專利名稱：一種泵用驅(qū)動軸的感應(yīng)淬火加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬材料淬火加工技術(shù)，特別是涉及一種泵用驅(qū)動軸的感應(yīng)淬火加工方法。
背景技術(shù)：
驅(qū)動軸在油泵中起著關(guān)鍵作用，隨著驅(qū)動軸的不間斷旋轉(zhuǎn)，油泵才能不間斷的排除液體。油泵的流量直接與其轉(zhuǎn)速有關(guān)，轉(zhuǎn)速越快，油泵承受的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度和摩擦力越大，因而，對油泵的驅(qū)動軸硬度要求極為嚴(yán)格。上述油泵用驅(qū)動軸由優(yōu)質(zhì)45#鋼調(diào)質(zhì)后、經(jīng)粗加工、精加工而制成。該驅(qū)動軸在油泵內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)承受巨大的扭轉(zhuǎn)力和摩擦，因此，要求該驅(qū)動軸有較大的抗扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度和高耐磨性，否則易斷裂或者磨損，造成油泵不能正常工作。在現(xiàn)有的淬火加工工藝中，制備的驅(qū)動軸在感應(yīng)淬火后往往出現(xiàn)淬火部位的硬化層不均勻，導(dǎo)致驅(qū)動軸跳動大，超出要求范圍的問題。因此，如何設(shè)計(jì)該驅(qū)動軸的淬火工藝，以提高該零件的表面耐磨性和抗扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度， 以避免以上所述缺點(diǎn)，實(shí)為相關(guān)領(lǐng)域之業(yè)者目前亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種泵用驅(qū)動軸的感應(yīng)淬火加工方法，用于解決驅(qū)動軸感應(yīng)淬火后硬化層不均勻及跳動大的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種泵用驅(qū)動軸的感應(yīng)淬火加工方法，至少包括以下步驟步驟1)，將連接有加熱電源的加熱感應(yīng)器安放在驅(qū)動軸的待淬火部位，使所述驅(qū)動軸位于所述加熱感應(yīng)器的中心，啟動所述加熱感應(yīng)器將該驅(qū)動軸的待淬火部位加熱到800 900°C，同時(shí)使用冷卻溫度為20 40°C的調(diào)配淬火液進(jìn)行淬火；步驟2)，將所述驅(qū)動軸放置于回火溫度為180士5°C的回火爐中回火；步驟幻，檢驗(yàn)所述驅(qū)動軸的變形誤差，并在所述驅(qū)動軸的變形誤差大于0. Imm時(shí)，對所述驅(qū)動軸校直作業(yè)，將其變形誤差控制在0. Imm以內(nèi)；步驟4)，采用金相法及顯微硬度法檢測所述驅(qū)動軸完成淬火部位的金相組織和硬化層深度，并在其金相組織達(dá)到3 6級馬氏體組織與硬化層深度達(dá)到 0. 7 1. 5mm時(shí)，完成所述驅(qū)動軸的加工作業(yè)。在本發(fā)明泵用驅(qū)動軸的感應(yīng)淬火加工方法的步驟1)中，所述加熱感應(yīng)器將該驅(qū)動軸的待淬火部位加熱到800°C 900°C的加熱時(shí)間為1. 3s。所述加熱感應(yīng)器對所述驅(qū)動軸感應(yīng)淬火過程中，所述驅(qū)動軸以120r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。所述加熱感應(yīng)器將該驅(qū)動軸的待淬火部位加熱到850°C。所述調(diào)配淬火液的冷卻溫度為25°C。所述調(diào)配淬火液濃度為6% 10%的THIF-502淬火介質(zhì)。所述加熱電源的頻率為250KHz，功率為100KW。在本發(fā)明泵用驅(qū)動軸的感應(yīng)淬火加工方法的步驟幻中，所述變形誤差為所述驅(qū)動軸的外圓表面繞基準(zhǔn)軸線作無軸向回轉(zhuǎn)時(shí)，在指定方向上用百分表測得的最大讀數(shù)。如上所述，通過本發(fā)明的泵用驅(qū)動軸的感應(yīng)淬火加工方法，可以使驅(qū)動軸表面硬度達(dá)到55-58HRC，淬火區(qū)各部位的有效硬化層深度1. 2mm左右，不僅硬度和硬化層深度符合技術(shù)要求，而且驅(qū)動軸的跳動也成功控制在要求的0. Imm以內(nèi)，提高該零件的表面耐磨性和抗扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。采用本專利所提供的方法加工產(chǎn)品，每8小時(shí)的產(chǎn)量在1600根左右，有效地提高了生產(chǎn)效率。


圖1顯示為本發(fā)明泵用驅(qū)動軸的感應(yīng)淬火加工方法步驟圖。元件標(biāo)號說明S1-S4感應(yīng)淬火加工方法的步驟
具體實(shí)施例方式以下通過特定的具體實(shí)例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實(shí)施方式
加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。請參閱圖1。需要說明的是，本實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。如圖所示，本發(fā)明提供一種泵用驅(qū)動軸的感應(yīng)淬火加工方法，包括以下步驟步驟Si，將連接有加熱電源的加熱感應(yīng)器安放在驅(qū)動軸的待淬火部位，使所述驅(qū)動軸位于所述加熱感應(yīng)器的中心，啟動所述加熱感應(yīng)器將該驅(qū)動軸的待淬火部位加熱到 800 900°C，同時(shí)使用冷卻溫度為20 40°C的調(diào)配淬火液進(jìn)行淬火。在本實(shí)施例中，所選用的加熱電源的頻率為250KHz，功率為100KW，提供穩(wěn)定加熱。在感應(yīng)淬火作業(yè)的過程中，所述加熱感應(yīng)器對所述驅(qū)動軸感應(yīng)淬火過程中，所述驅(qū)動軸以120r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)所述加熱感應(yīng)器將該驅(qū)動軸的待淬火部位加熱到800°C 900°C，加熱時(shí)間為1. 3s，經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)，所述加熱感應(yīng)器將該驅(qū)動軸的待淬火部位加熱到優(yōu)選溫度為850°C，或者優(yōu)選溫度為825°C、875°C。加熱的優(yōu)選時(shí)間為1. 3s，優(yōu)選調(diào)配淬火液濃度為6% 10%的THIF-502淬火介質(zhì)，該淬火介質(zhì)的優(yōu)選溫度為25°C的淬火液冷卻效果最好，極有利于淬火過程中的快速冷卻，淬火效果突出，而且，利于保證驅(qū)動軸的淬硬深度和驅(qū)動軸的軸向硬化層的均勻性。步驟S2，將所述驅(qū)動軸放置于回火溫度為180士5°C的回火爐中回火；在本實(shí)施例中，選取180°C的溫度對所述驅(qū)動軸回火，經(jīng)試驗(yàn)，上述的回火溫度較有利于產(chǎn)生合格硬度的產(chǎn)品。步驟S3，檢驗(yàn)所述驅(qū)動軸的變形誤差，并在所述驅(qū)動軸的變形誤差大于0. Imm時(shí)， 對所述驅(qū)動軸校直作業(yè)，將其變形誤差控制在0. Imm以內(nèi)，在本實(shí)施例中，所述變形誤差為所述驅(qū)動軸的外圓表面繞基準(zhǔn)軸線作無軸向回轉(zhuǎn)時(shí)，在指定方向上用百分表測得的最大讀數(shù)。所述的校直作業(yè)是通過校直機(jī)完成的。步驟S4，采用金相法及顯微硬度法檢測所述驅(qū)動軸完成淬火部位的金相組織和硬化層深度，并在其金相組織達(dá)到3 6級馬氏體組織與硬化層深度達(dá)到0. 7 1. 5mm時(shí)，完成所述驅(qū)動軸的加工作業(yè)。在本實(shí)施例中，馬氏體(martensite)是黑色金屬材料的一種組織名稱。馬氏體(M)是碳溶于α-Fe的過飽和的固溶體，是奧氏體通過無擴(kuò)散型相變轉(zhuǎn)變成的亞穩(wěn)定相。其比容大于奧氏體、珠光體等組織，這是產(chǎn)生淬火應(yīng)力，導(dǎo)致變形開裂的主要原因。馬氏體最初是在鋼(中、高碳鋼)中發(fā)現(xiàn)的將鋼加熱到一定溫度(形成奧氏體) 后經(jīng)迅速冷卻(淬火)，得到的能使鋼變硬、增強(qiáng)的一種淬火組織。在本實(shí)施例中，當(dāng)檢測到所述驅(qū)動軸的淬火完成部位的金相組織達(dá)到馬氏體3 6級以及硬化層深度達(dá)到0. 7 1. 5mm時(shí)，認(rèn)定為符合產(chǎn)品合格要求。綜上所述，通過本發(fā)明的泵用驅(qū)動軸的感應(yīng)淬火加工方法，可以使驅(qū)動軸表面硬度達(dá)到55-58HRC，淬火區(qū)各部位的有效硬化層深度1. 2mm左右，不僅硬度和硬化層深度符合技術(shù)要求，而且驅(qū)動軸的跳動也成功控制在要求的0. Imm以內(nèi)，提高該零件的表面耐磨性和抗扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。采用本專利所提供的方法加工產(chǎn)品，每8小時(shí)的產(chǎn)量在1600根左右，有效地提高了生產(chǎn)效率。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種泵用驅(qū)動軸的感應(yīng)淬火加工方法，其特征在于，至少包括以下步驟步驟1)，將連接有加熱電源的加熱感應(yīng)器安放在驅(qū)動軸的待淬火部位，使所述驅(qū)動軸位于所述加熱感應(yīng)器的中心，啟動所述加熱感應(yīng)器將該驅(qū)動軸的待淬火部位加熱到800 900°C，同時(shí)使用冷卻溫度為20 40°C的調(diào)配淬火液進(jìn)行淬火；步驟2)，將所述驅(qū)動軸放置于回火溫度為180士5°C的回火爐中回火；步驟幻，檢驗(yàn)所述驅(qū)動軸的變形誤差，并在所述驅(qū)動軸的變形誤差大于0. Imm時(shí)，對所述驅(qū)動軸校直作業(yè)，將其變形誤差控制在0. Imm以內(nèi)；步驟4)，采用金相法及顯微硬度法檢測所述驅(qū)動軸完成淬火部位的金相組織和硬化層深度，并在其金相組織達(dá)到3 6級馬氏體組織與硬化層深度達(dá)到0. 7 1. 5mm時(shí)，完成所述驅(qū)動軸的加工作業(yè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵用驅(qū)動軸的感應(yīng)淬火加工方法，其特征在于所述步驟1) 中，所述加熱感應(yīng)器將該驅(qū)動軸的待淬火部位加熱到800°C 900°C的加熱時(shí)間為1. 3s。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵用驅(qū)動軸的感應(yīng)淬火加工方法，其特征在于所述步驟1) 中，所述加熱感應(yīng)器對所述驅(qū)動軸感應(yīng)淬火過程中，所述驅(qū)動軸以120r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵用驅(qū)動軸的感應(yīng)淬火加工方法，其特征在于所述步驟1) 中，所述加熱感應(yīng)器將該驅(qū)動軸的待淬火部位加熱到850°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵用驅(qū)動軸的感應(yīng)淬火加工方法，其特征在于所述步驟1) 中，所述調(diào)配淬火液的冷卻溫度為25°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵用驅(qū)動軸的感應(yīng)淬火加工方法，其特征在于所述步驟1) 中，所述調(diào)配淬火液濃度為6% -10%的THIF-502淬火介質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵用驅(qū)動軸的感應(yīng)淬火加工方法，其特征在于所述步驟1) 中，所述加熱電源的頻率為250KHz，功率為100KW。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵用驅(qū)動軸的感應(yīng)淬火加工方法，其特征在于所述步驟3) 中，所述變形誤差為所述驅(qū)動軸的外圓表面繞基準(zhǔn)軸線作無軸向回轉(zhuǎn)時(shí)，在指定方向上用百分表測得的最大讀數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種泵用驅(qū)動軸的感應(yīng)淬火加工方法，將連接有加熱電源的加熱感應(yīng)器安放在驅(qū)動軸的待淬火部位，使驅(qū)動軸位于加熱感應(yīng)器的中心，啟動加熱感應(yīng)器將該驅(qū)動軸的待淬火部位加熱到800～900℃，同時(shí)使用冷卻溫度為20～40℃的調(diào)配淬火液進(jìn)行淬火；然后將驅(qū)動軸放置于回火溫度為180±5℃的回火爐中回火；接著檢驗(yàn)驅(qū)動軸的變形誤差，并在驅(qū)動軸的變形誤差大于0.1mm時(shí)，對驅(qū)動軸校直作業(yè)，將其變形誤差控制在0.1mm以內(nèi)；最后采用金相法及顯微硬度法檢測驅(qū)動軸完成淬火部位的金相組織和硬化層深度，并在其金相組織達(dá)到3～6級馬氏體組織與硬化層深度達(dá)到0.7～1.5mm時(shí)，完成驅(qū)動軸的加工作業(yè)，進(jìn)而使其具有表面耐磨性和抗扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C21D9/28GK102382951SQ20111035843
公開日2012年3月21日 申請日期2011年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日
發(fā)明者彭坤 申請人:上海上大熱處理有限公司