超高压不锈钢锻压油轨的成型工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种超高压不锈钢锻压油轨的成型工艺，它包括如下步骤：1)下料；2)中频加热；3)预锻；4)精锻；5)切边；6)淬火；7)抛丸；8)酸洗钝化。通过本发明专利技术所得到的超高压不锈钢锻压油轨，相对现有钎焊类不锈钢油轨产品，可以创造性地节省焊接等工艺过程，进而有效规避现有钎焊类不锈钢油轨产品于其焊接处所可能存在的泄露风险，从而保证产品在超高压工作环境下的可靠性，同时优化了生产成本。

Forming process of ultra high pressure stainless steel forging oil rail

The forming process of an ultrahigh pressure stainless steel forging oil rail includes the following steps: 1) blanking; 2) medium frequency heating; 3) pre forging; 4) precision forging; 5) trimming; 6) quenching; 7) shot blasting; 8) pickling passivation. Through the ultra high pressure stainless steel forging oil rail, compared with the existing brazing stainless steel oil rail products, can save the welding process, thus avoiding the existing brazing stainless steel oil products in the rail welding leakage risk where possible, so as to ensure the reliability of the product in the high pressure working environment, at the same time optimization of production cost.

【技术实现步骤摘要】
超高压不锈钢锻压油轨的成型工艺
本专利技术涉及汽车零部件的成型工艺，尤其涉及一种超高压不锈钢锻压油轨的成型工艺。
技术介绍
现有的涡轮增压缸内直喷功能的主流车型普遍采用250bar的工作压力，即把汽油加压到250bar的液气态，并高速喷入汽缸内燃烧，与此配套的燃油分配管当前采用的是不锈钢材料，并将主油轨和喷油器座等机加工零件使用铜钎焊固定成一个整体。这样的工艺的缺点是，不同零件的铜钎焊处在当前工作压力下的反复循环脉冲中容易产生失效，并导致开裂漏油。为了达到更加节能环保的要求，国家即将推出更加严格的国六排放标准，为了适应这种标准，大的主流车企开始开发下一代工作压力更大(以下简称超高压)燃油直喷系统，工作压力上升到350bar，使用当前工艺生产的油轨对于这种工作压力意味着更大的风险，因此，有必要研发一种能适应超高压工作环境的一体式不锈钢锻压油轨。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有技术中的不足，提供一种超高压不锈钢锻压油轨的成型工艺，以有效规避现有钎焊类不锈钢油轨产品于其焊接处所可能存在的泄露风险，从而保证产品在超高压工作环境下的可靠性。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种超高压不锈钢锻压油轨的成型工艺，它包括如下步骤：1)下料，使用DIN1.4301低碳不锈钢作为锻压原材料，其化学成分质量百分比为：C：≤0.07％，Si：≤0.7％，Mn：1-2％，Cr：15-19％，P：≤0.05％，Ni：7.9-10.6％；S:0.018％；通过Forge软件CAE模拟，确定原始棒料的长度L＝320mm，直径D＝34mm，并将锻压原材材料以此标准进行切割；2)中频加热，将上述原始棒料放入中频反应炉，使用中频反应炉将原始棒料加热至1150-1250摄氏度；3)预锻，使用2500T热模锻压机对上述经过中频加热的棒料进行预锻,锻压压力为1160T-1200T，始锻温度控制在1200-1250摄氏度范围内；4)精锻，对经过预锻的棒料进行终锻，终锻温度为850-1000摄氏度；5)切边，将经过终锻的棒料放在装有切边模的冲压机上，去除锻压后产生的飞边，要求飞边厚度不超过2.5mm，由此得到超高压不锈钢锻压油轨的半成品。6)淬火，对上述半成品进行淬火；7)抛丸，使用抛丸机对淬火后的半成品的表面进行强化；8)酸洗钝化，使用10％盐酸中和液对抛丸后的半成品进行浸泡处理，温度：60-80摄氏度，时间：15-20分钟，以去除半成品表面的氧化层，最终得到超高压不锈钢锻压油轨的成品。进一步地，步骤2)中，使用中频反应炉将原始棒料加热至1250摄氏度。进一步地，步骤6)中，将上述半成品用风冷的方式进行淬火。本专利技术提出的超高压不锈钢锻压油轨的成型工艺相对现有钎焊类不锈钢油轨产品，可以创造性地节省焊接等工艺过程，进而有效规避现有钎焊类不锈钢油轨产品于其焊接处所可能存在的泄露风险，从而保证产品在超高压工作环境下的可靠性，同时优化了生产成本。具体实施方式下面结合表格中详细说明本专利技术的优选实施例。本专利技术公开了一种超高压不锈钢锻压油轨的成型工艺，它包括如下步骤：1)下料，使用DIN1.4301(SUS304)低碳不锈钢作为锻压原材料，其化学成分质量百分比为：C：≤0.07％，Si：≤0.7％，Mn：1-2％，Cr：15-19％，P：≤0.05％，Ni：7.9-10.6％；S:0.018％；Ni(镍)，Cr(铬)都是重要的奥氏体不锈钢添加元素，能有效提高不锈钢的淬透性和抗腐蚀性，所以必须保证比例，而S(硫)和P(磷)都是有害的非金属夹杂元素，容易使钢产生脆性，并降低不锈钢的抗腐蚀性能；通过Forge软件CAE模拟，确定原始棒料的长度L＝320mm，直径D＝34mm，并将锻压原材材料以此标准进行切割，确定原始棒料的最佳长度和直径可以最大限度的提高材料利用率；2)中频加热，将上述原始棒料放入中频反应炉，使用中频反应炉将原始棒料加热至1150-1250摄氏度，在达到这个温度范围前加热的棒料都自动送入废料箱；3)预锻，使用2500T热模锻压机对上述经过中频加热的棒料进行预锻,锻压压力为1160T-1200T，始锻温度控制在1200-1250摄氏度范围内；4)精锻，对经过预锻的棒料进行终锻，终锻温度为850-1000摄氏度；5)切边，将经过终锻的棒料放在装有切边模的冲压机上，去除锻压后产生的飞边，要求飞边厚度不超过2.5mm，由此得到超高压不锈钢锻压油轨的半成品。6)淬火，对上述半成品进行淬火；7)抛丸，使用抛丸机对淬火后的半成品的表面进行强化；8)酸洗钝化，使用10％盐酸中和液对抛丸后的半成品进行浸泡处理，温度：60-80摄氏度，时间：15-20分钟，以去除半成品表面的氧化层，最终得到超高压不锈钢锻压油轨的成品。如表1所示，步骤2)中，为了达到最佳芯部硬度，经过测试对比使用中频反应炉将原始棒料加热至1250摄氏度。表1将终锻后的油轨分别用水冷、风冷及淬火液(AQUA-QUENCH3699C)三种冷却方式进行淬火，以测量评估不同的淬火方式对于材料的硬度分布、金相组织变化、晶粒度等级和材料延展的影响。表2中，材料硬度检测结果(平均硬度)的技术要求为139-192HB。表3为奥氏体晶粒度的检测结果(参考技术要求≥4级)。表2表3为了适应机加工的最佳材料芯部硬度和晶粒度等级，结合表2及表3中各组数据的对比，步骤6)中选用风冷作为快速降温的手段。确定本方案中各工艺参数的目的及其作用在于：1)得到金相组织均匀分布的奥氏体不锈钢结构，晶粒度等级达到6级以上，以利于后续的深孔钻机加工过程；2)在所述超高压不锈钢锻压油轨的硬度、屈服强度、抗拉强度符合客户要求的前提下，尽可能降低其芯部硬度，以利于机加工；3)控制淬火前温度在850摄氏度以上，可以避免不锈钢组织内部在降温过程中由于碳和铬发生化学反应带来的敏化效应和由此产生的晶间腐蚀可能。通过表4我们可以发现，本专利技术所得到的超高压不锈钢锻压油轨(以下简称“锻压油轨”)与现有的铸造油轨相比，体现出了更高的机械强度。表4如表5所示，使用65％的硝酸作为测试介质对锻压油轨做腐蚀实验，结果表明，锻压油轨的平均腐蚀速率为0.24g/m2*h,符合GB国标<0.66g/m2*h的要求，也即，所述锻压油轨的抗腐蚀能力超过国标要求。表5本专利技术所述的“锻压油轨”具备了超过350bar超高压工作环境下所要求的抗拉强度、屈服强度等机械性能，同时具备应对高温高压环境下的抗腐蚀性，以及深孔机加工所必需的奥氏体结构；其成型工艺过程也规避了传统钎焊油轨可能产生的不同组件间的泄漏风险。以上对本专利技术的描述和应用是说明性的，并非想将本专利技术的范围限制在上述实施例中；在不脱离本专利技术范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超高压不锈钢锻压油轨的成型工艺，其特征在于包括如下步骤：1)下料，使用DIN 1.4301低碳不锈钢作为锻压原材料，其化学成分质量百分比为：C：≤0.07％，Si：≤0.7％，Mn：1‑2％，Cr：15‑19％，P：≤0.05％，Ni：7.9‑10.6％；S:0.018％；通过Forge软件CAE模拟，确定原始棒料的长度L＝320mm，直径D＝34mm，并将锻压原材材料以此标准进行切割；2)中频加热，将上述原始棒料放入中频反应炉，使用中频反应炉将原始棒料加热至1150‑1250摄氏度；3)预锻，使用2500T热模锻压机对上述经过中频加热的棒料进行预锻,锻压压力为1160T‑1200T，始锻温度控制在1200‑1250摄氏度范围内；4)精锻，对经过预锻的棒料进行终锻，终锻温度为850‑1000摄氏度；5)切边，将经过终锻的棒料放在装有切边模的冲压机上，去除锻压后产生的飞边，要求飞边厚度不超过2.5mm，由此得到超高压不锈钢锻压油轨的半成品。6)淬火，对上述半成品进行淬火；7)抛丸，使用抛丸机对淬火后的半成品的表面进行强化；8)酸洗钝化，使用10％盐酸中和液对抛丸后的半成品进行浸泡处理，温度：60‑80摄氏度，时间：15‑20分钟，以去除半成品表面的氧化层，最终得到超高压不锈钢锻压油轨的成品。...

【技术特征摘要】
1.一种超高压不锈钢锻压油轨的成型工艺，其特征在于包括如下步骤：1)下料，使用DIN1.4301低碳不锈钢作为锻压原材料，其化学成分质量百分比为：C：≤0.07％，Si：≤0.7％，Mn：1-2％，Cr：15-19％，P：≤0.05％，Ni：7.9-10.6％；S:0.018％；通过Forge软件CAE模拟，确定原始棒料的长度L＝320mm，直径D＝34mm，并将锻压原材材料以此标准进行切割；2)中频加热，将上述原始棒料放入中频反应炉，使用中频反应炉将原始棒料加热至1150-1250摄氏度；3)预锻，使用2500T热模锻压机对上述经过中频加热的棒料进行预锻,锻压压力为1160T-1200T，始锻温度控制在1200-1250摄氏度范围内；4)精锻，对经过预锻的棒料进行终...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖松，谢其军，
申请(专利权)人：上海威克迈龙川汽车发动机零件有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31