一種c45鋼船用軸類鍛件的制造工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及機(jī)械零件鍛造工藝的技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種C45鋼船用軸類鍛件的制 造工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 船用碳素鋼軸類鍛件是船用艙系的關(guān)鍵零部件之一，工作中承受周期性變化的彎 曲和扭轉(zhuǎn)力矩，同時(shí)承受慣性力、振動(dòng)附加應(yīng)力，W及交變載荷的作用，受力情況復(fù)雜，負(fù)荷 大，容易產(chǎn)生疲勞破壞，造成艙軸斷裂，將引起船用艙系的其他零件的損壞，直接影響船舶 設(shè)備的安危。因此，對船用碳素鋼軸類鍛件的強(qiáng)度、剛度、耐磨性等提出了較高的要求。為 了滿足各種力學(xué)性能的要求，船用碳素鋼軸類鍛件的內(nèi)部及表面缺陷應(yīng)該少，組織結(jié)構(gòu)、纖 維分布要合理，形狀尺寸要精確，尤其是大型的船用艙軸，保證質(zhì)量要求，減少機(jī)械加工余 量，是大型船用艙軸鍛造生產(chǎn)中十分重要的課題，因?yàn)橛猛ǔ５奶妓劁摬牧?，采用常?guī)的正 火或正火+回火進(jìn)行性能熱處理，很難達(dá)到設(shè)計(jì)要求，船用碳素鋼軸類鍛件傳統(tǒng)制造工藝 流程為：加熱一鍛造一鍛后熱處理一粗加工一調(diào)質(zhì)（第二熱處理）一性能檢驗(yàn)一校直一半 精加工一交驗(yàn)入庫，船用碳素鋼軸類鍛件為了獲得較好的組織晶粒，需要對鍛件進(jìn)行多次 熱處理，由于加工處理工序的增加，使得加工時(shí)間較長，加工效率低，由于需要多次加工必 然要增加鍛件的加工余量，造成了材料的浪費(fèi)，增加了生產(chǎn)成本，降低了市場競爭力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對上述問題，本發(fā)明提供了一種C45鋼船用軸類鍛件的制造工藝，簡化了加工 工藝，極大地提高了生產(chǎn)效率，而且減少了鍛件加工余量，提高了材料利用率，降低了生產(chǎn) 成本，提高了市場競爭力。
[0004] 為達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種C45鋼船用軸類鍛件的 制造工藝，所采用的技術(shù)方案包括W下步驟：
[000引（1)C45鋼船用軸類鍛件材料生產(chǎn)，在碳素鋼生產(chǎn)過程中加入Ni或/和A1合金元 素；
[0006] 似對步驟(1)中生產(chǎn)出來的C45鋼船用軸類鍛件材料進(jìn)行加熱、鍛造成型C45鋼船 用軸類鍛件；
[0007] 樹對鍛造后的C45鋼船用軸類鍛件進(jìn)行熱處理；
[0008] 其進(jìn)一步特征在于：所述工藝還包括如下步驟：對熱處理后的船用碳素鋼軸 類鍛件進(jìn)行加工和性能熱處理；所述熱處理包括正火加回火；所述正火冷卻方式為風(fēng) 冷或者霧冷；在碳素鋼生產(chǎn)過程中加入Ni:0. 08 % -0. 12 % (重量百分比）或/和A1 : 0. 015 % -0. 035 % (重量百分比）合金元素；碳素鋼中：C《0. 65 % (重量百分比）、 Si:0. 25-0. 35% (重量百分比）、Mn:0. 55-0. 75% (重量百分比）、Cr:《0. 4% (重量百分 比）、P:《0. 035% (重量百分比）、S:《0. 035% (重量百分比）、Mo:《0. 1% (重量百 分比）、Ni:0.08-0. 012% (重量百分比）、A1:0.015-0. 035% (重量百分比）、其余為化。
[0009] 本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)中，由于在C45鋼船用軸類鍛件材料的生產(chǎn)過程中加入Ni或/ 和A1合金元素，在保證船用碳素鋼軸類鍛件力學(xué)性能的同時(shí)，提高了船用碳素鋼軸類鍛件 材料的初性，減少了加工次數(shù)，簡化了加工工藝，極大地提高了生產(chǎn)效率，而且減少了鍛件 加工余量，提高了材料利用率，降低了生產(chǎn)成本，提高了市場競爭力。
【具體實(shí)施方式】
[0010] 下面通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行具體的描述，只用于對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，不 能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定，該領(lǐng)域的技術(shù)工程師可根據(jù)上述發(fā)明的內(nèi)容對本發(fā)明 作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。
[0011] 實(shí)施例
[0012] C45鋼化學(xué)成分如下，其余為化：
[0013]
[0014] 一種船用C45鋼鍛件的制造工藝，包括W下步驟：
[0015] (1)船用碳素鋼軸類鍛件材料生產(chǎn)，在碳素鋼生產(chǎn)過程中加入Ni或/和A1合金元 素；
[0016] 似對步驟（1)中生產(chǎn)出來的船用碳素鋼軸類鍛件材料進(jìn)行加熱、鍛造成型船用碳 素鋼軸類鍛件；
[0017] 樹對鍛造后的船用碳素鋼軸類鍛件進(jìn)行熱處理；
[0018] (4)對熱處理后的船用碳素鋼軸類鍛件進(jìn)行加工和性能熱處理；
[001引在碳素鋼生產(chǎn)過程中加入Ni:0. 08 % -0. 12 % (重量百分比），A1 : 0.015%-0.035% (重量百分比）合金元素，通過工藝流程的優(yōu)化整改，取消了傳統(tǒng)制造工 藝流程中的調(diào)質(zhì)（第二熱處理）、校直、半精加工Ξ個(gè)工序，可W極大地提高制造效率，同時(shí) 減少了機(jī)械加工余量，提高材料利用率，進(jìn)而達(dá)到降低成本，提高市場競爭力的目的。
[0020] 對熱處理后的船用碳素鋼軸類鍛件進(jìn)行加工和性能熱處理是船用碳素鋼軸類鍛 件的通常后續(xù)處理工藝。通過調(diào)整化學(xué)成分的內(nèi)控范圍，例如在通常碳素鋼的基礎(chǔ)上添加 一些Ni、A1等合金元素，可W極大地提高鐵素體的強(qiáng)度，提高強(qiáng)初性，同時(shí)可W增加碳化物 的占有量，從而提高正火狀態(tài)下（正火+回火）材料的力學(xué)性能。
[0021] 用鍛后熱處理的"正火+回火"工藝替代第二熱處理的"澤火+回火"工藝，把通 常的正火冷卻方式空冷調(diào)整為快速冷卻的風(fēng)冷，把鍛造后的船用碳素鋼軸類鍛件冷卻到室 溫，必要時(shí)還需采用霧冷，從而獲得良好的組織晶粒，使艇軸鍛件的力學(xué)性能達(dá)到船規(guī)要 求。在保證船用碳素鋼軸類鍛件力學(xué)性能的同時(shí)，提高了船用碳素鋼軸類鍛件材料的初性， 減少了加工次數(shù)，簡化了加工工藝，極大地提高了生產(chǎn)效率，而且減少了鍛件加工余量，提 高了材料利用率，降低了生產(chǎn)成本，提高了市場競爭力。
[0022] 一方面整改鍛造工藝，一方面在通常碳素鋼的基礎(chǔ)上添加一些提高強(qiáng)初性的Ni、A1等合金元素；另一方面把通常的正火冷卻方式空冷調(diào)整為風(fēng)冷，必要時(shí)還需采用霧冷。 運(yùn)樣一是可W提高材料等級，使之具有較好的滿足使用要求的潛能，二是通過加快冷速的 方式獲得良好的組織，從而最終達(dá)到滿足要求的性能指標(biāo)。
[0023] 鍛件力學(xué)性能
[0024]抗拉強(qiáng)度Rm(MPa) 600
[00巧]上屈服強(qiáng)度R細(xì)(MPa) 300
[002引 斷后伸長率A(% ) :> 18
[0027]通過W上具體實(shí)施案例可W看出，選用本發(fā)明工藝獲得的產(chǎn)品經(jīng)測試，其滲碳深 度、表面硬度和抗磨性能等關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，齒輪的工作可靠性高，使用壽命 長。同時(shí)，其工藝流程得到簡化，生產(chǎn)周期縮短，經(jīng)濟(jì)性好。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種C45鋼船用軸類鍛件的制造工藝，其特征在于，包括以下步驟： ⑴C45鋼船用軸類鍛件材料生產(chǎn)，在碳素鋼生產(chǎn)過程中加入Ni或/和A1合金元素； ⑵對步驟⑴中生產(chǎn)出來的C45鋼船用軸類鍛件材料進(jìn)行加熱、鍛造成型C45鋼船用軸 類軸類鍛件； ⑶對鍛造后的船用碳素鋼軸類鍛件進(jìn)行熱處理。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種C45鋼船用軸類鍛件的制造工藝，其特征在于：所述工 藝還包括如下步驟：對熱處理后的C45鋼船用軸類鍛件進(jìn)行加工和性能熱處理。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種C45鋼船用軸類鍛件的制造工藝，其特征在于：所述熱 處理包括正火加回火。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種C45鋼船用軸類鍛件的制造工藝，其特征在于：所述正 火冷卻方式為風(fēng)冷或者霧冷。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種C45鋼船用軸類鍛件的制造工藝，簡化了加工工藝，極大地提高了生產(chǎn)效率，而且減少了鍛件加工余量，提高了材料利用率，降低了生產(chǎn)成本，提高了市場競爭力，其特征在于：其包括以下步驟：⑴、船用碳素鋼軸類鍛件材料生產(chǎn)，在碳素鋼生產(chǎn)過程中加入Ni或/和Al合金元素；⑵、對步驟⑴中生產(chǎn)出來的船用碳素鋼軸類鍛件材料進(jìn)行加熱、鍛造成型船用碳素鋼軸類鍛件；⑶、對鍛造后的船用碳素鋼軸類鍛件進(jìn)行熱處理。
【IPC分類】B21K1/06, C22C38/08, C22C38/12, C22C38/40, C22C38/44, C21D8/06
【公開號】CN105331900
【申請?zhí)枴緾N201510799755
【發(fā)明人】徐衛(wèi)明, 楊以振, 顧金才, 何云超
【申請人】張家港市廣大機(jī)械鍛造有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年11月19日