提高刮板机轴调质硬化层深度的工艺方法与流程

本发明属于轴类零件热处理加工，具体涉及一种提高刮板机轴调质硬化层深度的工艺方法。

背景技术：

1、42crmo材料的较大规格轴类零件，不是采用常规油淬火调质的热处理方法，而是采用水-空交替控时淬火的方法，特点是在水和空气两种介质中多次短时冷却，具体工艺方法是，轴类零件820℃保温出炉后，一次入水冷却50-60s，出水返热至300-350℃时入水，二次入水冷却40-50s，出水返热至300-350℃入水，依次循环冷却多次，一般最后一次工件需要4-5min返热至350℃，最后一次冷却10-20s，淬火过程结束，控制终冷温度为250-300℃，淬火后650℃回火，加热保温时间t(h)＝有效直径d(mm)×1.2(min/mm)/60，检测零件表面硬度满足hb240-280技术要求。

2、然而，采用此种水-空多次短时交替的热处理方法调质处理后的轴类零件，由于冷却时间不足导致截面从外至里组织转变不完全，淬火、回火后虽然表面硬度满足技术要求，但截面淬硬层浅，因而轴的强度低，导致用户使用过程中出现螺纹损伤，弯曲变形等问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种提高刮板机轴调质硬化层深度的工艺方法，采用该方法可使淬硬层深度达到15mm以上，提高了轴的强度。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

3、一种提高刮板机轴调质硬化层深度的工艺方法，包括以下步骤：

4、(1)将820℃保温出炉后的轴类零件放入淬火槽内，按第一预定时间进行一次水冷冷却；

5、(2)将一次水冷冷却后的轴类零件从水中取出，按第二预定时间进行空气冷却；

6、(3)当轴类零件在空气中的返热温度达到300-350℃时，将其再次放入淬火槽内，按第三预定时间进行二次水冷冷却，测终冷返热温度为200-250℃时，淬火结束；

7、(4)将淬火后的轴类零件置于580-650℃回火，保温时间为t＝d(mm)×1.2(min/mm)/60。

8、优选的，所述第一预定时间、第二预定时间、第三预定时间的计算方法为：

9、(1)根据轴类所在的轴类直径范围获取对应的水-空双介质的一次水冷时间、空冷时间、二次水冷时间的时间范围；

10、(2)分别取轴类直径范围和一次水冷时间、空冷时间、二次水冷时间范围的上限、下限及中间值，按照如下公式：α＝t/d，α为冷却系数，t为冷却时间(min)，d为轴类直径(mm)，分别计算相对应的冷却系数的上限、下限及中间值，并根据冷却系数的上限、下限及中间值计算得到各冷却系数的平均值，即为一次水冷、空冷、二次水冷的冷却系数，分别记为α1、α2、α3；

11、(3)根据α1、α2、α3和轴类直径，按照公式：t＝α×d，分别计算得到所述第一预定时间t1、第二预定时间t2、第三预定时间t3。

12、优选的，所述轴类零件的直径为101-400mm。

13、优选的，在步骤(1)和步骤(3)中，在轴类零件入水前，对淬火槽内的水进行搅拌，使水在淬火前处于均匀、有规律的快翻动状态。

14、优选的，所述淬火槽内设置4套螺旋桨搅拌装置，设置的搅拌频率为45hz。

15、由上述技术方案可知，本发明提供了一种提高刮板机轴调质硬化层深度的工艺方法，本发明主要通过将现有技术中的水-空多次短时交替冷却改为仅采用2次水冷冷却、1次空冷冷却，采用延长冷却时间，缩短冷却次数的方法，保证轴类零件在水、空气中有足够的时间发生组织转变，以对轴进行调质处理，提升调质硬化层深度，避免材料出现回火脆性，提高了轴的强度，使用中不会出现弯曲和螺纹损伤的情况。

技术特征：

1.一种提高刮板机轴调质硬化层深度的工艺方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的提高刮板机轴调质硬化层深度的工艺方法，其特征在于：所述第一预定时间、第二预定时间、第三预定时间的计算方法为：

3.如权利要求1所述的提高刮板机轴调质硬化层深度的工艺方法，其特征在于：所述轴类零件的直径为101-400mm。

4.如权利要求1所述的提高刮板机轴调质硬化层深度的工艺方法，其特征在于：在步骤（1）和步骤（3）中，在轴类零件入水前，对淬火槽内的水进行搅拌，使水在淬火前处于均匀、有规律的快翻动状态。

5. 如权利要求4所述的提高刮板机轴调质硬化层深度的工艺方法，其特征在于：所述淬火槽内设置4套螺旋桨搅拌装置，设置的搅拌频率为45 hz。

技术总结
本发明提供了一种提高刮板机轴调质硬化层深度的工艺方法，属于轴类零件热处理加工技术领域，通过将保温出炉后的轴类零件仅采用2次水冷冷却、1次空冷冷却，通过延长冷却时间，缩短冷却次数的方法，保证轴类零件在水、空气中有足够的时间发生组织转变，以对轴进行调质处理，提升调质硬化层深度，从而提高轴的强度，解决使用弯曲和螺纹损伤等问题。

技术研发人员：卢俊玲,金培武,陈兵,张艺,马春亮,马涛,后有青
受保护的技术使用者：宁夏天地奔牛实业集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16