CN109112286A - 工程机械用销轴的热处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种工程机械用销轴的热处理方法，包括以下步骤：S1：调质，1)调质淬火：将所述销轴置入加热装置加热至800℃‑830℃，保温30min‑60min，后将之静置入调质淬火液快速冷却，2)：高温回火，将所述销轴加热至500℃‑540℃，保温1h‑2h，然后取出将之静置于空气中自然冷却；S2：高频淬火，将所述销轴通过感应加热设备进行表面加热，加热温度为900℃‑1020℃，后将之置入恒温淬火池中，所述销轴在淬火池中冷却时间为10min‑15min。S3：低温回火。本发明的销轴热处理工艺，表面硬度高,表面淬火后形成有利的残余压应力和细小马氏体组织，抗疲劳强度高，耐磨性高。

Description

工程机械用销轴的热处理方法
技术领域
本发明属于金属热处理领域，特别是涉及一种工程机械用销轴的热处理方法。
背景技术
调质处理就是指淬火加高温回火的双重热处理方法，其目的是使工件具有良好的综合机械性能。高温回火是指在500-650℃之间进行回火，调质可以使钢的性能，材质得到很大程度的调整，其强度、塑性和韧性都较好，具有良好的综合机械性能；
淬火是把钢加热到临界温度以上，保温一定时间，然后以大于临界冷却速度进行冷却，从而获得以马氏体为主的不平衡组织(也有根据需要获得贝氏体或保持单相奥氏体)的一种热处理工艺方法。淬火是钢热处理工艺中应用最为广泛的工种工艺方法，将经过淬火的工件重新加热到适当温度，保温一段时间后在空气或水、油等介质中冷却的金属热处理工艺，或将淬火后的合金工件加热到适当温度，保温若干时间，然后缓慢或快速冷却，一般用于减小或消除淬火钢件中的内应力，或者降低其硬度和强度，以提高其延性或韧性。淬火后的工件应及时回火，通过淬火和回火的相配合，才可以获得所需的力学性能；
销轴，用于转动工作中既承受弯矩又承受扭矩的轴，由于其是关键部件，因此对其强度和韧性有较高要求由于销轴需要较高的硬度和较强的耐磨性，所以销轴对于材料以及热处理的工艺要求会比较严格，所以需要一种能够有效提高销轴耐磨性的热处理工艺。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种工程机械用销轴的热处理方法，其在淬火后表面硬度高且均匀、淬硬层径向硬度落差小、强度高，使用寿命长，淬火加热能耗低。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案如下：
一种工程机械用销轴的热处理方法，包括以下步骤：
S1：调质，
1)调质淬火：将所述销轴置入加热装置加热至800℃-830℃，保温30min-60min，后将之静置入调质淬火液快速冷却。
2)：高温回火，将所述销轴加热至500℃-540℃，保温1h-2h，然后取出将之静置于空气中自然冷却。
S2：高频淬火，将所述销轴通过感应加热设备进行表面加热，加热温度为900℃-1020℃，后将之置入恒温淬火池中，所述销轴在淬火池中冷却时间为10min-15min。
S3：低温回火，将销轴加热至160℃-180℃，保温1h-2h后静置于空气中自然冷却。
进一步地说，所述加热装置为箱式电阻炉。
进一步地说，所述调质淬火液为油基淬火液。
进一步地说，所述淬火池内的淬火介质为水基淬火液。
进一步地说，所述淬火池底部设有起搅拌作用的喷嘴。
进一步地说，所述喷嘴的喷水淬火流量0.2-0.5t/min，水压0.01-0.03Mpa。
进一步地说，包括以下步骤：
S1：调质，
1)调质淬火：将所述销轴置入加热装置加热至800℃-830℃，保温30min-60min，后将之静置入调质淬火液快速冷却。
2)：高温回火，将所述销轴加热至520℃-540℃，保温1h-1.5h，然后取出将之静置于空气中自然冷却。
S2：高频淬火，将所述销轴通过感应加热设备进行表面加热，加热温度为880℃-980℃，后将之置入恒温淬火池中，所述销轴在淬火池中冷却时间为8min-12min。
S3：低温回火，将销轴加热至170℃-190℃，保温1.5h-2h后静置于空气中自然冷却。
进一步地说，包括以下步骤：
S1：调质，
1)调质淬火：将所述销轴置入加热装置加热至820℃，保温50min，后将之静置入调质淬火液快速冷却。
2)：高温回火，将所述销轴加热至520℃，保温1.5h，然后取出将之静置于空气中自然冷却。
S2：高频淬火，将所述销轴通过感应加热设备进行表面加热，加热温度为1000℃，后将之置入恒温淬火池中，所述销轴在淬火池中冷却时间为12min。
S3：低温回火，将销轴加热至180℃，保温2h后静置于空气中自然冷却。
本发明的有益效果是：
一、本发明的热处理方法采用箱式电阻炉的加热方式，该加热方式能减少一半以上的能源消耗，本发明的淬火池采用喷嘴的方式搅拌，使之冷却部位均匀，且冷却时间线性较连续，能够得到更佳的淬火效果。
二、本发明的销轴热处理工艺，由于中频感应加热速度快，奥氏体晶粒不易长大，淬火后的马氏体组织也非常的细小，所以表面硬度高,表面淬火后形成有利的残余压应力和细小马氏体组织，抗疲劳强度高，从而提高工件的耐磨性，调质后的索素体基体上弥散地分布着细粒状碳化物，从而提高了抗疲劳强度和韧性，在保证其耐磨性的同时，解决了轴的断裂问题，加强了销轴的耐磨性，销轴经整体淬火后，内外周均获得较高的硬度，销轴的热处理的一致性较高，避免销轴淬火过程中的开裂，利用该方法制得的销轴，其具有较高的塑韧性和硬度，以及极强的耐磨性。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本发明的具体实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的优点及功效。本发明也可以其它不同的方式予以实施，即，在不背离本发明所揭示的范畴下，能予不同的修饰与改变。
实施例1：一种工程机械用销轴的热处理方法，包括以下步骤：
S1：调质，
1)调质淬火：将所述销轴置入加热装置加热至800℃-830℃，保温30min-60min，后将之静置入调质淬火液快速冷却。
2)：高温回火，将所述销轴加热至500℃-540℃，保温1h-2h，然后取出将之静置于空气中自然冷却。
S2：高频淬火，将所述销轴通过感应加热设备进行表面加热，加热温度为900℃-1020℃，后将之置入恒温淬火池中，所述销轴在淬火池中冷却时间为10min-15min。
S3：低温回火，将销轴加热至160℃-180℃，保温1h-2h后静置于空气中自然冷却。
所述加热装置为箱式电阻炉。
所述调质淬火液为油基淬火液。
所述淬火池内的淬火介质为水基淬火液。
所述淬火池底部设有起搅拌作用的喷嘴。
所述喷嘴的喷水淬火流量0.5t/min，水压0.01Mpa。
实施例2：与实施例1不同之处在于，包括以下步骤：
S1：调质，
1)调质淬火：将所述销轴置入加热装置加热至800℃，保温30min，后将之静置入调质淬火液快速冷却。
2)：高温回火，将所述销轴加热至500℃，保温1h，然后取出将之静置于空气中自然冷却。
S2：高频淬火，将所述销轴通过感应加热设备进行表面加热，加热温度为900℃，后将之置入恒温淬火池中，所述销轴在淬火池中冷却时间为10min。
S3：低温回火，将销轴加热至160℃，保温1h后静置于空气中自然冷却。
实施例3：与实施例1不同之处在于，包括以下步骤：
S1：调质，
1)调质淬火：将所述销轴置入加热装置加热至830℃，保温60min，后将之静置入调质淬火液快速冷却。
2)：高温回火，将所述销轴加热至540℃，保温2h，然后取出将之静置于空气中自然冷却。
S2：高频淬火，将所述销轴通过感应加热设备进行表面加热，加热温度为1020℃，后将之置入恒温淬火池中，所述销轴在淬火池中冷却时间为15min。
S3：低温回火，将销轴加热至180℃，保温2h后静置于空气中自然冷却。
实施例4：与实施例1不同之处在于，包括以下步骤：
S1：调质，
1)调质淬火：将所述销轴置入加热装置加热至820℃，保温45min，后将之静置入调质淬火液快速冷却。
2)：高温回火，将所述销轴加热至520℃，保温1.5h，然后取出将之静置于空气中自然冷却。
S2：高频淬火，将所述销轴通过感应加热设备进行表面加热，加热温度为980℃，后将之置入恒温淬火池中，所述销轴在淬火池中冷却时间为12min。
S3：低温回火，将销轴加热至170℃，保温1.5h后静置于空气中自然冷却。
本发明的工作过程和工作原理如下：
本发明的热处理方法采用箱式电阻炉的加热方式，该加热方式能减少一半以上的能源消耗，本发明的淬火池采用喷嘴的方式搅拌，使之冷却部位均匀，且冷却时间线性较连续，能够得到更佳的淬火效果。
本热处理工艺由于中频感应加热速度快，奥氏体晶粒不易长大，淬火后的马氏体组织也非常的细小，所以表面硬度高,表面淬火后形成有利的残余压应力和细小马氏体组织，抗疲劳强度高，从而提高工件的耐磨性，调质后的索素体基体上弥散地分布着细粒状碳化物，从而提高了抗疲劳强度和韧性，在保证其耐磨性的同时，解决了轴的断裂问题，加强了销轴的耐磨性，销轴经整体淬火后，内外周均获得较高的硬度，销轴的热处理的一致性较高，避免销轴淬火过程中的开裂，利用该方法制得的销轴，其具有较高的塑韧性和硬度，以及极强的耐磨性。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种工程机械用销轴的热处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：调质，
1)调质淬火：将所述销轴置入加热装置加热至800℃-830℃，保温30min-60min，后将之静置入调质淬火液快速冷却。
2)：高温回火，将所述销轴加热至500℃-540℃，保温1h-2h，然后取出将之静置于空气中自然冷却。
S2：高频淬火，将所述销轴通过感应加热设备进行表面加热，加热温度为900℃-1020℃，后将之置入恒温淬火池中，所述销轴在淬火池中冷却时间为10min-15min。
S3：低温回火，将销轴加热至160℃-180℃，保温1h-2h后静置于空气中自然冷却。
2.根据权利要求1所述的工程机械用销轴的热处理方法，其特征在于：所述加热装置为箱式电阻炉。
3.根据权利要求1所述的工程机械用销轴的热处理方法，其特征在于：所述调质淬火液为油基淬火液。
4.根据权利要求1所述的工程机械用销轴的热处理方法，其特征在于：所述淬火池内的淬火介质为水基淬火液。
5.根据权利要求1所述的工程机械用销轴的热处理方法，其特征在于：所述淬火池底部设有起搅拌作用的喷嘴。
6.根据权利要求5所述的工程机械用销轴的热处理方法，其特征在于：所述喷嘴的喷水淬火流量0.2-0.5t/min，水压0.01-0.03Mpa。
7.根据权利要求1所述的工程机械用销轴的热处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：调质，
1)调质淬火：将所述销轴置入加热装置加热至800℃-830℃，保温30min-60min，后将之静置入调质淬火液快速冷却。
2)：高温回火，将所述销轴加热至520℃-540℃，保温1h-1.5h，然后取出将之静置于空气中自然冷却。
S2：高频淬火，将所述销轴通过感应加热设备进行表面加热，加热温度为880℃-980℃，后将之置入恒温淬火池中，所述销轴在淬火池中冷却时间为8min-12min。
S3：低温回火，将销轴加热至170℃-190℃，保温1.5h-2h后静置于空气中自然冷却。
8.根据权利要求1所述的工程机械用销轴的热处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：调质，
1)调质淬火：将所述销轴置入加热装置加热至820℃，保温50min，后将之静置入调质淬火液快速冷却。
2)：高温回火，将所述销轴加热至520℃，保温1.5h，然后取出将之静置于空气中自然冷却。
S2：高频淬火，将所述销轴通过感应加热设备进行表面加热，加热温度为1000℃，后将之置入恒温淬火池中，所述销轴在淬火池中冷却时间为12min。
S3：低温回火，将销轴加热至180℃，保温2h后静置于空气中自然冷却。
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