[发明专利]一种高强度、高韧性犁柱的制造方法

说明书

本发明涉及农机具的生产加工领域，具体地说是一种高强度、高韧性犁柱的制造方法。采用热冲压成型与淬火一体化工艺，同时完成犁柱的成型与淬火。将机加工好的犁柱坯料加热到奥氏体化温度，保温一定的时间后迅速转入成型模具中，将坯料冲压成型，同时采用向坯料喷水冷却的方式，使温度迅速降到材料的马氏体开始转变温度以下，一次完成成型和淬火。采用本发明生产的犁柱，其生产工艺简单，无淬火(油淬)污染，成本低，产品的批次稳定好。生产的犁柱抗拉强度达到1500MPa以上，硬度46HRC以上，冲击韧性达到40J/cm²以上，性能远优于目前大量生产使用的65Mn/60Si2Mn/50CrVA等弹簧钢犁柱。在保证犁柱具有高强韧性的同时，又能简化生产工艺，提高生产效率，而且环保无污染。

技术领域：

本发明涉及农机具的生产加工领域，具体地说是一种高强度、高韧性犁柱的制造方法。

背景技术：

农业生产中使用的犁有多种型号，但都有一个关键部件－犁柱。犁柱安装于犁架和犁托之间，犁托上安装有犁壁(栅条)、犁铧、犁铧尖及犁侧板。耕地动力通过犁架、犁柱传递到犁托，驱动犁铧、犁壁等完成翻地作业。犁柱为杆形弯曲件，截面为长方形。犁柱多采用铸造法或扁钢冲压成形生产，铸造法生产的犁柱重量大，笨重，且力学性能差，多见于小型犁和单犁；扁钢弯曲法生产的犁柱目前被翻转犁大量使用，特别是进口翻转犁，基本全部是扁钢冲压生产的。

国内大量使用30～32mm厚度的60Si2Mn、50CrVA等弹簧扁钢生产犁柱，其生产工艺如下：切断－热弯曲－钻孔－固溶热处理－油淬－中温回火，其抗拉强度约为1300～1400MPa，硬度43～45HRC，由于该钢种的淬透性较差，对于30mm厚的扁钢而言，很难完全淬透，在扁钢厚度的中间部位，经常出现韧性差的上贝氏体组织，造成犁柱的冲击功低于10～15J，犁柱的强度和韧性不匹配，在使用过程中出现变形和断裂等问题，影响犁柱的正常使用。同时，该生产工艺采用油冷淬火，污染大，工作环境差，成本高。

发明内容：

本发明的目的是提供一种高强度、高韧性犁柱的制造方法，在保证犁柱具有高强韧性的同时，又能简化生产工艺，提高生产效率，而且环保无污染。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种高强度、高韧性犁柱的制造方法，选用高淬透性的锰硼扁钢作为坯料，将其加热到奥氏体化温度并保温一段时间后，转入成型模具中，在热冲压成型的同时，采用喷水冷却坯料，同时完成犁柱的成型和淬火，经回火后得到性能合格的犁柱产品。

所述的高强度、高韧性犁柱的制造方法，按按重量百分比计，锰硼扁钢坯料的化学成分为：C 0.23～0.28，Mn 1.0～1.5，Si 0.17～0.37，Cr＜0.45，Ti＜0.05，Nb＜0.08，Al＜0.06，Cu＜0.25，P＜0.035，S＜0.035，B 0.0008～0.0030，余量为Fe。

所述的高强度、高韧性犁柱的制造方法，奥氏体化温度为900～950℃，保温时间为30～40分钟。

所述的高强度、高韧性犁柱的制造方法，成型模具安装在液压机上，在成型模具上设置水冷喷嘴，喷嘴与水泵相连接，水泵的启动和停止受液压机移动平台上的行程开关控制，当坯料刚刚完成成型时水泵启动，对热冲压成型件进行淬火冷却，然后液压机回程，成型模具打开，水泵断电，水冷停止。

所述的高强度、高韧性犁柱的制造方法，冷却水的压力大于0.2MPa，冷却喷水时间为20～25秒。

所述的高强度、高韧性犁柱的制造方法，根据需要在淬火后进行回火处理，温度为180～200℃，保温时间为1～2小时，空冷。

所述的高强度、高韧性犁柱的制造方法，回火后犁柱的抗拉强度达到1500MPa以上，硬度46HRC以上，冲击韧性akv达到40J/cm²以上。

本发明的设计思想是：