，D2为法兰轴直径最小值；K1为保温系数，min/mm；当法兰轴平均直径小于等于300mm时，K1取0.15，当法兰轴平均直径大于300mm时，K1取0.25；步骤四、以不大于105Pa的充气压力向所述真空气淬炉内充入氩气，将法兰轴快速冷却至低于300℃；步骤五、将步骤四所得法兰轴置于控冷装置中，控制法兰轴旋转，同时在法兰轴表面涂覆纳米陶瓷涂层，在冷却过程中测量法兰轴表面温度，当法兰轴表面温度低于150℃时出炉空冷后精加工至规定尺寸。