[发明专利]沉淀硬化型不锈钢泵轴的加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种泵轴加工工艺，尤其涉及一种沉淀硬化型不锈钢泵轴的加工工艺。

背景技术

0Cr17Ni4Cu4Nb是一种典型的马氏体沉淀硬化型不锈钢，其镍含量较低，马氏体转变温度高于室温，经固溶温度冷至室温，其组织转变为马氏体，再经时效处理，马氏体基体中便析出铜相，使强度进一步提高。由于含碳量较低，该钢在固溶状态下具有良好的机加工性能，其腐蚀性和可焊性优于马氏体不锈钢。

0Cr17Ni4Cu4Nb耐腐蚀性和高温氧化性均良好，且在400℃以下具有优良的耐高温力学性能，故常用于制作370℃以下的零部件及要求有耐腐蚀性、耐磨性、高强度和高硬度的零部件及设备。

但用该种材料制作泵轴时，因材料本身强度高，耐腐蚀性好，但塑性差，特别是热处理不当，长期使用会有脆化倾向，易产生疲劳，引起轴断裂失效。同时泵轴键槽处若存在微小夹渣或裂纹，经长期运转，轴易产生疲劳，裂纹逐渐加大，造成轴失效。

发明内容

发明针对上述现有技术中存在的问题，提供了一种沉淀硬化型不锈钢泵轴的加工工艺，解决了现有技术中泵轴易断裂失效的问题。

本发明的技术方案包括下述步骤：

1、锻件，按GB1220-2007《不锈钢棒》标准配置钢水，锻制钢锭，经过二次重熔锻制毛坯；

2、粗车I：将上述毛坯用中心架支承，卡住轴一端，车平被卡住端的端面，毛坯打中心孔，中心孔外圆单边留量3-4mm，表面粗糙度Ra6.3um；

3、UT检验：对上述粗车I后的工件进行超声波检验，按JB/T4730标准执行；

4、热处理：将上述UT检验后的工件进行1040±10℃固溶化处理，水淬，试块同炉；

5、粗车II：将上述热处理后的工件卡另一端，用中心架支承工件，车平被卡住端端面，打中心孔，车外圆单边留量1.5-2mm，各台肩轴向留量1mm，粗糙度Ra6.3um；

6、高温时效：将上述粗车II后的工件进行高温时效处理，消除内应力，高温时效处理条件为：+580±10℃，4h，空冷；

7、半精车I：将上述高温时效处理过的工件，卡住一端，顶另一端，中间用中心架支撑，按要求尺寸车外圆、螺纹圆，外圆、螺纹圆径向留量0.6-0.7mm，车台肩、空刀槽，台肩、空刀槽轴向按名义尺寸留量0.4-0.5mm；

8、半精车II：掉头，重复工序7；

9、低温时效：将上述半精车II后的工件进行低温时效处理，消除内应力，低温时效处理条件为：350℃±10，4h，空冷；

10、修研：按图纸加工中心孔；

11、精车I：将上述修研后的工件按图纸要求车出螺纹及退刀槽，有形位公差要求的端面留量0.2mm；

12、磨I：将上述精车I后的工件磨外圆，键槽处外圆按名义尺寸留量0.2mm；

13、划线：将上述磨I后的工件在键槽位置划线；

14、铣：将上述划线后的工件按图纸要求铣键槽；

15、磨II：将上述铣后的工件磨至镀铬前尺寸；

16、PT检验：将上述磨II后的工件进行液体渗透检验；

17、镀铬：将上述探伤后的工件进行镀铬，保证成品镀铬层厚度0.05-0.08mm，镀铬时将螺纹、退刀槽处进行防护；

18、去氢处理：将上述镀铬后工件进行低温去氢处理；

19、去除镀铬防护，修中心孔，至轴跳动≤0.05mm；

20、磨III：将上述修复后的工件磨至镀铬后尺寸；

21、磨IV：将上述磨III后的工件继续精磨，磨至镀铬面粗糙度Ra1.6um，有形位公差要求的端面、带有键槽的外圆，磨至图纸要求；

22、修整：将上述磨IV后的工件除去加工毛刺，清洗，打标记，得成品。

还包括校直步骤：上述半精车II后的工件如有弯曲部分，进行校直。

还包括防护步骤：镀铬前将键槽、空刀槽、轴伸、螺纹部分做好镀铬防护措施。

所述步骤1中，锻造步骤中锻造设备为6t电渣炉。

所述步骤4中，热处理炉为φ1.8m×8m井式炉。

所述的步骤2、步骤5、步骤7、步骤8、步骤11中所用的车床为：工件转速130r/min，刀具切削深度0.2mm，刀具进给0.3mm/prn；刀具：YG8尖刀或75°合金刀具，进刀量粗车40-50mm/转，半精车30mm/转，精车5-10mm/转。

所述的步骤12、步骤15、步骤20、步骤21中，磨床砂轮为白刚玉砂轮，转速50-60r/min。

本发明的优点效果如下：