專利名稱：用于制造減速電機(jī)主軸和齒輪的耐腐蝕、高強(qiáng)度合金鋼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種合金鋼，特別是一種用于制造減速電機(jī)主軸和齒輪的耐腐蝕、高強(qiáng)度合金鋼。

背景技術(shù)：
減速電機(jī)的主軸和齒輪在一些特殊應(yīng)用場合需要較高的耐腐蝕性能，為了少磨損增長壽命，且要求其硬度達(dá)HRC40以上，其耐腐蝕要求相當(dāng)于304不銹鋼。但304不銹鋼強(qiáng)度低，不能滿足該軸的機(jī)械性能要求。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于制造減速電機(jī)主軸和齒輪的耐腐蝕、高強(qiáng)度合金鋼，解決了現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述問題。
本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案解決的 一種用于制造減速電機(jī)主軸和齒輪的耐腐蝕、高強(qiáng)度合金鋼，含有小于0.07wt.％的C、小于0.5wt.％的Si、小于1.0wt.％的Mn、4-5wt.％的Ni、15-17wt.％的Cr、3.0-3.5wt.％的Cu、0.3-0.5wt.％的Nb，小于0.035wt.％的P、小于0.03wt.％的S，其余為Fe和少量的雜質(zhì)。
申請人:采用沉淀析出強(qiáng)化的耐腐蝕不銹鋼來制造該軸和齒輪，其性能和加工精度能構(gòu)滿足較高的要求。彌散析出強(qiáng)化的耐腐蝕不銹鋼是通過適當(dāng)?shù)臒崽幚?，在基體上沉淀析出微細(xì)的金屬間化合物，以獲得高強(qiáng)度和一定的耐腐蝕性相結(jié)合的高強(qiáng)度不銹鋼.用于制作軸和齒輪的材料，其綜合耐腐蝕性與304(1Cr18Ni9Ti)不銹鋼相當(dāng)而優(yōu)于420(2Cr13)，解決304不銹鋼硬度底，420不銹鋼熱處理溫高，引起軸和齒輪變形，降低精度等缺點(diǎn)，經(jīng)過測試，熱處理后的硬度為40-45HRC；由于可用低溫?zé)崽幚?，軸和齒輪等零件均沒有產(chǎn)生顯著變形，產(chǎn)品獲得了外商的認(rèn)可。
上述成分的優(yōu)選量為所述的C含量小于0.05wt.％、所述的Si含量小于0.4wt.％、所述的Mn含量小于0.8wt.％，所述的P含量小于0.030wt.％、所述的S含量小于0.030wt.％。實(shí)踐證明上述低含量的C使得本發(fā)明的鋼的耐磨性能顯著提高。
將預(yù)先固溶熱處理后的材料用高速鋼刀具加工，加工時冷卻液用一般乳化液。機(jī)加工尺寸加上時效處理時變形的修正量。在相同切削條件下，刀刃磨損與304不銹鋼相當(dāng)。
機(jī)加工后的零件在450-500保溫處理，此時材料析出微細(xì)的金屬間化合物，材料的硬度和強(qiáng)度大幅度提高。時效處理后其硬度比固溶狀態(tài)可提高約10HRC達(dá)40-45HRC，由于時效處理溫度底，加熱和冷卻時無相變，加熱和冷卻速度底，所以時效處理后變形很少，其徑向變形率小于萬分之五(收縮)，軸向變形率小于萬分之四(收縮)，并且變形率基本恒定，時效處理前的軸的尺寸根據(jù)變形率而進(jìn)行修正，使時效處理后的尺寸達(dá)到要求。
因此，本發(fā)明具有可用于制作軸和齒輪的材料，其綜合耐腐蝕性與304不銹鋼相當(dāng)，解決304(1Cr18Ni9Ti)不銹鋼熱處理溫高相當(dāng)而優(yōu)于420(2Cr13)，解決304不銹鋼硬度底，不能熱處理強(qiáng)化，420不銹鋼熱處理溫高，引起軸和齒輪變形，降低精度等缺點(diǎn)。



附圖1是本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)溫度處理-硬度曲線圖，溫度單位是攝氏度。

具體實(shí)施例方式 下面通過具體實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
實(shí)施例1-3表1列出了本發(fā)明所述的典型化學(xué)成份組成和對比例的組成，將表中實(shí)施例1所述組成的組合物在感應(yīng)爐熔化，并澆注成鋼錠，鍛成10-15毫米的圓棒。
表1
利用本發(fā)明所述的材料制作減速電機(jī)主軸和齒輪的工藝流程如下先選取表1實(shí)施例1中各組分進(jìn)行混合后熔煉，將所得熔煉物澆鑄，澆注成型后鍛造，將其進(jìn)行固溶熱處理，熱處理后的產(chǎn)品進(jìn)行機(jī)加工，將成型的產(chǎn)品進(jìn)行時效熱處理。具體的各過程的處理工藝見表2-4。
表2為鍛造工藝 表2鍛造工藝 表3為固溶熱處理工藝 表3固溶熱處理工藝 表4為時效熱處理工藝 表4時效熱處理工藝 本實(shí)施例1和對比例1和對比例2主要性能對比見下表5，利用洛氏硬度計測量硬度，相同條件下在固溶狀態(tài)下的銑削加工做機(jī)加工性能對比，實(shí)用3％NaCl溶液4星期腐蝕實(shí)驗(yàn)，測量其腐蝕速率。
表5性能對比
實(shí)施例2-3采用和實(shí)施例1相同的方法制得最終產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.用于制造減速電機(jī)主軸和齒輪的耐腐蝕、高強(qiáng)度合金鋼，含有小于0.07wt.％的C、小于0.5wt.％的Si、小于1.0wt.％的Mn、4-5wt.％的Ni、15-17wt.％的Cr、3.0-3.5wt.％的Cu、0.3-0.5wt.％的Nb，小于0.035wt.％的P、小于0.03wt.％的S、其余為Fe和少量的雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制造減速電機(jī)主軸和齒輪的耐腐蝕、高強(qiáng)度合金鋼，其特征在于所述的C含量小于0.05wt.％、所述的Si含量小于0.4wt.％、所述的Mn含量小于0.8wt.％，所述的P含量小于0.030wt.％、所述的S含量小于0.030wt.％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種合金鋼，特別是一種用于制造減速電機(jī)主軸和齒輪的耐腐蝕、高強(qiáng)度合金鋼。它含有小于0.07wt.％的C、小于0.5wt.％的Si、小于1.0wt.％的Mn、4-5wt.％的Ni、15-17wt.％的Cr、3.0-3.5wt.％的Cu、0.3-0.5wt.％的Nb，小于0.035wt.％的P、小于0.03wt.％的S、其余為Fe和少量的雜質(zhì)。本發(fā)明具有可用于制作軸和齒輪的材料，其綜合耐腐蝕性與304不銹鋼相當(dāng)，解決304(1Cr18Ni9Ti)不銹鋼熱處理溫高相當(dāng)而優(yōu)于420(2Cr13)，解決304不銹鋼硬度底，不能熱處理強(qiáng)化，420不銹鋼熱處理溫高，引起軸和齒輪變形，降低精度等缺點(diǎn)。
文檔編號C22C38/48GK101195896SQ20071007021
公開日2008年6月11日 申請日期2007年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月25日
發(fā)明者政 陳 申請人:政 陳