一种不锈钢电机轴的生产方法技术

本发明专利技术公开了一种不锈钢电机轴的生产方法，其包括不锈钢冶炼、高频机二次精炼、表面处理、热轧盘圆、退火处理、冷加工伸线处理、成品加工等步骤，采用本发明专利技术方法生产出的不锈钢电机轴具有良好的耐磨、耐腐蚀性能，使用过程中不会析出铅、汞、铬、镍、镉等有害物质，可安全用于食品、医药等的机械设备中。

【技术实现步骤摘要】

本发 明涉及一种电机轴的生产方法，尤其涉及。
技术介绍
不锈钢431具有良好的强韧性和耐腐蚀性，因此一般用于食品、医疗、化工、纺织加工中对强韧性和耐腐蚀性有特殊需求的活塞杆、泵、轴、食品机械的刀片等。国内采用马氏体钢连铸连轧工艺生产的马氏体不锈钢431与马氏体不锈铁410、420、430、420J2相比， 性能并没有明显的突出性，只有耐腐蚀性稍微突出，盐雾试验中比420和420J2要好些，但由于431的生产成本高、损耗大、成品率低，其价格则远远高于410、420、430、420J2。而进口的不锈钢431虽然性能较为优良但价格更贵，因而国内除少数医疗器械及部分高端机械设备采用进口不锈钢431外，其他食品等行业的机械设备，例如电机轴、刀片等基本不会采用不锈钢431。因此有必要开发一种新的生产不锈钢431的方法，能生产出性能优良的适用于食品、医药等的机械设备，例如电机轴等。
技术实现思路
针对现有技术的不足之处，本专利技术提供了，旨在生产出一种耐磨、耐腐蚀性能优良的不锈钢电机轴。为了实现这一目的，本专利技术采用的技术方案为 ，其包括以下步骤①不锈钢冶炼采用常规电炉粗炼+AOD炉精炼；②将出炉钢杯加热到1600-1700°C，进行急冷固溶处理，放入仓库存放90-150天；完成后将钢杯再次加热到1350-1400°C，再让钢杯自然冷却；③高频机二次精炼将钢杯倒置放在高频机上，使钢杯熔化的钢水进入钢模，形成新的钢杯；④表面处理将高频机精炼后成型的钢杯再入炉加热到1350-1400°C，急冷固溶后， 取出钢杯进行表面加工除杂，放入仓库存储30-60天，进入轧钢程序；⑤热轧盘圆；⑥退火处理清洗热轧盘圆，进行探伤，再将其放入处理炉中，抽真空并通入保护气， 炉温升至 750-800°C，35-40min后将炉温降至 600_680°C，保温 45_90min，恒温 180_200min， 关闭电源，温度降至350°C时关闭保护气，待炉温降至100-150°C时取出盘圆；⑦将退火处理后的盘圆进行冷加工伸线处理，制成轴线；⑧将轴线加工成电机轴。其中，所述步骤②的优选加热温度为1650°C，急冷固溶处理采用的急冷剂是温度低于30°C的工业用水；所述步骤⑥的保温过程中，钢杯处于处理炉的保温段，温度保持在 6800C ；恒温过程中，钢杯处于处理炉的恒温段，温度设定在630-680°C ；同时该步骤中的保护气是指氮气、氩气或氨气。进一步，所述步骤③中的高频机精炼包括以下步骤a)将钢杯倒立放在高频机端口的夹具上，夹紧杯口，将钢杯升高，下面放置钢模；b)开启电源，钢杯慢慢熔化，控制电流强度使得熔化钢水成滴滴入钢模内，形成新的滴铸钢杯。所述不锈钢为马氏体不锈钢431。本专利技术上述技术方案中与现有技术相比，其改进之处在于i.改进的不锈钢冶炼方式由于采用了新的电炉粗炼+AOD炉精炼+高频机二次精炼的冶炼方式，钢杯经过两次精炼，质量大大得到提高。其中通过步骤②一方面消除了钢杯内的蠕变应力，另一方面进一步调整了钢杯内的晶体分子和金属分子的排列；通过步骤③的高频机二次精炼，倒模式的滴水灌注，形成起层节的新滴铸钢杯，钢杯内杂质聚集在模具口处，表面处理时容易切除，大大减少了钢杯内杂质，同时也进一步调整了钢杯的质量和密度分布，使其洛氏硬度分布均勻，大大提高了精炼后钢杯的品质，为生产品质良好的电机轴打下了基础； .改进的退火处理提高了电机轴质量改进之处一是退火过程中关闭电源后没有一同关闭保护气体，而是在炉内温度降至350°C时关闭保护气体，其原因是关闭电源时，盘圆温度较高，此时关闭了保护气体会影响盘圆质量，使其表面发黑；改进之处二是没有按常规技术在350°C时取出炉内盘圆，而是在炉内温度自然降至150°C至100°C时取出材料，其原因是350°C时取出材料，由于与外界温度的巨大温差会造成盘圆的急冷吸湿吸氧，从而使得热处理过的盘圆产生物理金属塑性蠕变，导致盘圆内外硬度不一，甚至会导致材料发黑、爆裂。改进后在150°C至100°C时取出材料则不会发生上述情况，生产出的盘圆质量和密度均一，内外硬度均勻，从而使得生产出的电机轴质量非常稳定。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为由于本专利技术上述(i )和(ii)中所述的两点改进，采用本专利技术方法生产出的电机轴质量、密度均一，内外硬度均勻，38HRC轴洛氏硬度非常均勻，无异常变形和偏差现象，具有良好的耐磨性；同时耐腐蚀性良好，盐雾测试长达 96小时无腐蚀现象，超过行业要求一倍以上，柠檬酸测试30min无汽化现象，无发黄或变色等异常现象，超出国外同类电机轴水平；电机轴发黑验证中无腐蚀，不发黑，超出2000周期试验记录；并且本专利技术方法生产的电机轴同时通过了 CTI :GB/T5009. 81-2003测试和欧盟 RoHS指令2002/95/EC以及后续修正指令，使用过程中不会析出铅、汞、铬、镍、镉等有害物质，可安全用于食品、医药等的机械设备中。具体实施例方式为便于对本专利技术进一步理解，现结合具体实施例对本专利技术进行详细描述。根据电机轴成品需求，将不同品味的不锈钢铁料兑入电炉，采用下述方法进行加工①不锈钢冶炼采用常规的电炉粗炼+AOD炉精炼方式；②将出炉钢杯加热到1600-1700°C，进行急冷固溶处理，放入仓库存放90-150天；完成后将钢杯再次加热到1350-1400°C，再让钢杯自然冷却；③高频机二次精炼将钢杯倒立放在高频机端口的夹具上，夹紧杯口，将钢杯升高，下面放置钢模，开启电源，钢杯慢慢熔化，控制电流强度使得熔化钢水成滴滴入钢模内，形成新的滴铸钢杯；④表面处理将高频机精炼后成型的钢杯再入炉加热到临界点，急冷固溶后，取出钢杯进行表面加工除杂，放入仓库存储30-60天，进入轧钢程序；⑤热轧盘圆将经过步骤④处理的钢杯根据用途热轧成盘圆，轧钢过程保持恒定速度；⑥退火处理清洗热轧盘圆，进行探伤，再将其放入真空热处理炉中，抽真空并通入保护气，炉温升至750-800°C，35-40min后将炉温降至600-680°C，保温45_90min，恒温 180-200min，关闭电源，温度降至350°C时关闭保护气，待炉温降至100_150°C时取出盘圆；⑦将退火处理后的盘圆进行冷加工伸线处理，制成需要尺寸的轴线；⑧根据用途将轴线加工成所需电机轴。 成品电机轴测试(1)盐雾测试电机轴放置于盐雾箱中，以5%浓度盐水连续喷雾96小时，无生锈、腐蚀现象；(2)柠檬酸测试电机轴放到5%浓度的柠檬酸中煮30min，无汽化现象，电机轴无发黄或变色现象；(3)硬度测试依据GB/T230.1-2004金属洛氏硬度试验方法进行试验，38HRC洛氏硬度非常均勻，无异常变形和偏差现象；(4)电机轴发黑测试将电机轴装配使用，进行正常打浆800周期，电机轴不发黑，无腐蚀现象，并且本专利技术成品具有超出2000周期的新试验记录(5)CTI :GB/T5009. 81-2003测试测试通过，成品达国外同类轴料质量水平，测试结果见表1 ；表权利要求1.，其特征在于包括以下步骤①不锈钢冶炼采用常规电炉粗炼+AOD炉精炼；②将出炉钢杯加热到1600-1700°C，进行急冷固溶处理，放入仓库存放90-150天；完成后将钢杯再次加热到1350-1400°C，再让钢杯自然冷却；③高频机本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种不锈钢电机轴的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：①不锈钢冶炼：采用常规电炉粗炼＋ＡＯＤ炉精炼；②将出炉钢杯加热到１６００－１７００℃，进行急冷固溶处理，放入仓库存放９０－１５０天；完成后将钢杯再次加热到１３５０－１４００℃，再让钢杯自然冷却；③高频机二次精炼：将钢杯倒置放在高频机上，使钢杯熔化的钢水进入钢模，形成新的钢杯；④表面处理：将高频机精炼后成型的钢杯再入炉加热到１３５０－１４００℃，急冷固溶后，取出钢杯进行表面加工除杂，放入仓库存储３０－６０天，进入轧钢程序；⑤热轧盘圆；⑥退火处理：清洗热轧盘圆，进行探伤，再将其放入处理炉中，抽真空并通入保护气，炉温升至７５０－８００℃，３５－４０ｍｉｎ后将炉温降至６００－６８０℃，保温４５－９０ｍｉｎ，恒温１８０－２００ｍｉｎ，关闭电源，温度降至３５０℃时关闭保护气，待炉温降至１００－１５０℃时取出盘圆；⑦将退火处理后的盘圆进行冷加工伸线处理，制成轴线；⑧将轴线加工成电机轴。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡锦耀，
申请(专利权)人：胡锦耀，
类型：发明
国别省市：44