一種電機軸熱處理方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于電機構件熱處理領域，具體涉及一種優化熱處理工藝及其參數的電機軸熱處理方法。
【背景技術】
:
[0002]在非標設備設計制造工作中，為滿足特殊工況要求，使用中碳鋼或中碳合金鋼加工了應用于混合動力汽車驅動電機中的大扭矩花鍵軸。而在實際應用過程中過程中，電機軸由于熱處理工藝的不成熟，易發生結構變形、裂紋、甚至斷裂等問題，故傳統的電機軸的熱處理工藝及參數需要進行優化設計。
【發明內容】
:
[0003]本發明的目的是克服現有技術中的不足，提供一種優化了電機軸熱處理工藝及參數，且可保證電機軸花鍵根部和過渡圓弧位置具有完整的淬硬層，使應力集中區具有更大的強度，有效延長電機軸的疲勞壽命的電機軸熱處理工藝。
[0004]本發明的技術方案為:包括以下步驟:
[0005](I)正火處理:將鍛造成型的電機軸置于加熱裝置中，加熱升溫至850°C至900°C，并保持1.5小時至2.5小時，然后對電機軸放進行自然冷卻；
[0006](2)調質處理:將電機軸再次置于加熱裝置中，加熱升溫至850°C至900°C，并保持1.5小時至2.5小時，然后將電機軸放置到起始溫度為60°C至80°C的油液中進行油淬降溫處理，使電機軸溫度降至馬氏體轉變結束溫度，然后再將電機軸置于加熱裝置中，加熱升溫至500°C至650°C，并保持1.5小時至2.5小時，然后對電機軸進行自然冷卻；
[0007](3)中頻感應淬火處理:將電機軸套于淬火感應器的感應圈中，感應圈從電機軸一端移動至另一端，移動速度為2mm/s至3mm/s，感應頻率為2500Hz至8000Hz，，感應圈在移動過程中瞬間加熱電機軸并同時向被加熱的電機軸表面噴涂淬火介質；
[0008](4)低溫回火處理:將電機軸置于加熱裝置中，加熱升溫至160°C至200°C，并保持
1.5小時至2.5小時。
[0009]電機軸優選為中碳鋼和中碳合金鋼材質、其花鍵齒部的齒高為5mm-10mm、適用于功率為80Kw至10Kw電機的電機軸。
[0010]自然冷卻即為電機軸在自然環境中的空氣中進行冷卻。
[0011]加熱裝置優選為電阻爐。
[0012]調質處理中的馬氏體轉變結束溫度為190°C至210°C。
[0013]中頻感應淬火處理中的淬火介質優選為水基乳化液。
[0014]中頻感應淬火處理中，感應淬火器的輸出功率為30Kw至70Kw，感應頻率優選為4000Hz 至 8000Hz。
[0015]中頻感應淬火處理在淬火后需在電機軸的花鍵的齒槽的底部的形成厚度為
2.5mm-3.5mm的萍硬層。
[0016]相比于傳統的電機軸熱處理方法，本發明具有顯著的優點和有益效果，具體體現為:
[0017](I)本發明的電機軸熱處理方法，優化了正火處理的溫度及時間參數，可起到了細化電機軸晶粒的作用，晶粒細化對后續熱處理質量的提升奠定了基礎。
[0018](2)本發明的電機軸熱處理方法，對軸體交變載荷受力端進行表面熱處理，使零件表面具有高強度性能的同時，心部保持一定的韌性。
[0019](3)本發明的電機軸熱處理方法，改變熱處理工藝參數后，保證花鍵根部和過渡圓弧位置具有完整的淬硬層，使應力集中區具有更大的強度，有效延長了零件的疲勞壽命。
[0020](4)本發明的電機軸熱處理方法所需的設備及工藝方法的實現成本低，經濟性好，且熱處理步驟簡單易操作，易于運用到實際的生產活動中。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發明電機軸熱處理方法的流程示意圖；
【具體實施方式】
[0022]以下結合附圖來敘述本發明的【具體實施方式】，以下結合附圖對本發明實施例做進一步詳述，以下關于本發明的實施方式的描述只是示例性，并不是為了限制本發明的所要保護的主題，對于本發明所描述的實施例還存在的其他在權利要求保護范圍內的變化，都屬于本發明所需要保護的主題。
[0023]如圖1所示，第一步為正火處理，將鍛造成型的電機軸置于加熱裝置中，加熱升溫至850°C至900°C，并保持1.5小時至2.5小時，然后對電機軸放進行自然冷卻，自然冷卻即為電機軸在自然環境中的空氣中進行冷卻；
[0024]第二步為調質處理，將電機軸再次置于加熱裝置中，加熱升溫至850°C至900°C，并保持1.5小時至2.5小時，然后將電機軸放置到起始溫度為60°C至80°C的油液中進行油淬降溫處理，使電機軸溫度降至馬氏體轉變結束溫度，即190°C至210°C，然后再將電機軸置于加熱裝置中，加熱升溫至500°C至650°C，并保持1.5小時至2.5小時，然后對電機軸進行自然冷卻；
[0025]第三步為中頻感應淬火處理，將電機軸套于淬火感應器的感應圈中，感應圈從電機軸一端移動至另一端，移動速度為2mm/s至3mm/s，淬火感應器的輸出功率優選為30Kw至70Kw，感應頻率為2500Hz至8000Hz，優選為4000Hz至8000Hz。感應圈在移動過程中瞬間加熱電機軸并同時向被加熱的電機軸表面噴涂水基乳化液，中頻感應淬火處理在淬火后需在電機軸的花鍵的齒槽的底部的形成厚度為2.5mm-3.5mm的淬硬層(淬火馬氏體組織)。
[0026]第四步為低溫回火處理，將電機軸置于加熱裝置中，加熱升溫至160°C至200°C，并保持1.5小時至2.5小時。
[0027]上文所述的電機軸為鍛造成型，通常鍛造成型的電機軸還沒有到達可以進行實際應用的精細成型的形狀尺寸等的精度要求，所以在熱處理的過程中需根據實際電機軸成型的程度選擇在某一步驟或某幾步驟繼續進行電機軸的精細成型加工，或在電機軸熱處理后繼續進行電機軸的精細成型加工。由于精細成型加工為形狀及尺寸的加工處理，與本文的所涉及的電機軸表層及內部結構的熱處理方法無實際關聯和影響，故在此不再贅述。
[0028]上述四個步驟中，電機軸優選為中碳鋼和中碳合金鋼材質，其花鍵齒部的齒高為5mm-10mm、適用于功率為80Kw至10Kw電機的電機軸、加熱裝置優選為電阻爐。
[0029]本發明的實施例為本發明的示范性實施例，應當理解為是本發明的權利要求書的保護范圍內其中的某示范性示例，具有對本領域技術人員實現相應的技術方案的指導性作用，而非對本發明的限定。
【主權項】
1.一種電機軸熱處理方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)正火處理:將鍛造成型的電機軸置于加熱裝置中，加熱升溫至850°C至900°C，并保持1.5小時至2.5小時，然后對電機軸放進行自然冷卻； (2)調質處理:將電機軸再次置于加熱裝置中，加熱升溫至850°C至900°C，并保持1.5小時至2.5小時，然后將電機軸放置到起始溫度為60°C至80°C的油液中進行油淬降溫處理，使電機軸溫度降至馬氏體轉變結束溫度，然后再將電機軸置于加熱裝置中，加熱升溫至500°C至650°C，并保持1.5小時至2.5小時，然后對電機軸進行自然冷卻； (3)中頻感應淬火處理:將電機軸套于淬火感應器的感應圈中，感應圈從電機軸一端移動至另一端，移動速度為2mm/s至3mm/s，感應頻率為2500Hz至8000Hz，，感應圈在移動過程中瞬間加熱電機軸并同時向被加熱的電機軸表面噴涂淬火介質，使得電機軸表面形成淬火馬氏體組織； (4)低溫回火處理:將電機軸置于加熱裝置中，加熱升溫至160°C至200°C，并保持1.5小時至2.5小時。
2.根據權利要求1所述的電機軸熱處理方法，其特征在于:所述電機軸優選為中碳鋼和中碳合金鋼材質、其花鍵齒部的齒高為5mm-10mm、適用于功率為80Kw至10Kw電機的電機軸。
3.根據權利要求1所述的電機軸熱處理方法，其特征在于:所述自然冷卻即為電機軸在自然環境中的空氣中進行冷卻。
4.根據權利要求1所述的電機軸熱處理方法，其特征在于:所述加熱裝置優選為電阻爐。
5.根據權利要求1所述的電機軸熱處理方法，其特征在于:所述調質處理中的馬氏體轉變結束溫度為190 °C至210°C。
6.根據權利要求1所述的電機軸熱處理方法，其特征在于:所述中頻感應淬火處理中的淬火介質優選為水基乳化液。
7.根據權利要求1所述的電機軸熱處理方法，其特征在于:所述中頻感應淬火處理中，感應淬火器的輸出功率為30Kw至70Kw，感應頻率優選為4000Hz至8000Hz。
8.根據權利要求1或權利要求2所述的電機軸熱處理方法，其特征在于:所述中頻感應淬火處理在淬火后需在電機軸的花鍵的齒槽的底部的形成厚度為2.5mm-3.5mm的淬硬層O
【專利摘要】本發明公布了一種電機軸熱處理方法，包括(1)正火處理：將電機軸置于加熱裝置中，加熱并保持，然后進行自然冷卻；(2)調質處理：將電機軸置于加熱裝置中，加熱并保持，然后進行油淬降溫，然后再將電機軸置于加熱裝置中，加熱加溫并保持，然后進行自然冷卻；(3)中頻感應淬火處理：將電機軸套于淬火感應器的感應圈中，感應圈在移動過程中瞬間加熱電機軸并同時向被加熱的電機軸表面噴涂淬火介質；(4)低溫回火處理：將電機軸置于加熱裝置中，加熱并保持。本發明旨在克服現有技術的不足，提供一種可使電機軸具有更高的強度，且可有效延長了電機軸的疲勞壽命的電機軸熱處理方法。
【IPC分類】C21D9-28
【公開號】CN104651595
【申請號】CN201510056367
【發明人】徐慶毅, 黃阿珉, 高栓邦, 劉影
【申請人】天津市松正電動汽車技術股份有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年2月3日