[发明专利]一种销轴及其加工方法

说明书

本发明涉及一种销轴及其加工方法，属于销轴加工技术领域。所述销轴由高强度的合金钢制成，所述的合金钢由以下质量百分数的化学成分组成：C：0.20％‑0.50％，Cr：2.50‑2.80％，Mo：0.30％‑0.80％，B：0.30‑0.60％，Ti：0.40‑0.60％，Al：0.02％‑0.20％，Si≤0.10％，S≤0.030％，P≤0.030％，其余为Fe。本发明采用配伍合理的销轴所用的合金钢先经过球化退火、磷化等处理，再加工成型得销轴半成品，然后经过特定的渗碳热处理及黑色达克罗处理制得本发明的销轴，使本发明的销轴不仅在强度和硬度上能够达到高强度销轴钢应有的要求，如硬度达25HRC，表面硬度达31HRC，还极大地提高了提高销轴的耐蚀性。

技术领域

本发明涉及一种销轴及其加工方法，属于销轴加工技术领域。

背景技术

销轴连接结构是工程中最常用的一种传力结构，比如，为满足分体运输的需要，大吨位履带起重机的吊臂与转台、杆子与转台之间均采用销轴连接。对于承载较高/尺寸较大的结构部件之间的销轴连接来说，其销轴的结构尺寸较大且受力也较大，且销轴暴露在外，极易被外力刮、碰，因此，所需要的拆装空间和拆装力都较大。而现有技术中的销轴存在很多弊端，如直销或锥销大小有限制，适用于受力不大的两零件之间；直销和锥销受铰孔的精度影响大；直销和锥销在使用一次后精度不好控制，重复利用率低；众多销轴的材料都是以普通钢制成，在强度、耐磨性、精度都还有待改善。

发明内容

本发明针对现有技术所存在的缺陷，提供一种强度、硬度较高，耐磨性、精度较好的销轴。

本发明的上述目的可以通过以下技术方案得以实施：一种销轴，所述销轴由高强度的合金钢制成，所述的合金钢由以下质量百分数的化学成分组成：C：0.20％-0.50％，Cr：2.50-2.80％，Mo：0.30％-0.80％，B：0.30-0.60％，Ti：0.40-0.60％，Al：0.02％-0.20％，Si≤0.10％，S≤0.030％，P≤0.030％，其余为Fe。

现有普通的销轴钢42CrMo的化学成分是C：0.38-0.45％；Mn：0.50-0.80％；Cr：0.80-1.20％；Mo：0.15-0.25％；Si：0.17-0.37％；S≤0.0035％；P≤0.0035％；Ni≤0.030％；Cu≤0.030％；其余为Fe。首先，本发明在普通的高强度销轴钢42CrMo的基础上降低了碳(C)，并加入较高含量的铬，同时添加了硼(B)、钛(Ti)、铝(Al)以弥补因降碳，省略锰(Mn)造成的强度和淬透性的损失，进一步提高销轴合金钢的淬透性，进而提高销轴合金钢的硬度和强度。其次，尽管硅(Si)有轻微的强化作用，也轻微能改善钢的韧性，与合金钢中的钼一起作用时，效果更好，但是过量的硅会严重影响钢的焊接性能，因此，本发明销轴钢适当降低了硅的含量，将硅的含量控制在0.10％以内。再者，本发明销轴钢在42CrMo的基础上不仅省略了Mn以及杂质中的Cu，还额外添加了硼(B)、钛(Ti)、铝(Al)，用以细化晶粒，经不断试验发现，硼(B)、钛(Ti)、铝(Al)三种元素一起添加时产生的协同作用，可以进一步大幅度提高销轴合金钢的冲击韧性、强度及耐磨性。最后，本发明销轴合金钢通过降低S含量进而减少销轴合金钢中的非金属夹杂物，改善钢的韧塑性，提高销轴合金钢耐腐蚀性能和强度的，通过降低P含量进而降低销轴钢的变形抗力，同时减少P、S在晶界的偏聚而减轻晶界脆化。由于化学成分的改变，其显微组织也发生改变，本发明的销轴不仅在强度和硬度上能够达到高强度销轴钢应有的要求，还显著提高了销轴的耐蚀性。

在上述的销轴中，作为优选，所述销轴由高强度的合金钢制成，所述的合金钢由以下质量百分数的化学成分组成：C：0.25％-0.35％，Cr：2.60-2.80％，Mo：0.40％-0.60％，B：0.35-0.55％，Ti：0.45-0.50％，Al：0.08％-0.15％，Si≤0.10％，S≤0.030％，P≤0.030％，其余为Fe。