本發(fā)明涉及一種萬向節(jié)，具體的說是一種高強度耐磨萬向節(jié)。
背景技術：
在大型起重設備上，如果起重機的某個機構由兩臺電動機分別驅動各自的減速機，而兩臺減速機之間要求剛性同步但相距較遠，因此需要采用萬向聯軸節(jié)將兩臺減速機的某個輸出軸相連 ；或者為一端為主動端，另一端為從動端，同樣需求剛性同步，也需要萬向節(jié)的使用，萬向節(jié)在使用的過程中，容易出現干磨和磨損，導致軸頭在軸向和縱向竄動或歪斜。
技術實現要素：
本發(fā)明所要解決的技術問題是，針對以上現有技術的缺點，提出一種高強度、耐磨的萬向節(jié)。
為了解決上述技術問題，一種高強度耐磨萬向節(jié)，按質量百分比計成分為：C：0.21-0.54%，Si：0.008-0.12%，Mn：0.82-0.84%，Ni：0.46-0.48%，Cr:1.68-1.85%，Mo:0.12-0.14%，V：4.24-4.27%，Zn：0.012-0.014%，Nb：0.012-0.028%，Mg:0.02-0.04%，0.06%≤Al+Ti ≤0.16%， P：≤0.050%，S：≤0.030%，復合稀土：0. 11-0.12%，余量為Fe和不可避免的雜質；
所述復合稀土按質量百分比計包括以下組分：鏑：12-14%，鈰：23-26%，鐠：9-14%，釹：3-6%，其余為鑭元素；
所述萬向節(jié)表面設有一層耐磨的水性涂料，所述耐磨水性涂料按質量份數計包括以下組分：環(huán)氧改性有機硅樹脂：40-50份、六偏磷酸鈉：2-4份、云母粉：5-8份、甲苯：3-5份、
鄰苯二甲酸二辛酯：5-10份、去離子水：50-65份、丙二醇3-4份、羥乙基纖維素：6-9份、碳化硅：13-20份、羧甲基纖維素鈉4-8份、助劑：2-5份、固化劑2-4份、消泡劑2-3份；
所述助劑的組分按質量份數計為：鋯英石：3-5份，去離子水：40-45份，石墨粉：10-15份，銅粉：14-16份，鎳粉：7-9份，聚乙二醇：7-9份，滑石粉：4-8份；所述固化劑為二乙烯三胺；所述消泡劑為二甲基硅油。
本發(fā)明進一步限定的技術方案是：
前述按質量百分比計成分為：C：0.28%，Si：0.009%，Mn：0.82%，Ni：0.46%，Cr:1.68%，Mo:0.12%，V：4.24%，Zn：0.012%，Nb：0.016%，Mg:0.02%，0.03%≤Al+Ti ≤0.12%， P：≤0.030%，S：≤0.020%，復合稀土：0.11%，余量為Fe和不可避免的雜質；
復合稀土按質量百分比計包括以下組分：鏑：12%，鈰：23%，鐠：9%，釹：3%，其余為鑭元素；
萬向節(jié)表面設有一層耐磨的水性涂料，所述耐磨水性涂料按質量份數計包括以下組分：環(huán)氧改性有機硅樹脂：43份、六偏磷酸鈉：3份、云母粉：4份、甲苯：3份、鄰苯二甲酸二辛酯：6份、去離子水：50份、丙二醇3份、羥乙基纖維素：6份、碳化硅：13份、羧甲基纖維素鈉5份、助劑：3份、固化劑2份、消泡劑2份；
助劑的組分按質量份數計為：鋯英石：3份，去離子水：40份，石墨粉：10份，銅粉：14份，鎳粉：7份，聚乙二醇：7份，滑石粉：4份；固化劑為二乙烯三胺；消泡劑為二甲基硅油。
前述按質量百分比計成分為：C：0.35%，Si：0.010%，Mn：0.83%，Ni：0.47%，Cr:1.71%，Mo:0.13%，V：4.25%，Zn：0.013%，Nb：0.018%，Mg:0.03%，0.05%≤Al+Ti ≤0.10%， P：≤0.020%，S：≤0.010%，復合稀土：0.12%，余量為Fe和不可避免的雜質；
復合稀土按質量百分比計包括以下組分：鏑：13%，鈰：24%，鐠：11%，釹：4%，其余為鑭元素；
萬向節(jié)表面設有一層耐磨的水性涂料，所述耐磨水性涂料按質量份數計包括以下組分：環(huán)氧改性有機硅樹脂：45份、六偏磷酸鈉：4份、云母粉：5份、甲苯：6份、鄰苯二甲酸二辛酯：7份、去離子水：52份、丙二醇3份、羥乙基纖維素：7份、碳化硅：14份、羧甲基纖維素鈉6份、助劑：4份、固化劑3份、消泡劑3份；
助劑的組分按質量份數計為：鋯英石：4份，去離子水：42份，石墨粉：11份，銅粉：15份，鎳粉：8份，聚乙二醇：8份，滑石粉：5份；所述固化劑為二乙烯三胺；所述消泡劑為二甲基硅油。
前述助劑的制備方法為：將鋯英石、石墨粉、銅粉、鎳粉、聚乙二醇、滑石粉混合送入球磨機中粉碎，過40目篩，得到粉末顆粒A，將粉末顆粒A、去離子水按1:3的比例攪拌混合，攪拌10-15分鐘，然后加熱至610-620℃下煅燒2-3個小時后，空冷至室溫，然后粉碎，過100目篩，即可得到助劑。
本發(fā)明一種高強度耐磨萬向節(jié)熱處理工藝，具體包括以下步驟進行；
步驟一：將所選的重量百分比化學成分在鋼廠經過冶煉、熱軋和冷卻制成汽輪機葉片坯料，用砂輪切割機對坯料進行切割，切割后在曲軸壓力機上擠桿、鍛頭成形，得到汽萬向節(jié)成形坯料；
步驟二：：對萬向節(jié)毛坯進行加熱，溫度在650-665℃，并保溫50-60min，然后采用風冷以15-20℃/s的冷卻速率將鑄件加速冷卻至390-410℃后，再空冷至室溫；
步驟三：進行熱處理：a退火：鍛造后，在萬向節(jié)片半成品爐熱至740-750℃時保溫10-12分鐘，然后爐冷卻至250-260℃，隨后打開爐門繼續(xù)緩冷至140-150℃出爐空冷至室溫；
b淬火：將步驟a中退火后的汽輪機葉片半成品緩慢爐熱至455-460℃并保溫0.5-1h，再次爐熱至550-555℃后用水噴淋汽輪機葉片半成品快速降溫；
c回火：將經淬火后的汽輪機葉片半成品在室溫下再次入爐并爐熱至245-250℃后保溫10-12分鐘后出爐空冷至室溫；
步驟四：將溫度升至570-580℃，回火40-50min，然后以30-35℃/s冷卻至350-360℃，然后空冷至室溫；再進行第二次回火，溫度加熱到610-620℃，回火50-60min，然后后空冷至室溫；
步驟五：對萬向節(jié)表面進行氣體氮化處理，將萬向節(jié)片半成品放置于氣體氮化爐中并向爐中通入NH3，將爐升溫至525-527℃，保持20-22小時得到最終的萬向節(jié)成品。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明具有良好的耐磨性能，加入助劑中有鋯英石、石墨粉、銅粉、鎳粉，增加了本發(fā)明的強度和耐磨性，加入Ti、Al和稀土金屬元素，減輕了萬向節(jié)的質量，增加了結構強度和耐腐蝕性能，通過兩次回火，能夠保持結構穩(wěn)定，進一步增強接觸疲勞強度和沖擊韌性。
具體實施方式
實施例1
本實施例提供的一種高強度耐磨萬向節(jié)，按質量百分比計成分為：C：0.35%，Si：0.010%，Mn：0.83%，Ni：0.47%，Cr:1.71%，Mo:0.13%，V：4.25%，Zn：0.013%，Nb：0.018%，Mg:0.03%，0.05%≤Al+Ti ≤0.10%， P：≤0.020%，S：≤0.010%，復合稀土：0.12%，余量為Fe和不可避免的雜質；
復合稀土按質量百分比計包括以下組分：鏑：13%，鈰：24%，鐠：11%，釹：4%，其余為鑭元素；
萬向節(jié)表面設有一層耐磨的水性涂料，所述耐磨水性涂料按質量份數計包括以下組分：環(huán)氧改性有機硅樹脂：45份、六偏磷酸鈉：4份、云母粉：5份、甲苯：6份、鄰苯二甲酸二辛酯：7份、去離子水：52份、丙二醇3份、羥乙基纖維素：7份、碳化硅：14份、羧甲基纖維素鈉6份、助劑：4份、固化劑3份、消泡劑3份；
助劑的制備方法為：將鋯英石、石墨粉、銅粉、鎳粉、聚乙二醇、滑石粉混合送入球磨機中粉碎，過40目篩，得到粉末顆粒A，將粉末顆粒A、去離子水按1:3的比例攪拌混合，攪拌10分鐘，然后加熱至610℃下煅燒2個小時后，空冷至室溫，然后粉碎，過100目篩，即可得到助劑。
本實施例一種高強度耐磨萬向節(jié)熱處理工藝，具體包括以下步驟進行；
步驟一：將所選的重量百分比化學成分在鋼廠經過冶煉、熱軋和冷卻制成汽輪機葉片坯料，用砂輪切割機對坯料進行切割，切割后在曲軸壓力機上擠桿、鍛頭成形，得到汽萬向節(jié)成形坯料；
步驟二：：對萬向節(jié)毛坯進行加熱，溫度在650℃，并保溫60min，然后采用風冷以18℃/s的冷卻速率將鑄件加速冷卻至400℃后，再空冷至室溫；
步驟三：進行熱處理：a退火：鍛造后，在萬向節(jié)片半成品爐熱至745℃時保溫11分鐘，然后爐冷卻至250℃，隨后打開爐門繼續(xù)緩冷至140℃出爐空冷至室溫；
b淬火：將步驟a中退火后的汽輪機葉片半成品緩慢爐熱至455℃并保溫1h，再次爐熱至550℃后用水噴淋汽輪機葉片半成品快速降溫；
c回火：將經淬火后的汽輪機葉片半成品在室溫下再次入爐并爐熱至245℃后保溫10分鐘后出爐空冷至室溫；
步驟四：將溫度升至570℃，回火50min，然后以30℃/s冷卻至350℃，然后空冷至室溫；再進行第二次回火，溫度加熱到610℃，回火60min，然后后空冷至室溫；
步驟五：對萬向節(jié)表面進行氣體氮化處理，將萬向節(jié)片半成品放置于氣體氮化爐中并向爐中通入NH3，將爐升溫至525℃，保持22小時得到最終的萬向節(jié)成品。
實施例2
本實施例提供的一種高強度耐磨萬向節(jié)，前述按質量百分比計成分為：C：0.35%，Si：0.010%，Mn：0.83%，Ni：0.47%，Cr:1.71%，Mo:0.13%，V：4.25%，Zn：0.013%，Nb：0.018%，Mg:0.03%，0.05%≤Al+Ti ≤0.10%， P：≤0.020%，S：≤0.010%，復合稀土：0.12%，余量為Fe和不可避免的雜質；
復合稀土按質量百分比計包括以下組分：鏑：13%，鈰：24%，鐠：11%，釹：4%，其余為鑭元素；
萬向節(jié)表面設有一層耐磨的水性涂料，所述耐磨水性涂料按質量份數計包括以下組分：環(huán)氧改性有機硅樹脂：45份、六偏磷酸鈉：4份、云母粉：5份、甲苯：6份、鄰苯二甲酸二辛酯：7份、去離子水：52份、丙二醇3份、羥乙基纖維素：7份、碳化硅：14份、羧甲基纖維素鈉6份、助劑：4份、固化劑3份、消泡劑3份；
助劑的組分按質量份數計為：鋯英石：4份，去離子水：42份，石墨粉：11份，銅粉：15份，鎳粉：8份，聚乙二醇：8份，滑石粉：5份；所述固化劑為二乙烯三胺；所述消泡劑為二甲基硅油。
助劑的制備方法為：將鋯英石、石墨粉、銅粉、鎳粉、聚乙二醇、滑石粉混合送入球磨機中粉碎，過40目篩，得到粉末顆粒A，將粉末顆粒A、去離子水按1:3的比例攪拌混合，攪拌10分鐘，然后加熱至610℃下煅燒2個小時后，空冷至室溫，然后粉碎，過100目篩，即可得到助劑。
本實施例一種高強度耐磨萬向節(jié)熱處理工藝，具體包括以下步驟進行；
步驟一：將所選的重量百分比化學成分在鋼廠經過冶煉、熱軋和冷卻制成汽輪機葉片坯料，用砂輪切割機對坯料進行切割，切割后在曲軸壓力機上擠桿、鍛頭成形，得到汽萬向節(jié)成形坯料；
步驟二：：對萬向節(jié)毛坯進行加熱，溫度在660℃，并保溫55min，然后采用風冷以20℃/s的冷卻速率將鑄件加速冷卻至405℃后，再空冷至室溫；
步驟三：進行熱處理：a退火：鍛造后，在萬向節(jié)片半成品爐熱至745℃時保溫11分鐘，然后爐冷卻至250℃，隨后打開爐門繼續(xù)緩冷至140℃出爐空冷至室溫；
b淬火：將步驟a中退火后的汽輪機葉片半成品緩慢爐熱至460℃并保溫0.5h，再次爐熱至555℃后用水噴淋汽輪機葉片半成品快速降溫；
c回火：將經淬火后的汽輪機葉片半成品在室溫下再次入爐并爐熱至250℃后保溫11分鐘后出爐空冷至室溫；
步驟四：將溫度升至575℃，回火45min，然后以35℃/s冷卻至355℃，然后空冷至室溫；再進行第二次回火，溫度加熱到615℃，回火55min，然后后空冷至室溫；
步驟五：對萬向節(jié)表面進行氣體氮化處理，將萬向節(jié)片半成品放置于氣體氮化爐中并向爐中通入NH3，將爐升溫至526℃，保持21小時得到最終的萬向節(jié)成品。
以上實施例僅為說明本發(fā)明的技術思想，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本發(fā)明保護范圍之內。