一种高强度耐磨万向节及其热处理工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种高强度耐磨万向节，按质量百分比计成分为：C：0.21‑0.54%，Si：0.008‑0.12%，Mn：0.82‑0.84%，Ni：0.46‑0.48%，Cr:1.68‑1.85%，Mo:0.12‑0.14%，V：4.24‑4.27%，Zn：0.012‑0.014%，Nb：0.012‑0.028%，Mg:0.02‑0.04%，0.06%≤Al+Ti≤0.16%，P：≤0.050%，S：≤0.030%，复合稀土：0.11‑0.12%，余量为Fe和不可避免的杂质；本发明专利技术强度高，耐磨。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度耐磨万向节及其热处理工艺
本专利技术涉及一种万向节，具体的说是一种高强度耐磨万向节。
技术介绍
在大型起重设备上，如果起重机的某个机构由两台电动机分别驱动各自的减速机，而两台减速机之间要求刚性同步但相距较远，因此需要采用万向联轴节将两台减速机的某个输出轴相连；或者为一端为主动端，另一端为从动端，同样需求刚性同步，也需要万向节的使用，万向节在使用的过程中，容易出现干磨和磨损，导致轴头在轴向和纵向窜动或歪斜。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，针对以上现有技术的缺点，提出一种高强度、耐磨的万向节。为了解决上述技术问题，一种高强度耐磨万向节，按质量百分比计成分为：C：0.21-0.54%，Si：0.008-0.12%，Mn：0.82-0.84%，Ni：0.46-0.48%，Cr:1.68-1.85%，Mo:0.12-0.14%，V：4.24-4.27%，Zn：0.012-0.014%，Nb：0.012-0.028%，Mg:0.02-0.04%，0.06%≤Al+Ti≤0.16%，P：≤0.050%，S：≤0.030%，复合稀土：0.11-0.12%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述复合稀土按质量百分比计包括以下组分：镝：12-14%，铈：23-26%，镨：9-14%，钕：3-6%，其余为镧元素；所述万向节表面设有一层耐磨的水性涂料，所述耐磨水性涂料按质量份数计包括以下组分：环氧改性有机硅树脂：40-50份、六偏磷酸钠：2-4份、云母粉：5-8份、甲苯：3-5份、邻苯二甲酸二辛酯：5-10份、去离子水：50-65份、丙二醇3-4份、羟乙基纤维素：6-9份、碳化硅：13-20份、羧甲基纤维素钠4-8份、助剂：2-5份、固化剂2-4份、消泡剂2-3份；所述助剂的组分按质量份数计为：锆英石：3-5份，去离子水：40-45份，石墨粉：10-15份，铜粉：14-16份，镍粉：7-9份，聚乙二醇：7-9份，滑石粉：4-8份；所述固化剂为二乙烯三胺；所述消泡剂为二甲基硅油。本专利技术进一步限定的技术方案是：前述按质量百分比计成分为：C：0.28%，Si：0.009%，Mn：0.82%，Ni：0.46%，Cr:1.68%，Mo:0.12%，V：4.24%，Zn：0.012%，Nb：0.016%，Mg:0.02%，0.03%≤Al+Ti≤0.12%，P：≤0.030%，S：≤0.020%，复合稀土：0.11%，余量为Fe和不可避免的杂质；复合稀土按质量百分比计包括以下组分：镝：12%，铈：23%，镨：9%，钕：3%，其余为镧元素；万向节表面设有一层耐磨的水性涂料，所述耐磨水性涂料按质量份数计包括以下组分：环氧改性有机硅树脂：43份、六偏磷酸钠：3份、云母粉：4份、甲苯：3份、邻苯二甲酸二辛酯：6份、去离子水：50份、丙二醇3份、羟乙基纤维素：6份、碳化硅：13份、羧甲基纤维素钠5份、助剂：3份、固化剂2份、消泡剂2份；助剂的组分按质量份数计为：锆英石：3份，去离子水：40份，石墨粉：10份，铜粉：14份，镍粉：7份，聚乙二醇：7份，滑石粉：4份；固化剂为二乙烯三胺；消泡剂为二甲基硅油。前述按质量百分比计成分为：C：0.35%，Si：0.010%，Mn：0.83%，Ni：0.47%，Cr:1.71%，Mo:0.13%，V：4.25%，Zn：0.013%，Nb：0.018%，Mg:0.03%，0.05%≤Al+Ti≤0.10%，P：≤0.020%，S：≤0.010%，复合稀土：0.12%，余量为Fe和不可避免的杂质；复合稀土按质量百分比计包括以下组分：镝：13%，铈：24%，镨：11%，钕：4%，其余为镧元素；万向节表面设有一层耐磨的水性涂料，所述耐磨水性涂料按质量份数计包括以下组分：环氧改性有机硅树脂：45份、六偏磷酸钠：4份、云母粉：5份、甲苯：6份、邻苯二甲酸二辛酯：7份、去离子水：52份、丙二醇3份、羟乙基纤维素：7份、碳化硅：14份、羧甲基纤维素钠6份、助剂：4份、固化剂3份、消泡剂3份；助剂的组分按质量份数计为：锆英石：4份，去离子水：42份，石墨粉：11份，铜粉：15份，镍粉：8份，聚乙二醇：8份，滑石粉：5份；所述固化剂为二乙烯三胺；所述消泡剂为二甲基硅油。前述助剂的制备方法为：将锆英石、石墨粉、铜粉、镍粉、聚乙二醇、滑石粉混合送入球磨机中粉碎，过40目筛，得到粉末颗粒A，将粉末颗粒A、去离子水按1:3的比例搅拌混合，搅拌10-15分钟，然后加热至610-620℃下煅烧2-3个小时后，空冷至室温，然后粉碎，过100目筛，即可得到助剂。本专利技术一种高强度耐磨万向节热处理工艺，具体包括以下步骤进行；步骤一：将所选的重量百分比化学成分在钢厂经过冶炼、热轧和冷却制成汽轮机叶片坯料，用砂轮切割机对坯料进行切割，切割后在曲轴压力机上挤杆、锻头成形，得到汽万向节成形坯料；步骤二：：对万向节毛坯进行加热，温度在650-665℃，并保温50-60min，然后采用风冷以15-20℃/s的冷却速率将铸件加速冷却至390-410℃后，再空冷至室温；步骤三：进行热处理：a退火：锻造后，在万向节片半成品炉热至740-750℃时保温10-12分钟，然后炉冷却至250-260℃，随后打开炉门继续缓冷至140-150℃出炉空冷至室温；b淬火：将步骤a中退火后的汽轮机叶片半成品缓慢炉热至455-460℃并保温0.5-1h，再次炉热至550-555℃后用水喷淋汽轮机叶片半成品快速降温；c回火：将经淬火后的汽轮机叶片半成品在室温下再次入炉并炉热至245-250℃后保温10-12分钟后出炉空冷至室温；步骤四：将温度升至570-580℃，回火40-50min，然后以30-35℃/s冷却至350-360℃，然后空冷至室温；再进行第二次回火，温度加热到610-620℃，回火50-60min，然后后空冷至室温；步骤五：对万向节表面进行气体氮化处理，将万向节片半成品放置于气体氮化炉中并向炉中通入NH3，将炉升温至525-527℃，保持20-22小时得到最终的万向节成品。本专利技术的有益效果是：本专利技术具有良好的耐磨性能，加入助剂中有锆英石、石墨粉、铜粉、镍粉，增加了本专利技术的强度和耐磨性，加入Ti、Al和稀土金属元素，减轻了万向节的质量，增加了结构强度和耐腐蚀性能，通过两次回火，能够保持结构稳定，进一步增强接触疲劳强度和冲击韧性。具体实施方式实施例1本实施例提供的一种高强度耐磨万向节，按质量百分比计成分为：C：0.35%，Si：0.010%，Mn：0.83%，Ni：0.47%，Cr:1.71%，Mo:0.13%，V：4.25%，Zn：0.013%，Nb：0.018%，Mg:0.03%，0.05%≤Al+Ti≤0.10%，P：≤0.020%，S：≤0.010%，复合稀土：0.12%，余量为Fe和不可避免的杂质；复合稀土按质量百分比计包括以下组分：镝：13%，铈：24%，镨：11%，钕：4%，其余为镧元素；万向节表面设有一层耐磨的水性涂料，所述耐磨水性涂料按质量份数计包括以下组分：环氧改性有机硅树脂：45份、六偏磷酸钠：4份、云母粉：5份、甲苯：6份、邻苯二甲酸二辛酯：7份、去离子水：52份、丙二醇3份、羟乙基纤维素：7份、碳化硅：14份、羧甲基纤维素钠6份、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度耐磨万向节，其特征在于：按质量百分比计成分为：C：0.21‑0.54%，Si：0.008‑0.12%，Mn：0.82‑0.84%，Ni：0.46‑0.48%，Cr:1.68‑1.85%，Mo:0.12‑0.14%，V：4.24‑4.27%，Zn：0.012‑0.014%，Nb：0.012‑0.028%，Mg:0.02‑0.04%，0.06%≤Al+Ti ≤0.16%， P：≤0.050%，S：≤0.030%，复合稀土：0. 11‑0.12%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述复合稀土按质量百分比计包括以下组分：镝：12‑14%，铈：23‑26%，镨：9‑14%，钕：3‑6%，其余为镧元素；所述万向节表面设有一层耐磨的水性涂料，所述耐磨水性涂料按质量份数计包括以下组分：环氧改性有机硅树脂：40‑50份、六偏磷酸钠：2‑4份、云母粉：5‑8份、甲苯：3‑5份、邻苯二甲酸二辛酯：5‑10份、去离子水：50‑65份、丙二醇3‑4份、羟乙基纤维素：6‑9份、碳化硅：13‑20份、羧甲基纤维素钠4‑8份、助剂：2‑5份、固化剂2‑4份、消泡剂2‑3份；所述助剂的组分按质量份数计为：锆英石：3‑5份，去离子水：40‑45份，石墨粉：10‑15份，铜粉：14‑16份，镍粉：7‑9份，聚乙二醇：7‑9份，滑石粉：4‑8份；所述固化剂为二乙烯三胺；所述消泡剂为二甲基硅油。...

【技术特征摘要】
1.一种高强度耐磨万向节，其特征在于：按质量百分比计成分为：C：0.21-0.54%，Si：0.008-0.12%，Mn：0.82-0.84%，Ni：0.46-0.48%，Cr:1.68-1.85%，Mo:0.12-0.14%，V：4.24-4.27%，Zn：0.012-0.014%，Nb：0.012-0.028%，Mg:0.02-0.04%，0.06%≤Al+Ti≤0.16%，P：≤0.050%，S：≤0.030%，复合稀土：0.11-0.12%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述复合稀土按质量百分比计包括以下组分：镝：12-14%，铈：23-26%，镨：9-14%，钕：3-6%，其余为镧元素；所述万向节表面设有一层耐磨的水性涂料，所述耐磨水性涂料按质量份数计包括以下组分：环氧改性有机硅树脂：40-50份、六偏磷酸钠：2-4份、云母粉：5-8份、甲苯：3-5份、邻苯二甲酸二辛酯：5-10份、去离子水：50-65份、丙二醇3-4份、羟乙基纤维素：6-9份、碳化硅：13-20份、羧甲基纤维素钠4-8份、助剂：2-5份、固化剂2-4份、消泡剂2-3份；所述助剂的组分按质量份数计为：锆英石：3-5份，去离子水：40-45份，石墨粉：10-15份，铜粉：14-16份，镍粉：7-9份，聚乙二醇：7-9份，滑石粉：4-8份；所述固化剂为二乙烯三胺；所述消泡剂为二甲基硅油。2.根据权利要求1所述的高强度耐磨万向节，其特征在于：按质量百分比计成分为：C：0.28%，Si：0.009%，Mn：0.82%，Ni：0.46%，Cr:1.68%，Mo:0.12%，V：4.24%，Zn：0.012%，Nb：0.016%，Mg:0.02%，0.03%≤Al+Ti≤0.12%，P：≤0.030%，S：≤0.020%，复合稀土：0.11%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述复合稀土按质量百分比计包括以下组分：镝：12%，铈：23%，镨：9%，钕：3%，其余为镧元素；所述万向节表面设有一层耐磨的水性涂料，所述耐磨水性涂料按质量份数计包括以下组分：环氧改性有机硅树脂：43份、六偏磷酸钠：3份、云母粉：4份、甲苯：3份、邻苯二甲酸二辛酯：6份、去离子水：50份、丙二醇3份、羟乙基纤维素：6份、碳化硅：13份、羧甲基纤维素钠5份、助剂：3份、固化剂2份、消泡剂2份；所述助剂的组分按质量份数计为：锆英石：3份，去离子水：40份，石墨粉：10份，铜粉：14份，镍粉：7份，聚乙二醇：7份，滑石粉：4份；所述固化剂为二乙烯三胺；所述消泡剂为二甲基硅油。3.根据权利要求1所述的高强度耐磨万向节，其特征在于：按质量百分比计成分为：C：0.35%，Si：0.010%，Mn：0.83%，Ni：0.47%，Cr:1.71%，Mo:0.13%，V：4.25%...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁华明，
申请(专利权)人：苏州富艾姆工业设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32