一种以5Cr2NiMoVSi镁合金为材料的纺织机械专用轴套的芯轴的加工成形制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种以5Cr2NiMoVSi镁合金为材料的纺织机械专用轴套的芯轴的加工成形制造方法。该方法属于纺织机械术领域。该纺杯通过如下工序实现：毛坯锻造-退火-机械粗加工-精加工成形-淬火、高温回火-钳工整修、抛光。该制造方法制得的纺杯易于加工，结构更合理，耐磨性好，良好机械性能，使用寿命更长，密封性好，无润滑脂外溢现象，抗腐蚀性能、抗氧化性好避免胶辊、棉条污染，更能保证轴承润滑需要，进一步延长使用寿命，适用于高、低速纺织机械。
【专利说明】—种以5Cr2NiMoVSi镁合金为材料的纺织机械专用轴套的芯轴的加工成形制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于纺织机械领域，涉及芯轴及其材料。尤其是一种以5Cr2NiMoVSi镁合金为材料的纺织机械专用轴套的芯轴的加工成形制造方法。
【背景技术】
[0002]随着转杯纺纱技术的不断发展，人们对转杯纺纱关键零部件及其材质的研究日益深化，这是因为在转杯纺纱生产实践中，人们逐步认识到关键零部件的磨损将会严重影响纺纱质量、断头及生产效率，在纺织机械中尤其是精梳机上广泛使用的轴套，精梳机在拉棉条动作时是决定纱条的牵伸、牵引质量的关键部件，纱条的粗细匀度取决于它的质量，因此，对轴套的合理结构、制造质量、密封性能都有很高的要求。针对常规无内圈滚针轴承所存在的缺陷:如轴套易发热，使用中发热烫手；易漏油，内部润滑脂外溢，污染胶辊棉条，使滚针轴承因失油而磨损，进而磨损芯轴，影响棉条质量等，主要原因在于以往的芯轴延伸细长易产生变形弯曲，当轴承磨损松动时，由于转动的芯轴轴头与静止的外壳有一段结合部分，易产生摩擦而发热，轴头与外壳之间的密封性差，存在有空隙易使飞花进入，从而增大摩擦阻力，使得芯轴磨损严重，进一步加重轴承磨损，导致轴套寿命降低。还有就是加工方法不好导致了芯轴表面硬度不够，经受不了纤维中杂质的冲击，表面起毛后，纺纱就不能顺利进行。易发生各种疲劳磨损，纺杯凝聚槽附近及滑移工作表面很快出现凹凸不平，这会导致纱线张力发生突变，使纺织品出现断头、条干均匀度差等瑕疵，降低了纺织产品的质量。
【发明内容】
[0003]针对现有技术的不足，本发明为了解决上述问题，设计了一种以5Cr2NiMoVSi镁合金为材料的纺织机械专用轴套的芯轴的加工成形制造方法。本发明设计了一种以5Cr2NiMoVSi镁合金为材料的纺织机械专用轴套的芯轴的加工成形制造方法，该轴套的芯轴材料主要包括了下列元素的百分比含量:C0.74%-1.20%, Ti 0.10%-0.35%，Si 0.62%-0.87%, Mn 0.42%-0.54%, Cr 1.3%-4.0%, Mo 0.9%-1.1%，V 0.54%-0.67%, Ni
0.4%-0.7%，其余为镁及其杂质。优选 C 0.74%-1.20%, Ti 0.10%-0.35%, Si 0.62%_0.87%, Mn
0.42%-0.54%, Cr 1.3%-4.0%, Mo 0.9%-1.1%，V 0.54%-0.67%, Ni 0.4%-0.7%，其特征在于采用了下列的加工工艺:(1)粉料的制备:采用电解法制得粉料，即通过通过电解沉积在金属盐水中金属粉末，对粉末进行预处理，首先对粉末进行退火处理，退火温度为210-250°C，从而消除加工硬化，之后对粉末原料进行分级处理，将各种粉末进行均匀混合，将小颗粒制成大颗粒或者团粒，从而改善了粉末的流动性、成形性，以及压缩性，(2)对压制成型的轴套芯轴坯料进行烧结，烧结温度为:1000-1100°C，烧结时间为:2-3h，在煤气炉中烧结并且通入氨气。在空气中缓慢冷却，(3)对粉末成形的轴套进行再结晶退火处理，将其加热到810-91 (TC，保温4-5h，炉中缓慢冷却到600°C，再快速空冷，使形变晶粒重新结晶为均匀的等轴晶粒，(4)对再结晶退火后的轴套芯轴进行粗加工，才用车外圆加工，加工余量为1.2-0.8mm，加工时加装保持架，防止工件变形，在加工中引入一种雾化无污染的润滑液，来降低切削温度，同时防止机械瘤形成，再精加工，采用磨削加工，加工精度为IT5-1T6，表面粗糙度为=Ra=OjUym,在加工中轴的两端加工成短圆锥形，(5)进行均匀化淬火，将其加热到790-920°C后保温7-8h在碱溶液中快速冷却，再高温回火，回火温度为:500-650°C，保温l_2h，空冷，立即进行冷处理，温度控制在-60°C -80°C。(6)进行碳氮共渗处理，即把工件置于密封加热炉中通入丙酮、煤油等渗碳剂，将温度加热到910-960°C使工件在此高温下进行渗碳氮共渗，渗碳氮深度为0.1-0.15_，工件要垂直置于封加热炉中上空，(7)对芯轴进行精整，先钳工修正再激光抛光。
[0004]本发明优点之一:采用合理的时效处理方法，不仅保持了高锰钢的硬度和耐磨性而且材料的韧性，和抗拉强度好，工件寿命长，安全可靠。
[0005]本发明优点之二:本发明与现有技术相比，改进了芯轴的轴头结构，没有细长轴部分，采用了锥体连接套的全封闭连接，避开了转动的轴头与静止的外壳的直接接触，因此，既不存在细长轴的变形弯曲问题，也不存在轴头与外壳的接触摩擦发热问题，更没有轴头与外壳之间易使飞花进入的空隙存在，故结构更合理，使用寿命更长，密封性更好，无漏油及润滑脂外溢现象，避免胶辊棉条污染；同时，加油杯的设置保证了轴承的润滑需要，不会因缺油而引起磨损加快，为延长使用寿命提供了有力保证，适用于高、低速纺织机械。
[0006]本发明优点之三:对粉末预处理时退火处理，不仅降低了杂质的含量，提高粉末纯度，同时消除了粉末在加工过程中的加工硬化，提高了粉末的压缩性。对退火后的粉料进行筛分，混合，使性能不能的组元均匀和混以利于压制和烧结状态的一致性。通过制粒过程，改善了粉末的流动性和稳定性，为压制做好了准备。该制造方法制得的芯轴在高温高压下不变形，不仅表面硬度高耐磨性好且抗弯曲能力强，疲劳轻度高，而且心部韧性好，使用寿命长，工作可靠性高，由于坯料采用粉末冶金制得，因此耐高温性好。
【具体实施方式】
[0007]实施例一
[0008]一种以5Cr2NiMoVSi镁合金为材料的纺织机械专用轴套的芯轴的加工成形制造方法，该轴套的芯轴材料主要包括了下列元素的百分比含量:c 0.74%, Ti 0.10%, Si0.62%, Mn 0.42%%, Cr 1.3%，Mo 0.9%, V 0.54%, Ni 0.4%%，其余为镁及其杂质。采用了下列的加工工艺:(I)粉料的制备对粉末进行预处理:退火处理，退火温度为220°C ;分级处理；均匀混合；将小颗粒制成大颗粒或者团粒，(2)对压制成型的轴套芯轴坯料进行烧结，烧结温度为:1050°C，烧结时间为:2.3h，在煤气炉中烧结并且通入氨气，在空气中缓慢冷却，
(3)对粉末成形的轴套进行再结晶退火处理，将其加热到820°C，保温4.lh，炉中缓慢冷却到600°C，再快速空冷，(4)粗加工，采用车外圆加工，加工余量为1.1mm，再精加工，采用磨削加工，加工精度为IT5，表面粗糙度为=Ra=Ojym,在加工中轴的两端加工成短圆锥形，
(5)行均匀化淬火，将其加热到820°C后保温7h在碱溶液中快速冷却，再高温回火，回火温度为:530°C，保温1.lh，空冷，立即 进行冷处理，温度控制在-30°C。(6)进行碳氮共渗处理，将温度加热到920°C使工件在此高温下进行渗碳氮共渗，渗碳氮深度为0.1mm, (7)对芯轴进行精整，先钳工修正再激光抛光。
[0009]实施例二[0010]一种以5Cr2NiMoVSi镁合金为材料的纺织机械专用轴套的芯轴的加工成形制造方法，该轴套的芯轴材料主要包括了下列元素的百分比含量=C 1.20%, Ti 0.35%, Si0.87%, Mn 0.54%, Cr 4.0%，Mo 1.1%，V 0.67%, Ni 0.7%，其余为镁及其杂质。采用了下列的加工工艺:(I)粉料的制备对粉末进行预处理:退火处理，退火温度为240°C ;分级处理；均匀混合；将小颗粒制成大颗粒或者团粒，(2)对压制成型的轴套芯轴坯料进行烧结，烧结温度为:1100°C，烧结时间为:2.7h，在煤气炉中烧结并且通入氨气，在空气中缓慢冷却，(3)对粉末成形的轴套进行再结晶退火处理，将其加热到870°C，保温4.8h，炉中缓慢冷却到6000C，再快速空冷，(4)粗加工，采用车外圆加工，加工余量为0.8mm,再精加工，采用磨削加工，加工精度为IT6，表面粗糙度为=Ra=OJym,在加工中轴的两端加工成短圆锥形，(5)行均匀化淬火，将其加热到900°C后保温7.4h在碱溶液中快速冷却，再高温回火，回火温度为:570°C，保温1.5h，空冷，立即进行冷处理，温度控制在40°C。(6)进行碳氮共渗处理，将温度加热到930°C使工件在此高温下进行渗碳氮共渗，渗碳氮深度为0.15mm, (7)对芯轴进行精整，先钳工修正再激光抛光。[0011] 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】
1.一种纺织机械专用轴套的芯轴用材料5Cr2NiMoVSi镁合金，其特征在于主要包括了下列元素的百分比含量:C 0.74%-1.20%, Ti 0.10%-0.35%, Si 0.62%-0.87%, Mn.0.42%-0.54%, Cr 1.3%-4.0%, Mo 0.9%-1.1%，V 0.54%-0.67%, Ni 0.4%-0.7%,其余为镁及其杂质。
2.根据权利要求书I所述的5Cr2NiMoVSi镁合金，其特征在于:C0.84%-1.0%，Ti 0.15%-0.25%, Si 0.72%-0.8%, Mn 0.52%_0.53%, Cr 2.3%-3.0%, Mo0.95%-1%, V.0.59%-0.62%, Ni 0.5%-0.6%，其余为镁及其杂质。
3.根据权利要求1或者2所述的一种用Al-Cu-Mn-Mg硬铝合金为材料的芯轴的加工制造方法，其特征在于:(1)粉料的制备:采用电解法制得粉料，即通过电解沉积在金属盐水中金属粉末，对粉末进行预处理，首先对粉末进行退火处理，退火温度为210-250°C，从而消除加工硬化，之后对粉末原料进行分级处理，将各种粉末进行均匀混合，将小颗粒制成大颗粒或者团粒，从而改善了粉末的流动性、成形性，以及压缩性，(2)对压制成型的轴套芯轴坯料进行烧结，烧结温度为:1000-1100°C，烧结时间为:2-3h，在煤气炉中烧结并且通入氨气。在空气中缓慢冷却，(3)对粉末成形的轴套进行再结晶退火处理，将其加热到810-910°C，保温4-5h，炉中缓慢冷却到600°C，再快速空冷，使形变晶粒重新结晶为均匀的等轴晶粒，(4)对再结晶退火后的轴套芯轴进行粗加工，才用车外圆加工，加工余量为.1.2-0.8mm，加工时加装保持架，防止工件变形，在加工中引入一种雾化无污染的润滑液，来降低切削温度，同时防止机械瘤形成，再精加工，采用磨削加工，加工精度为IT5-1T6，表面粗糙度为:Ra=0.4-0.2 μ m,在加工中轴的两端加工成短圆锥形，(5)进行均匀化淬火，将其加热到790-920°C后保温7-8h在碱溶液中快速冷却，再高温回火，回火温度为:500-650°C，保温l_2h，空冷，立即进行冷处理，温度控制在-60°C -80°C。(6)进行碳氮共渗处理，即把工件置于密封加热炉中通入丙酮、煤油等渗碳剂，将温度加热到910-960°C使工件在此高温下进行渗碳 氮共渗，渗碳氮深度为0.1-0.15_，工件要垂直置于封加热炉中上空，(7)对芯轴进行精整，先钳工修正再激光抛光。
【文档编号】C21D1/18GK103667834SQ201210325375
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月5日 优先权日:2012年9月5日
【发明者】丁汉林, 魏峰, 严峻, 陈伟 申请人:无锡福镁轻合金科技有限公司