[发明专利]一种低温重载高性能爬升齿轮轴的制造方法

权利要求书

1.一种低温重载高性能爬升齿轮轴的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A，截取合金钢坯，并对截取的合金钢坯进行锻打：

步骤A1,对所述合金钢坯加热至1200～1300℃，并保温8～9h；

步骤A2，对经过加热保温后的所述合金钢坯进行粗锻，其中所述粗锻的开锻温度为1100～1200℃，所述粗锻的终锻温度为≥1000℃；

步骤A3，对经过粗锻后的所述合金钢坯进行扩散退火处理，其中所述扩散退火的加热温度为1100～1200℃，并保温8～9h；

步骤A4，对经过扩散退火后的所述合金钢坯进行精锻，其中所述精锻的开锻温度为1000～1100℃，所述精锻的终锻温度为≥900℃；

步骤A5，对经过精锻后的所述合金钢坯正火加热至880℃，保温8～9h，再风冷降温至200℃以下后进行回火处理，所述回火温度为680℃，保温8h，然后出炉空冷至室温；

步骤B，对冷却至室温的合金钢坯进行仿形加工，即对所述合金钢坯进行粗车削和粗铣齿仿形加工，从而得到爬升齿轮轴的半成品；

步骤C，对所述半成品进行热处理；

步骤D，对经过热处理后的所述半成品进行半精加工和精加工，从而得到低温重载高性能爬升齿轮轴；

所述步骤C包括以下子步骤：

步骤C1，对所述半成品进行加热保温；

步骤C2，将加热后的所述半成品在水基淬火循环池中进行淬火，控制水基淬火循环池中的液温为30～55℃，淬火时间为25～30min，所述半成品的冷却温度≤150℃；

步骤C3，将淬火后的所述半成品放入回火炉进行回火，回火温度为590～610℃，保温时间为8h；

步骤C4，将回火出炉的所述半成品在水基淬火循环池中再次进行淬火，控制水基淬火循环池中的液温30～55℃，淬火时间为25～30min，所述半成品的冷却温度≤150℃；然后循环回火二次，回火温度为590～610℃，保温时间为8h；

按照质量百分比，所述合金钢坯包括以下组分：

C：0.32～0.38％，

Si：0.17～0.37％，

Mn：0.45～0.70％，

P：≤0.025％，

S：≤0.035％，

V：0.07～0.12％，

Cu：≤0.20％，

Cr：1.45～1.70％，

Mo：0.22～0.32％,

Ni：1.50～1.70％，

Nb：0.01～0.1％，

余量为Fe和不可避免的杂质；

其金属组织中，铁素体的体积分数为30～45％，贝氏体的体积分数为10～25％，回火马氏体的体积分数为30～45％，奥氏体的体积分数为5～15％，和马氏体的体积分数为5～8％。

2.根据权利要求1所述的低温重载高性能爬升齿轮轴的制造方法，其特征在于，所述步骤C1的加热保温包括：

预热步骤，将所述半成品放入井式电炉，先加热至炉温为430～470℃，并保温2h；然后加热至炉温为630～670℃，并保温1h；

保温步骤，经过所述预热步骤后，加热至炉温为840～880℃，并保温7h；

出炉步骤，将经过所述保温步骤后的半成品出炉，并将所述半成品迅速移到水基淬火池上方，移动时间≤60s。

3.根据权利要求1所述的低温重载高性能爬升齿轮轴的制造方法，其特征在于，还包括步骤C5：

先对所述半成品进行表面硬度检测，检验所述半成品的轴端和齿端各至少3个点的表面硬度，验证所述半成品的表面硬度；

再对所述半成品进行力学性能检测，取试样件加工后在万能拉伸试验机及冲击试验机上进行抗拉强度、屈服强度、断后延伸率、断面收缩率和夏比冲击功检测。

4.根据权利要求1所述的低温重载高性能爬升齿轮轴的制造方法，其特征在于，还包括步骤A6：

对经过步骤A5处理后的所述合金钢坯进行金相检查，检查所述合金钢坯的偏析组织残迹和晶粒度：若所述合金钢坯没有混晶存在，并且最粗晶粒度在7级以上，则所述合金钢坯通过金相检查。