专利名称：一种用42CrMoE优质合金钢为材料的矩形齿花键套加工方法
技术领域：
本发明该发明属于热处理技术领域，涉及花键套及其合金钢。尤其是一种用 42CrMoE优质合金钢为材料的矩形齿花键套加工方法。
背景技术：
在零部件工作时经常会遇到花键轴与花键套的轴向固定。传统的方式为，将花键轴的花键端伸入花键套中，两者相啮合，再通过焊接固定，由于焊接连接方式将花键轴和花键套完全固定死，这样在需要花键轴有一定的轴向活动量的场合不适用，否则在传动的过程中因振动会产生不利影响，容易因振动从焊接处发生断裂，缩短了其使用寿命。另外，焊接连接在一些特定的场合也不适用。如花键轴和花键套采用不锈钢等特殊材质时，受材质因素的影响，不能够进行焊接；在工业生产领域中有些机器采用渐开线花键，其花键轴作为传动零件，虽然具有接触面积大、承载能力高、定心性好、导向险好、齿根较浅、应力集中较小和轴与毅的强度削弱小等优点，但是这种花键套的润滑不良，摩擦大；还有一种就是三角形花键套，但是与其花键轴结合处存在间隙、松动、异响等现状。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明为了解决上述问题，设计了一种用42CrMoE优质合金钢为材料的矩形齿花键套加工方法。本发明设计了一种用42CrMoE优质合金钢为材料的矩形齿花键套加工方法， 其材料主要包括了下列元素的百分比含量Ti 0. 35% -0. 42%, C 0. 52% -0. 87%, Mn 1. 23 % -1. 82 %, Si 3. 24 % -5. 25 %, Ni 0. 01 % -0. 03 %, P < 0. 03，S < 0. 03， 优选 TiO. 35 %-0. 42 %，C 0. 52 % -0. 87 %, Mn 1. 23 % -1. 82%, Si 3. 24% -5. 25%, NiO. 01% -0. 03%, P < 0. 03，S < 0. 03。本发明的第二发明在于，设计了矩形齿花键套加工方法。关键技术如下(1)锻造矩形齿花键套毛坯采用蒸汽-空气锤和水压机进行自由锻，即将钢材镦粗再拔长，翻转后再镦粗后拔长，在镦粗和拔长过程中保持毛坯原始高度和直径比小于2， 避免镦弯，(2)经上述自由锻后的花键套，进行正火处理，即将花键套放入高温炉中加热到 850-9000C，保温4-6h，使零件完全奥氏体化和均勻化，采用喷雾冷却。(3)对花键套进行粗加工，采用车削加工端面，在加工时引入冷却液，将其喷射于工件表面个刀具头部，加工余量为2mm，为精加工做准备。(4)进行调质处理，即采用火焰淬火和高温回火，将燃烧的氧乙炔上喷射到工件表面，使其快速升温，达到淬硬温度后立即喷水冷却，回火温度为500-600°C，调质硬度 28-32HRC。(5)对花键套进行精加工，铣削加工轴套，加工余量为1. 2mm,内孔采用镗削加工，其表面粗糙度为Ra = 0. 1-0. 3 μ m，(6)拉花键，以底盘外圆和台阶圆定位，加装工件，用拉刀进行拉花键，(7)钻安装孔，去毛刺(8)渗碳处理，进行中温气体渗碳，即在气体渗碳炉中滴入丙酮作为渗碳剂，温度控制在820-860°C，保温2-3h，缓慢冷却(9)等离子化学气相沉积处理，将花键套置于通有氢气的炉内，加热到 900-1000°C，以氢气为载体将CH4带入反应器，将TiC沉积在花键套表面。(10)对气相沉积处理后的花键套进行磷化处理，之后采用研磨法对花键曹精整。本发明优点在于接触面积大、承载能力高、定心性好、导向险好、齿根较浅、应力集中较小和轴强度削弱小，经过淬火、回火、渗碳处理、表面沉积处理等工序，使得矩形齿花键套的表面的耐磨性和抗弯能力大大增强，克服了矩形齿花键套出现裂纹现象，而且芯部的柔然性提高，表面光洁摩擦小、散热好，延长了使用寿命，因此该加工工艺得到广泛应用。同时采用螺纹联系，与焊接连接花键轴相比，螺纹联系具有拆卸方便便于检修更换的特点。
具体实施例方式实施例一一种矩形齿花键套加工方法，其所用材料为42CrMoE优质合金钢，主要包括了下列元素的百分比含量Ti 0. 35%, C 0. 52%, Mn 1. 23%, Si 3. 24%, NiO. 01%, P < 0. 03, S < 0. 03，采用的加工工艺，关键技术如下锻造毛坯采用蒸汽-空气锤和水压机进行自由锻，在镦粗和拔长过程中保持毛坯原始高度和直径比小于2，避免镦弯；进行正火处理，高温炉中加热到850°C，保温4h ；对花键套进行车削粗加工，加工余量为2mm ；进行调质处理，将燃烧的氧乙炔上喷射到工件表面，达到淬硬温度后立即喷水冷却，回火温度为500°C，调质硬度^HRC ；铣削精加工轴套， 加工余量为1. 2mm，镗削内孔，其表面粗糙度为Ra = 0. 1 μ m ；拉花键；钻安装孔；去毛刺；渗碳处理；即在气体渗碳炉中滴入丙酮作为渗碳剂，温度控制在860°C，保温池，缓慢冷却；等离子化学气相沉积处理，将花键套置于通有氢气的炉内，加热到900°C，以氢气为载体将CH4 带入反应器，将TiC沉积在花键套表面；磷化处理；研磨法对花键曹精整。实施例二一种矩形齿花键套加工方法，其所用材料为42CrMoE优质合金钢，主要包括了下列元素的百分比含量Ti 0. 42%, C 0. 87%, Mn 1. 82%, Si 5. 25%, NiO. 03%, P < 0. 03, S <0.03。采用的加工工艺，关键技术如下锻造毛坯采用蒸汽-空气锤和水压机进行自由锻，在镦粗和拔长过程中保持毛坯原始高度和直径比小于2，避免镦弯；进行正火处理，高温炉中加热到900°C，保温Mi ；对花键套进行车削粗加工，加工余量为2mm ；进行调质处理，将燃烧的氧乙炔上喷射到工件表面，达到淬硬温度后立即喷水冷却，回火温度为600°C，调质硬度32HRC ；铣削精加工轴套， 加工余量为1. 2mm,镗削内孔，其表面粗糙度为Ra = 0. 3 μ m ；拉花键；钻安装孔；去毛刺； 渗碳处理；即在气体渗碳炉中滴入丙酮作为渗碳剂，温度控制在860°C，保温池，缓慢冷却； 等离子化学气相沉积处理，将花键套置于通有氢气的炉内，加热到1000°C，以氢气为载体将 CH4带入反应器，将TiC沉积在花键套表面；磷化处理；研磨法对花键曹精整。
申请人:声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程， 但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进， 对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
权利要求
1.一种矩形齿花键套用材料42CrMoE优质合金钢，其特征在于包括了下列元素的百分比含量Ti 0. 35% -0. 42%,C 0. 52% -0. 87%,Mn 1. 23% -1. 82%,Si3. 24% -5. 25%,Ni 0. 01% -0. 03%, P < 0. 03，S < 0. 03。
2.根据权利要求书1所述的铝合金，其特征在于Ti0. 38 % -0. 40 %, CO. 55% -0. 80%, Mn 1. 29% -1. 80%, Si 3. 5% -5%, Ni 0. 02% -0. 025%, P < 0. 02，S < 0. 01。
3.根据权利要求1或者2所述的一种用42CrMoE优质合金钢为材料的矩形齿花键套的加工方法，其特征在于(1)锻造矩形齿花键套毛坯采用蒸汽-空气锤和水压机进行自由锻，即将钢材镦粗再拔长，翻转后再镦粗后拔长，在镦粗和拔长过程中保持毛坯原始高度和直径比小于2，避免镦弯，(2)经上述自由锻后的花键套，进行正火处理，即将花键套放入高温炉中加热到 850-9000C，保温4-6h，使零件完全奥氏体化和均勻化，采用喷雾冷却。(3)对花键套进行粗加工，采用车削加工端面，在加工时引入冷却液，将其喷射于工件表面个刀具头部，加工余量为2mm，为精加工做准备。(4)进行调质处理，即采用火焰淬火和高温回火，将燃烧的氧乙炔上喷射到工件表面，使其快速升温，达到淬硬温度后立即喷水冷却，回火温度为500-600°C，调质硬度 28-32HRC。(5)对花键套进行精加工，铣削加工轴套，加工余量为1.2mm，内孔采用镗削加工，其表面粗糙度为Ra = 0. 1-0. 3 μ m，(6)拉花键，以底盘外圆和台阶圆定位，加装工件，用拉刀进行拉花键，(7)钻安装孔，去毛刺(8)渗碳处理，进行中温气体渗碳，即在气体渗碳炉中滴入丙酮作为渗碳剂，温度控制在820-860°C，保温2-3h，缓慢冷却(9)等离子化学气相沉积处理，将花键套置于通有氢气的炉内，加热到900-100(TC，以氢气为载体将CH4带入反应器，将TiC沉积在花键套表面。(10)对气相沉积处理后的花键套进行磷化处理，之后采用研磨法对花键曹精整。
4.一种由权利要求3的方法制造的矩形齿花键套。
5.一种由权利要求1或2的优质合金钢制造的矩形齿花键套。
6.一种采用权利要求1或2的优质合金钢并采用权利要求3的方法制造的矩形齿花键套。
全文摘要
本发明公开了一种用42CrMoE优质合金钢为材料的矩形齿花键套加工方法，该发明属于热处理技术领域。采用的加工工艺为自由锻造毛坯-正火处理-粗车-调质热处理-精车-拉花键-钻孔-钳毛刺-渗碳处理-表面沉积处理-磷酸化处理-电镀-干燥-检测，本发明不仅采用新材料而且采用新工艺从而制的矩形齿花键套的耐磨性大大增强，克服了矩形齿花键套出现裂纹现象，表面光洁摩擦小、散热好，延长了使用寿命，因此该加工工艺得到广泛应用。
文档编号F16D1/06GK102534374SQ20121003523
公开日2012年7月4日 申请日期2012年2月16日 优先权日2012年2月16日
发明者胡春涛 申请人:无锡市万邦机械制造厂