一种非调质半轴及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种非调质半轴及其制造方法，包括下料→感应加热→预锻→终锻→切边→校直→控制冷却→感应正火→机加工→表面感应淬火和回火。采用φ25～60的38MnVS棒料，通过锻造工序对工件的法兰盘及花键部位进行锻造；然后将工件分散放置于空气中，以1.8℃/s左右的冷却速度冷却至室温，然后对工件花键部位进行感应正火处理，机加工后采用表面感应淬火的方式对工件整体进行处理，控制有效硬化层深在0.25～0.55r；最后在4h内进行200℃回火2h，得到所述非调质半轴。所述非调质半轴具有较好的组织均匀性和较高的力学性能。

A non quenched and tempered semi shaft and its manufacturing method

The invention relates to a non quenched and tempered half shaft and its manufacturing method, including blanking, induction heating, pre forging, final forging, trimming, straightening, controlled cooling, induction normalizing, machining, surface induction quenching and tempering. The diameter of 25 ~ 60 38MnVS bar, forged by forging process of the workpiece and the spline flange parts; then the workpiece placed in the air, to 1.8 degrees /s around the cooling speed of cooling to room temperature, then the workpiece parts of the spline induction normalizing processing, machining by surface induction hardening the way to deal with the whole control, the effective hardening layer depth of 0.25 ~ 0.55r; the last 200 DEG C tempering 2h in 4h, the non quenched and tempered half shaft. The non quenched and tempered semi shaft has better microstructure uniformity and higher mechanical properties.

【技术实现步骤摘要】
一种非调质半轴及其制造方法
本专利技术涉及一种锻件及其制造方法，具体是一种非调质半轴及其制造方法。
技术介绍
近年来，汽车工业朝着轻量化、高性能、低排放和低成本的方向发展。作为传递力矩的半轴是汽车重要的安全部件，要求具有较高的强韧性、耐疲劳性能。目前，汽车半轴大多采用调质钢制造，其繁琐的调质、校直等工序，生产成本高、能量消耗大，加剧了环境污染，且存在淬火变形、开裂等质量问题，与汽车工业发展中的节能减排不相符。非调质钢以其节能、减排、低成本、性能优越而日趋广泛用于汽车锻件。而非调质钢常存在韧性不足的问题，制约了其推广应用，采用适当的控锻控冷以及热处理工艺，便能够实现强韧性的最佳匹配。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种半轴，采用非调质钢制造，可以简化工艺，提高半轴的力学性能，并实现良好的经济效益和社会效益。所述非调质半轴的制造方法，包括：下料、感应加热、预锻、终锻、切边、校直、控制冷却、感应正火、机加工、表面感应淬火和回火。所用材料为φ25～60的38MnVS棒料。通过预锻和终锻工序对工件的法兰盘和花键部位进行局部锻造；预锻温度为950～1250℃，终锻温度为850～1100℃；工件切边后的温度约为820～1000℃，工件校直后的温度约为780～960℃。所述校直工序后，将工件分散放置于空气中，以1.8℃/s左右的冷却速度冷却至室温。对工件花键部位进行800~950℃感应正火处理，对上述工件感应正火后进行必要的机加工，并采用表面感应淬火的方式对工件整体进行处理，控制有效硬化层深在0.25～0.55r；完成所述感应淬火工序后，在4h内进行200℃回火2h，得到所述半轴。所述感应加热温度设为950～1250℃，适宜的加热温度，微合金元素能够充分固溶于奥氏体，实现弥散析出强化。加热温度过高，会造成高温下奥氏体晶粒粗大，力学性能下降。所述控制冷却工序将工件分散空冷，有利于提高提高组织均匀性，获得良好的力学性能。所述感应正火处理，能够将热锻过程中花键部位粗大的组织细化，进一步提高工件的韧塑性以及疲劳强度。所述表面感应淬火的强化方式，能够在表面快速形成较高的残余压应力，抵消掉部分扭转应力，控制有效硬化层深在0.25～0.55r，将薄弱的拉应力区移向低应力的中心方向，从而大幅度提高扭转疲劳强度。及时回火能够释放部分残余应力，降低脆性，提升工件的强韧性。采用上述方法制造得到的非调质半轴，包括法兰盘、杆部、花键，为整体实心结构，锻后组织为珠光体+铁素体，硬度为229~277HB，杆部性能一致，热锻部位强度高于杆部，感应正火后组织有所细化，塑韧性得到提高；经感应淬火和回火后，表面硬化层组织为回火马氏体，硬度为50~63HRC，心部为珠光体和铁素体，表面感应淬火后工件的表面耐磨性、疲劳强度得到提高。本专利技术提供了一种非调质半轴及其制造方法，采用38MnVS非调质钢材料，通过锻后控制冷却和感应正火处理，保证了半轴锻件具有较好的组织均匀性和较高的力学性能，省去了调质处理，简化了生产工序，避免了淬火变形、开裂的质量问题，对节约能源、降低成本、减少环境污染也有积极的意义。具体实施方式实施例1一种非调质半轴的制造方法，包括：下料→感应加热→预锻→终锻→切边→校直→控制冷却→感应正火→机加工→表面感应淬火和回火。采用φ60的38MnVS棒料，首先经感应加热至1250℃；通过预锻和终锻工序对工件的法兰盘和花键部位进行局部锻造，终锻温度为1100℃；锻造完成后进行切边和校直，工件切边后温度约为1000℃，工件校直后温度约为960℃。校直后进入控制冷却工序，将工件分散放置于空气中，以1.8℃/s左右的冷却速度冷却至室温。对工件花键部位进行950℃感应正火，机加工后采用表面感应淬火的方式对工件整体进行处理，通过调整感应淬火的参数，控制有效硬化层深在0.55r；最后在4h内进行200℃回火2h，得到所述半轴。实施例2一种非调质半轴的制造方法，包括：下料→感应加热→预锻→终锻→切边→校直→控制冷却→机加工→表面感应淬火和回火。采用φ25的38MnVS棒料，首先经感应加热至950℃；通过预锻和终锻工序对工件的法兰盘和花键部位进行局部锻造，预锻温度950℃，终锻温度为850℃；锻造完成后进行切边和校直，工件切边后温度约为820℃，工件校直后温度约为780℃。校直后进入控制冷却工序，将工件分散放置于空气中，以1.8℃/s左右的冷却速度冷却至室温。对工件花键部位进行800℃感应正火，机加工后采用表面感应淬火的方式对工件整体进行处理，通过调整感应淬火的参数，控制有效硬化层深在0.25r；最后在4h内进行200℃回火2h，得到所述半轴。上述实施例1和实施例2制造得到的非调质半轴，包括法兰盘、杆部、花键，为整体实心结构，由38MnVS棒料局部加热锻造而成，锻后组织为珠光体+铁素体，硬度为229~277HB，杆部性能一致，热锻部位强度高于杆部，感应正火后组织有所细化，塑韧性得到提高；经感应淬火和回火后，表面形成0.25～0.55r硬化层，组织为回火马氏体，硬度为50~63HRC，心部为珠光体和铁素体，表面感应淬火后工件的表面耐磨性、疲劳强度得到提高。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非调质半轴的制造方法，其特征在于，包括下料、感应加热、预锻、终锻、切边、校直、控制冷却、感应正火、机加工、表面感应淬火和回火；所述感应加热温度为950～1250℃，预锻温度为950～1250℃，终锻温度为850～1100℃；所述控制冷却工序，将工件分散放置于空气中，以1.8℃/s左右的冷却速度冷却至室温；所述感应正火处理温度为800~950℃，感应正火处理位置为工件的花键部位；对上述工件感应正火后进行必要的机加工，并采用表面感应淬火的方式对工件整体进行处理，控制有效硬化层深在0.25～0.55r；完成所述感应淬火工序后，在4h内进行200℃回火2h，得到所述半轴。

【技术特征摘要】
1.一种非调质半轴的制造方法，其特征在于，包括下料、感应加热、预锻、终锻、切边、校直、控制冷却、感应正火、机加工、表面感应淬火和回火；所述感应加热温度为950～1250℃，预锻温度为950～1250℃，终锻温度为850～1100℃；所述控制冷却工序，将工件分散放置于空气中，以1.8℃/s左右的冷却速度冷却至室温；所述感应正火处理温度为800~950℃，感应正火处理位置为工件的花键部位；对上述工件感应正火后进行必要的机加工，并采用表面感应淬火的方式对工件整体进行处理，控制有效硬化层深在0.25～0.55r；完成所述感应淬火工序后，在4h内进行200℃回火2h，得到所述半轴。2.根据权利要求1所述的一种非调质半轴的制造方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵秀明，李慎，刘磊，王占花，周蕾，毛向阳，王章忠，王安祥，陈鸿键，邓文杰，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32