45钢船用主轴锻件的制造方法及热处理需兼顾高强度、耐磨性和耐腐蚀性,以下是关键步骤及要点:
1. 材料选择
2. 选用优质45钢(GB/T 699),成分需严格控制(C: 0.42%~0.50%,Si: 0.17%~0.37%,Mn: 0.50%~0.80%),S、P含量≤0.035%。
3. 锻造工艺
加热:坯料在1200±50℃的炉中均匀加热,保温时间按截面尺寸(1.5~2 min/mm)计算,避免过热。
锻造:1. 采用自由锻或模锻,锻造比≥3(重要件需≥5),确保流线沿主轴轮廓分布,避免横向流线。
2.终锻温度≥850℃,防止低温锻造导致裂纹。
3.冷却:锻件锻后堆冷或埋砂缓冷(避免空冷以防白点)。
机械加工
粗加工留余量(2~3mm)以备热处理变形,轴颈等关键部位需精磨。
1. 预备热处理(退火或正火)
2. 正火:880~920℃加热,空冷,细化晶粒,消除锻造应力。
3.退火:820~840℃保温后炉冷至500℃以下出炉,硬度≤197HB,便于切削。
调质处理(核心工序)
4.
淬火:
840~860℃保温(盐浴炉按0.8~1.2 min/mm计算),水淬或10%盐水淬火(大截面件),油淬(小截面件)。
注意:水淬易变形开裂,需严格控制入水温度(30~40℃)和冷却时间。
回火:
高温回火550~600℃,保温2~4小时,水冷(避免二类回火脆性)。
目标硬度:220~250HB,抗拉强度≥800MPa。
表面强化(可选)
高频淬火:轴颈部位表面淬火(900℃快速加热),180~200℃低温回火,硬度50~55HRC。
渗氮:对耐腐蚀要求高的主轴,500℃渗氮处理,深度0.2~0.3mm。
无损检测
超声波探伤(GB/T 6402-2008)检测内部缺陷,磁粉探伤(JB/T 6061)检查表面裂纹。
性能检验
取样部位:锻件端部或延长段,测试拉伸、冲击(-20℃ Akv≥35J)、弯曲性能。
尺寸公差
按GB/T 275-2015控制,径向跳动≤0.05mm/m。
焊接修复:45钢焊接性差,锻件一般禁止焊接修复。
防锈处理:海运环境需涂防锈油或镀锌。
通过严格控制锻造比、调质参数及表面处理,可确保主轴船用锻件满足船用恶劣工况下的性能要求。