一种具有弧面转角的合金工件的制造方法及其制得的产品技术

本发明专利技术公开了一种具有弧面转角的合金工件的制造方法及其制得的产品，属于合金材料技术领域。本发明专利技术的方法在制得合金工件的基体后，将弧面转角表面形成渗碳层，所述渗碳层结构为高碳马氏体+碳化物+残余奥氏体，其中，马氏体≥80%、碳化物10%‑15%，余量为残余奥氏体；对所述渗碳层的外表面进行超声冲击形成加强层，以使得至少在所述加强层的晶粒细化至晶粒尺寸小于其他渗碳层的晶粒尺寸。该方法解决了在满足大扭矩轧钢过程中，应力集中的部位易出现疲劳裂纹的问题，可满足大扭矩，大工作倾角，并承受附加弯矩和冲击振动的工况，提高了合金工件尤其应力集中的弧面转角的韧性、接触疲劳强度，增加了产品的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于合金材料，更具体地说，涉及一种具有弧面转角的合金工件的制造方法及其制得的产品。

技术介绍

1、合金工件例如万向轴、滑块式虎口、扁头等合金工件中存在弧面转角，在轧钢的过程中由于承受双向扭矩，在承受拉应力的同时，还需承受较大的冲击力，且锻造过程中基体与轴颈存在锻造比差异，使得轴颈与球部的显微组织结构及晶粒度不均匀，导致弧面转角处极易产生疲劳裂纹，裂纹在交变拉应力的作用下逐步扩展最终使合金工件断裂。

2、其中重载万向轴是各钢厂轧钢生产线的重要设备，在万向轴的主传动轴关节中，十字轴轴头的圆弧面与轴承滚柱配合，在轧钢过程中，轴承滚柱与圆弧面线性接触，承受一定的压应力，因此十字轴须具有良好的耐磨性。但十字轴的质量不稳定，其韧性和抗疲劳性能有限，使用一个周期后，十字轴的轴颈表面处出现点蚀、剥落、压溃及危险面处断裂等问题，严重影响万向轴的使用寿命，在大扭矩的工况下，十字轴的弧面轴颈即r处容易出现疲劳而断裂，大幅增加了钢厂的安全隐患和运行成本。尤其对于重载和超重载的万向轴，一旦出现质量问题，将造成整条轧钢线停产。

3、为提高合金工件的力本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有弧面转角的合金工件的制造方法，其特征在于，包括步骤：将原料经冶炼、制坯、锻造热处理、粗加工处理后得到合金工件的基体，将基体表面渗碳淬火形成渗碳层，所述渗碳层结构为高碳马氏体、碳化物和残余奥氏体，其中，高碳马氏体含量≥80%、碳化物含量10%-15%，余量为残余奥氏体；

2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，冲击设备功率系数K与谐振电压U，工作电流I，振动频率f之间满足UI/K=f/2，K=0.49-0.58。

3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述超声冲击的工作电流I为0.6-0.8A，谐振电压U为11-13V，振动频率为27-36...

【技术特征摘要】

1.一种具有弧面转角的合金工件的制造方法，其特征在于，包括步骤：将原料经冶炼、制坯、锻造热处理、粗加工处理后得到合金工件的基体，将基体表面渗碳淬火形成渗碳层，所述渗碳层结构为高碳马氏体、碳化物和残余奥氏体，其中，高碳马氏体含量≥80%、碳化物含量10%-15%，余量为残余奥氏体；

2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，冲击设备功率系数k与谐振电压u，工作电流i，振动频率f之间满足ui/k=f/2，k=0.49-0.58。

3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述超声冲击的工作电流i为0.6-0.8a，谐振电压u为11-13v，振动频率为27-36 khz。

4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述高碳马氏体含量a%，碳化物含量b%与超声冲击工艺参数谐振电压u，工作电流i，振动频率f，加强层的厚度h之间满足：

5.根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述加强层的厚度h为有效硬化层厚度的5%-10%，所述有效硬化层为硬度大于550 hv1的渗碳层。

6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述加强层的厚度为100-200μm。

7.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，加强层包括高碳马氏体和碳化物，其中高碳马氏体含量85%-90%，碳化物含量10%-15%。

8.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述渗碳层中，碳化物级别≤1级，马氏体级别≤2级，表面硬度均匀性±1hrc。

...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷海涛，杨晓红，葛燕飞，朱健平，陈良，方凯，
申请(专利权)人：泰尔重工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：