专利名称：一种减速电机齿轮用钢的热处理方法
技术领域：
本发明涉及电机制造技术，特别涉及一种减速电机齿轮用钢的热处理方法。
技术背景
齿轮减速电机是电机与减速器和二为一的简称，齿轮减速顾名思义，就是用不同齿数的η组齿轮，将电机的出轴转速减到你需要的转速，齿轮减速电机完全能与转动编码器配合使用。减速电机广泛应用于钢铁行业、机械行业等。减速电机具有如下优点①节省空间，可靠耐用，承受过载能力高，功率可达95KW以上。②能耗低，性能优越，减速机效率高达95%以上。③振动小，噪音低，节能高，选用优质锻钢材料，钢性铸铁箱体，齿轮表面经过高频热处理。④经过精密加工，确保定位精度，这一切构成了齿轮传动总成的齿轮减速电机配置了各类电机，形成了机电一体化，完全保证了产品使用质量特征。⑤产品采用了系列化、模块化的设计思想，有广泛的适应性，可按实际需要选择任意转速和各种结构形式。
减速电机的齿轮在一些特殊应用场合需要较高的耐腐蚀性能，为了少磨损增长寿命，且要求其硬度达HRC40以上，其耐腐蚀要求相当于304不锈钢。但304不锈钢强度低， 不能满足该轴的机械性能要求。
因此，亟需开发一种新的齿轮用钢材料，使得减速电机适应在腐蚀性环境下使用。 发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种减速电机齿轮用钢的热处理方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下
—种减速电机齿轮用钢的热处理方法，其中所述钢的化学成分以重量百分比计为C 0.06-0. 09、Si 0.12-0. 16、Mn 1. 1-1. 3、P ≤ 0. 02、S ≤ 0. 01、Cr 14.10-14.5、 Mo 0.5-0. 8、W 0.95-1. 05、V 0. 18-0. 25、Cu 2. 0-2. 4, Ni 1. 6-2. 0, Nb 0. 04-0. 08、N 0. 04-0. 07、Al < 0. 02，余量为Fe，其制备方法包括工装准备、钢水熔炼、钢水成分控制、浇注、凝固收缩、冷却开箱工艺步骤，所述热处理方法为开箱后马上将铸件进行高温扩散热处理，进行淬火处理和二次回火处理；具体为
1)淬火处理在炉温220-240°C的条件下，铸件入炉，以30_50°C /h的升温速度升温至680士 10°C，保温3-5小时，然后，以90-100°C /h的升温速度升温至1130士 10°C， 保温16-18小时，然后进行油冷，≤300°C时将铸件从油中取出；2)回火处理以20-30°C / h的升温速度升温至440士 10°C，保温4-5小时，然后，以70_90°C /h的升温速度升温至 760士 10°C，保温14-16小时，然后，空气自然冷却至常温；
3) 二次回火以20-30°C /h的升温速度升温至440士 10°C，保温4-5小时，然后， 以70-90°C /h的升温速度升温至760士 10°C，保温14-16小时，然后，炉冷至常温，≤200°C 的条件下出炉。
本发明具有如下有益效果
1.本发明通过对钢的合金设计，在常规不锈钢的Cr含量范围内在大量实验的基础上进一步优选Cr的含量范围，使得综合性能优化。
2.优化设计Nb、Cu含量，并添加了 Mo、V和W元素，以固定材料中的C和N，提高钢的耐腐蚀性能以满足材料腐蚀性能要求。
3.通过各元素的协同，并严格控制杂质元素的含量，保证了钢的综合性能屈服强度大于700MPa，延伸率大于8. 0%，硬度达HRC42-45。
4.针对本发明所涉及的钢，在大量试验的基础上，优化了热处理的温度和时间参数，使得热处理后的钢的综合性能最优。
具体实施方式
实施例一
一种减速电机齿轮用钢的热处理方法，其中所述钢的化学成分以重量百分比计为C 0. 06、Si 0. 16、Mn 1. 1、P < 0. 02、S < 0. 01、Cr 14. 5、Mo 0. 5、W 1. 05、V 0. 18、Cu 2. 4，Ni 1. 6,Nb 0. 08,N 0. 04、A1 < 0. 02，余量为Fe，其制备方法包括工装准备、钢水熔炼、 钢水成分控制、浇注、凝固收缩、冷却开箱工艺步骤，所述热处理方法为开箱后马上将铸件进行高温扩散热处理，进行淬火处理和二次回火处理；具体为
1)淬火处理在炉温220°C的条件下，铸件入炉，以50°C /h的升温速度升温至 670°C，保温5小时，然后，以90°C /h的升温速度升温至1140°C，保温16小时，然后进行油冷，< 300°C时将铸件从油中取出；
2)回火处理以20°C /h的升温速度升温至450°C，保温4小时，然后，以90°C /h 的升温速度升温至750°C，保温16小时，然后，空气自然冷却至常温；
3) 二次回火以20°C /h的升温速度升温至450°C，保温4小时，然后，以90°C /h 的升温速度升温至750°C，保温16小时，然后，炉冷至常温，≤200°C的条件下出炉。
实施例二
一种减速电机齿轮用钢的热处理方法，其中所述钢的化学成分以重量百分比计为C 0. 09, Si 0. 12, Mn 1. 3、P ≤ 0. 02、S 0. 01、Cr 14. 10, Mo 0.8、W 0. 95, V 0. 25, Cu 2.0,Ni 2. 0、Nb 0. 04,N 0. 07、A1 < 0. 02，余量为Fe，其制备方法包括工装准备、钢水熔炼、 钢水成分控制、浇注、凝固收缩、冷却开箱工艺步骤，所述热处理方法为开箱后马上将铸件进行高温扩散热处理，进行淬火处理和二次回火处理；具体为
1)淬火处理在炉温的条件下，铸件入炉，以30°C /h的升温速度升温至 690°C，保温3小时，然后，以100°C /h的升温速度升温至1120°C，保温18小时，然后进行油冷，< 300°C时将铸件从油中取出；
2)回火处理以30°C /h的升温速度升温至430°C，保温5小时，然后，以70°C /h 的升温速度升温至770°C，保温14小时，然后，空气自然冷却至常温；
3) 二次回火以30°C /h的升温速度升温至430°C，保温5小时，然后，以70°C /h 的升温速度升温至770°C，保温14小时，然后，炉冷至常温，≤200°C的条件下出炉。
实施例三
一种减速电机齿轮用钢的热处理方法，其中所述钢的化学成分以重量百分比计为=C 0. 08、Si 0. 14、Mn 1. 2、P < 0. 02、S^O. OU Cr 14. 3、Mo 0. 65、W 1. 0、V 0. 22、Cu2. 2，Ni 1. 8,Nb 0. 06,N 0. 05,Al < 0. 02，余量为Fe，其制备方法包括工装准备、钢水熔炼、 钢水成分控制、浇注、凝固收缩、冷却开箱工艺步骤，所述热处理方法为开箱后马上将铸件进行高温扩散热处理，进行淬火处理和二次回火处理；具体为
1)淬火处理在炉温230°C的条件下，铸件入炉，以40°C /h的升温速度升温至 680°C，保温4小时，然后，以95°C /h的升温速度升温至1130°C，保温17小时，然后进行油冷，< 300°C时将铸件从油中取出；
2)回火处理以25°C /h的升温速度升温至440°C，保温4. 5小时，然后，以80°C / h的升温速度升温至760°C，保温15小时，然后，空气自然冷却至常温；
3) 二次回火以25°C /h的升温速度升温至440°C，保温4. 5小时，然后，以80°C / h的升温速度升温至760°C，保温15小时，然后，炉冷至常温，彡200°C的条件下出炉。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程， 但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进， 对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
权利要求
1. 一种减速电机齿轮用钢的热处理方法，其特征在于，其中所述钢的化学成分以重量百分比计为C 0. 06-0. 09、Si 0. 12-0. 16、Mn 1. 1-1. 3、P 彡 0. 02、S 彡 0. 01、 Cr 14. 10-14. 5、Mo 0. 5-0. 8、W 0. 95-1. 05、V 0. 18-0. 25、Cu 2. 0-2. 4，Ni 1. 6-2. 0、Nb 0. 04-0. 08,N 0. 04-0. 07、A1 < 0. 02，余量为Fe，其制备方法包括工装准备、钢水熔炼、钢水成分控制、浇注、凝固收缩、冷却开箱工艺步骤，所述热处理方法为开箱后马上将铸件进行高温扩散热处理，进行淬火处理和二次回火处理；具体为1)淬火处理在炉温220-240°C的条件下，铸件入炉，以30-50°C/h的升温速度升温至 680士 10°C，保温3-5小时，然后，以90-100°C /h的升温速度升温至1130士 10°C，保温16-18 小时，然后进行油冷，< 300°C时将铸件从油中取出；2)回火处理以20-30°C/h的升温速度升温至440士 10°C，保温4-5小时，然后，以 70-900C /h的升温速度升温至760士 10°C，保温14-16小时，然后，空气自然冷却至常温；3)二次回火以20-30°C /h的升温速度升温至440士 10°C，保温4-5小时，然后，以 70-900C /h的升温速度升温至760士 10°C，保温14-16小时，然后，炉冷至常温，彡200°C的条件下出炉。
全文摘要
本发明公开了一种减速电机齿轮用钢的热处理方法，其特征在于，其中所述钢的化学成分以重量百分比计为C 0.06-0.09、Si 0.12-0.16、Mn 1.1-1.3、P≤0.02、S≤0.01、Cr 14.10-14.5、Mo 0.5-0.8、W 0.95-1.05、V 0.18-0.25、Cu 2.0-2.4，Ni 1.6-2.0、Nb 0.04-0.08、N 0.04-0.07、Al＜0.02，余量为Fe，其制备方法包括工装准备、钢水熔炼、钢水成分控制、浇注、凝固收缩、冷却开箱工艺步骤，所述热处理方法为开箱后马上将铸件进行高温扩散热处理，进行淬火处理和二次回火处理。
文档编号C21D9/32GK102560062SQ20121003543
公开日2012年7月11日 申请日期2012年2月16日 优先权日2012年2月16日
发明者胡春涛 申请人:无锡市万邦机械制造厂