CN109759779A - 一种非调质钢电机轴及其加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种非调质钢电机轴及其加工方法。本发明的非调质钢电机轴的加工方法，包括如下步骤：1)对非调质钢钢坯进行控温热压力加工和控速冷却，得到非调质钢圆钢；2)对所述非调质钢圆钢进行热处理，得到非调质钢电机轴；其中，所述控温热压力加工为控温轧制或控温锻造，所述控温轧制是将终轧温度控制为780‑850℃，所述控温锻造是将终锻温度控制为780‑850℃，所述控速冷却是将冷却速度控制为3‑5℃/s。本发明的非调质钢电机轴的强度和表面硬度高，整体承载和耐磨性能好。

Description

一种非调质钢电机轴及其加工方法
技术领域
本发明涉及一种电机轴，具体涉及一种非调质钢电机轴及其加工方法。
背景技术
目前，新能源汽车电机轴主要采用调质40Cr和20CrMnTiH来保证心部的韧性和表面的强度；其中，调质40Cr主要采用调质及表面淬火工艺，而20CrMnTiH主要采用渗碳淬火及低温回火工艺。然而，调质处理、渗碳淬火及低温回火热处理需要耗费大量的能源和时间，从而提高了零件的生产周期和生产成本；此外，材料在渗碳淬火过程中容易产生变形等问题。
非调质钢是在中碳锰钢的基础上加入微合金化元素，该元素在加热过程中溶于奥氏体中并以细小的碳化物的氮化物形式在先析出的铁素体和珠光体中析出，析出物与母相保持共格关系，使钢强化。非调质钢的显微组织主要包括铁素体组织和珠光体组织，其力学性能主要取决于基体显微组织和析出相的强化，可区分为热锻用非调质钢、直接切削用非调质钢、冷作强化非调质钢和高韧性非调质钢。目前，国内非调质钢的抗拉强度通常为800-900Mpa，表面硬度通常为50-56HRC。
公开号为CN 104651753 A的专利公开了一种重型汽车平衡轴用非调质钢，该非调质钢按质量百分比计包括以下成分：C：0.20-0.35％，Si：0.20-0.45％，Mn：1.50-2.30％，P≤0.010％，S≤0.080％，Cr：0.30-0.70％，V：0.05-0.30％，Ni≤0.30％，Cu≤0.20％，Mo≤0.20％，Ti≤0.035％，Alt：0.010-0.040％，N：0.008-0.020％，O≤0.0015％，H≤0.00010％，Sn≤0.010％，Sb≤0.010％，As≤0.015％，Pb≤0.010％，其余为Fe。上述非调质钢的抗拉强度可达960-1000Mpa，屈服强度可达700-750Mpa，然而该材料的强度和表面硬度仍有待进一步提高。
发明内容
本发明提供一种非调质钢电机轴及其加工方法，该非调质钢电机轴的强度和表面硬度高，整体承载和耐磨性能好。
本发明提供一种非调质钢电机轴的加工方法，包括如下步骤：
1)对非调质钢钢坯进行控温热压力加工和控速冷却，得到非调质钢圆钢；
2)对所述非调质钢圆钢进行热处理，得到非调质钢电机轴；
其中，所述控温热压力加工为控温轧制或控温锻造，所述控温轧制是将终轧温度控制为780-850℃，所述控温锻造是将终锻温度控制为780-850℃，所述控速冷却是将冷却速度控制为3-5℃/s。
本发明的加工方法通过在线控温控冷实现对材料的强化，区别于传统非调质钢加工方法在热压力加工过程中无需进行过多控制，本发明非调质钢电机轴的加工方法对热压力加工的终轧/终锻温度和热压力加工后的冷却速度的控制要求较为严格；具体地，本发明将终轧/终锻温度控制在780-850℃，可将材料的奥氏体晶粒度控制在8级左右，实现良好的细晶强化作用；此外，本发明将热压力加工后的冷速控制在3-5℃/s，可在抑制共析铁素体析出的同时显著细化组织，同时还可确保微合金元素的碳氮化物在冷却过程中以弥散的析出，提高了非调质钢电机轴的强度和韧性，确保了电机轴心部的硬度，保证了电机轴的整体承载性能。
在本发明中，可以采用本领域的常规方式进行热处理。具体地，热处理可以包括表面淬火和低温回火，其中表面淬火可以为表面感应淬火，并且可以控制表面感应淬火的频率为30-200KHz，功率为0.2-0.5KW/cm2。本发明的加工方法根据非调质钢材料的淬透性，提供了适宜的表面淬火条件，确保了淬硬层的深度和硬度值，进而保证了电机轴花键处的耐磨性。
本发明的非调质钢电机轴的加工方法的核心在于对非调质钢钢坯进行上述控温热压力加工和控速冷却，并且对非调质钢圆钢进行上述热处理(表面淬火+低温回火)，从而加工得到表硬心韧的非调质钢电机轴。非调质钢电机轴加工过程中的其它工艺步骤均可以为本领域的常规工艺，其对本发明非调质钢电机轴的微观结构和性能的影响相对较小，在此不赘述。
例如，非调质钢钢坯的制备方法可以包括如下步骤：EAF冶炼→LF精炼→VD真空处理→连铸→切割→冷却(缓冷)→检验→判定。
非调质钢电机轴的加工方法可以包括如下步骤：非调质钢钢坯→控锻控冷→粗加工(车削螺纹、铣键槽、滚齿等)→热处理(表面淬火+低温回火)→探伤→精加工→探伤→品检。
在本发明中，所述非调质钢钢坯按重量百分比计可以含有以下成分：碳：0.46-0.55％，硅：0.20-0.60％，锰：1.20-1.60％，铬：0.00-0.30％，铝：0.010-0.030％，镍：0.10-0.30％，铜：0.00-0.20％，磷：0.000-0.030％，硫：0.020-0.050％，钒：0.050-0.250％，铌：0.020-0.050％，钛：0.010-0.030％，硼：0.0005-0.0030％，氮0.012-0.020％，余量为铁。
在本发明中，若无特殊说明，含量均为质量含量。
本发明的非调质钢钢坯的碳含量设置在0.46-0.55％的范围内，通过与其他微合金元素的匹配，克服了传统非调质钢强度与韧性不匹配的问题，加工后的非调质钢电机轴具有较高的强度和韧性，电机轴的表面硬度HRC可达58-63。优选地，非调质钢钢坯中的碳含量可以为0.48-0.51％。
本发明的非调质钢钢坯通过控制合金元素硅的含量在0.20-0.60％、锰的含量在1.20-1.60％、铬的含量在0.00-0.30％、铝的含量在0.010-0.030％、铜的含量在0.00-0.20％的范围内，确保材料具有良好的固溶强化效果。优选地，非调质钢钢坯中的硅含量可以为0.35-0.55％；锰含量可以为1.37-1.57％；铬含量可以为0.10-0.30％，进一步为0.15-0.24％；铝含量可以为0.010-0.020％。
本发明的非调质钢钢坯通过加入0.050-0.250％的钒、0.020-0.050％的铌、0.010-0.030％的钛和0.012-0.020％的氮，能够显著细化非调质钢材料的晶粒，并且可在热压力加工和冷却过程中发挥微合金元素的析出强化作用，提高了材料的强韧性。优选地，非调质钢钢坯中的钒含量可以为0.13-0.20％；铌含量可以为0.028-0.030％；钛含量可以为0.010-0.020％。
本发明的非调质钢钢坯通过增加一定含量的硼元素，改善了非调质钢的淬透性，保证了电机轴的淬硬层的深度。具体地，非调质钢钢坯中的硼含量可以为0.0005-0.0030％，优选为0.0012-0.0015％。
本发明的非调质钢钢坯通过加入0.020-0.050％的硫，可显著调高材料的切削性能，改善了电机轴的表面光洁度，提高了电机轴的疲劳寿命。优选地，非调质钢钢坯中的硫含量可以为0.023-0.042％。
本发明的非调质钢钢坯通过将磷含量控制在0.000-0.030％(即将磷含量控制在0.030％以下)，降低了钢材的低温脆性。同时，本发明的非调质钢钢坯通过加入0.10-0.30％的镍，可有效地强化铁素体，在提高材料强度的前提下，提高了材料的韧性并降低了脆韧性转变温度，使材料具有良好的低温韧性；优选地，非调质钢钢坯中的镍含量可以为0.16-0.23％。
进一步地，本发明的非调质钢钢坯按重量百分比计含有以下成分：碳：0.46-0.55％，硅：0.20-0.60％，锰：1.20-1.60％，铬：0.10-0.30％，铝：0.010-0.030％，镍：0.10-0.30％，硫：0.020-0.050％，钒：0.050-0.250％，铌：0.020-0.050％，钛：0.010-0.030％，硼：0.0005-0.0030％，氮0.012-0.020％，余量为铁。
更进一步地，本发明的非调质钢钢坯按重量百分比计含有以下成分：碳：0.48-0.51％，硅：0.35-0.55％，锰：1.37-1.57％，铬：0.15-0.24％，铝：0.010-0.020％，镍：0.16-0.23％，硫：0.023-0.042％，钒：0.13-0.20％，铌：0.028-0.030％，钛：0.010-0.020％，硼：0.0012-0.0015％，氮0.012-0.020％，余量为铁。
本发明还提供一种非调质钢电机轴，按照上述加工方法加工得到。
本发明的非调质钢电机轴的心部组织包括含量为90％以上的珠光体组织和含量为10％以下的铁素体组织；特别是，该非调质钢电机轴心部组织珠光体团的尺寸为15-25微米；具有上述心部组织的非调质钢电机轴能够提供更高的强度。
此外，本发明的非调质钢电机轴的表面组织包括含量为90％以上的隐晶马氏体和含量为10％以下的残余奥氏体组织；特别是，隐晶马氏体组织的碳含量为0.5％左右；具有上述表面组织的非调质钢电机轴能够提供更高的表面硬度。
本发明的非调质钢电机轴的表面硬度HRC为58-63；延伸强度Rp0.2大于800Mpa，进一步为836-872Mpa；抗拉强度Rm大于1100Mpa，进一步为1103-1169Mpa；断后伸长率A≥14％，进一步为14-17％；断面收缩率Z≥48％，进一步为48-51％；冲击吸收功Aku2≥40J，进一步为40-45J。
本发明的实施，至少具有以下优势：
1、本发明的加工方法针对非调质钢钢坯的特定化学成分，将终轧/终锻温度控制在780-850℃，可将材料的奥氏体晶粒度控制在8级左右，实现了良好的细晶强化作用；同时，将热压力加工后的冷速控制在3-5℃/s，可在抑制共析铁素体析出的同时显著细化组织，同时还可确保微合金元素的碳氮化物在冷却过程中以弥散的析出，提高了非调质钢电机轴的强度和韧性。
2、本发明通过对非调质钢钢坯的化学成分进行设计以及对热压力加工过程和冷却过程进行控制来改善电机轴的各项性能指标；其中，在化学成分设计中通过调整合金元素锰含量的范围，改善了非调质钢电机轴的强度；通过添加微合金元素V、Nb、Ti等，细化了非调质钢电机轴的晶粒，改善了电机轴的强韧性；通过增加一定含量的Ni，改善了中碳非调质钢电机轴的韧性；通过增加一定含量的B元素，改善了非调质钢电机轴的淬透性。
3、本发明的非调质钢电机轴的延伸强度Rp0.2大于800Mpa，抗拉强度Rm大于1100Mpa，断后伸长率A≥14％，断面收缩率Z≥48％，冲击吸收功Aku2≥40J，表面硬度HRC可达58-63，非调质钢电机轴的强度和表面硬度高，整体承载和耐磨性能好。
附图说明
图1为实施例1的非调质钢电机轴心部组织的金相图；
图2为实施例1的非调质钢电机轴表面组织的金相图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例的非调质钢电机轴的加工方法，包括如下步骤：
1、制备非调质钢钢坯
本实施例的非调质钢钢坯按重量百分比计由以下成分组成：碳：0.48％，硅：0.35％，锰：1.57％，铬：0.23％，铝：0.014％，镍：0.23％，硫：0.032％，钒：0.13％，铌：0.03％，钛：0.017％，硼：0.0015％，氮0.02％，余量为铁。
按上述成分进行配料，对配料进行EAF冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸，制得非调质钢钢坯。
2、制备非调质钢圆钢
对上述非调质钢钢坯进行控温轧制、控速冷却，其中控温轧制是将终轧温度控制为780℃，控速冷却是将冷却速度控制为3.3℃/s，得到非调质钢圆钢。
3、制备非调质钢电机轴
对上述非调质钢圆钢进行粗加工后进行表面感应淬火和低温回火，其中控制表面感应淬火的频率为100KHz，功率为0.3KW/cm2，经精加工，制得非调质钢电机轴。
图1为上述非调质钢电机轴心部组织的金相图(500倍)。如图1所示，上述非调质钢电机轴心部组织由含量为90％以上的珠光体组织和含量为10％以下的铁素体组织组成；此外，非调质钢电机轴心部组织的珠光体团较小，尺寸为15-25微米。
图2为上述非调质钢电机轴表面组织的金相图(500倍)。如图2所示，上述非调质钢电机轴的表面组织由含量为90％以上的隐晶马氏体和含量为10％以下的残余奥氏体组织组成；经检测，隐晶马氏体组织的碳含量为0.5％左右。
本实施例的非调质钢电机轴的性能检测结果见表1。
实施例2
本实施例的非调质钢电机轴的加工方法，包括如下步骤：
1、制备非调质钢钢坯
本实施例的非调质钢钢坯按重量百分比计由以下成分组成：碳：0.49％，硅：0.55％，锰：1.37％，铬：0.15％，铝：0.014％，镍：0.2％，硫：0.042％，钒：0.13％，铌：0.028％，钛：0.017％，硼：0.0012％，氮0.013％，余量为铁。
按上述成分进行配料，对配料进行EAF冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸，制得非调质钢钢坯。
2、制备非调质钢圆钢
对上述非调质钢钢坯进行控温锻造、控速冷却，其中控温锻造是将终锻温度控制为880℃，控速冷却是将冷却速度控制为4.0℃/s，得到非调质钢圆钢。
3、制备非调质钢电机轴
对上述非调质钢圆钢进行粗加工后进行表面感应淬火和低温回火，其中控制表面感应淬火的频率为150KHz，功率为0.25KW/cm2，经精加工，制得非调质钢电机轴。
经检测，上述非调质钢电机轴心部组织由含量为90％以上的珠光体组织和含量为10％以下的铁素体组织组成，心部组织的珠光体团尺寸为15-25微米；上述非调质钢电机轴的表面组织由含量为90％以上的隐晶马氏体和含量为10％以下的残余奥氏体组织组成，隐晶马氏体组织的碳含量为0.5％左右。
本实施例的非调质钢电机轴的性能检测结果见表1。
实施例3
本实施例的非调质钢电机轴的加工方法，包括如下步骤：
1、制备非调质钢钢坯
本实施例的非调质钢钢坯按重量百分比计由以下成分组成：碳：0.5％，硅：0.35％，锰：1.45％，铬：0.2％，铝：0.014％，镍：0.21％，硫：0.023％，钒：0.15％，铌：0.03％，钛：0.017％，硼：0.0012％，氮0.018％，余量为铁。
按上述成分进行配料，对配料进行EAF冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸，制得非调质钢钢坯。
2、制备非调质钢圆钢
对上述非调质钢钢坯进行控温轧制、控速冷却，其中控温轧制是将终轧温度控制为830℃，控速冷却是将冷却速度控制为4.2℃/s，得到非调质钢圆钢。
3、制备非调质钢电机轴
对上述非调质钢圆钢进行粗加工后进行表面感应淬火和低温回火，其中控制表面感应淬火的频率为80KHz，功率为0.4KW/cm2，经精加工，制得非调质钢电机轴。
经检测，上述非调质钢电机轴心部组织由含量为90％以上的珠光体组织和含量为10％以下的铁素体组织组成，心部组织的珠光体团尺寸为15-25微米；上述非调质钢电机轴的表面组织由含量为90％以上的隐晶马氏体和含量为10％以下的残余奥氏体组织组成，隐晶马氏体组织的碳含量为0.5％左右。
本实施例的非调质钢电机轴的性能检测结果见表1。
实施例4
本实施例的非调质钢电机轴的加工方法，包括如下步骤：
1、制备非调质钢钢坯
本实施例的非调质钢钢坯按重量百分比计由以下成分组成：碳：0.51％，硅：0.45％，锰：1.41％，铬：0.24％，铝：0.014％，镍：0.16％，硫：0.025％，钒：0.13％，铌：0.028％，钛：0.017％，硼：0.0012％，氮0.012％，余量为铁。
按上述成分进行配料，对配料进行EAF冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸，制得非调质钢钢坯。
2、制备非调质钢圆钢
对上述非调质钢钢坯进行控温轧制、控速冷却，其中控温轧制是将终轧温度控制为815℃，控速冷却是将冷却速度控制为3.7℃/s，得到非调质钢圆钢。
3、制备非调质钢电机轴
对上述非调质钢圆钢进行粗加工后进行表面感应淬火和低温回火，其中控制表面感应淬火的频率为60KHz，功率为0.5KW/cm2，经精加工，制得非调质钢电机轴。
经检测，上述非调质钢电机轴心部组织由含量为90％以上的珠光体组织和含量为10％以下的铁素体组织组成，心部组织的珠光体团尺寸为15-25微米；上述非调质钢电机轴的表面组织由含量为90％以上的隐晶马氏体和含量为10％以下的残余奥氏体组织组成，隐晶马氏体组织的碳含量为0.5％左右。
本实施例的非调质钢电机轴的性能检测结果见表1。
实施例5
本实施例的非调质钢电机轴的加工方法，包括如下步骤：
1、制备非调质钢钢坯
本实施例的非调质钢钢坯按重量百分比计由以下成分组成：碳：0.48％，硅：0.4％，锰：1.43％，铬：0.23％，铝：0.014％，镍：0.18％，硫：0.027％，钒：0.2％，铌：0.028％，钛：0.017％，硼：0.0012％，氮0.015％，余量为铁。
按上述成分进行配料，对配料进行EAF冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸，制得非调质钢钢坯。
2、制备非调质钢圆钢
对上述非调质钢钢坯进行控温轧制、控速冷却，其中控温轧制是将终轧温度控制为850℃，控速冷却是将冷却速度控制为5.0℃/s，得到非调质钢圆钢。
3、制备非调质钢电机轴
对上述非调质钢圆钢进行粗加工后进行表面感应淬火和低温回火，其中控制表面感应淬火的频率为90KHz，功率为0.2KW/cm2，经精加工，制得非调质钢电机轴。
经检测，上述非调质钢电机轴心部组织由含量为90％以上的珠光体组织和含量为10％以下的铁素体组织组成，心部组织的珠光体团尺寸为15-25微米；上述非调质钢电机轴的表面组织由含量为90％以上的隐晶马氏体和含量为10％以下的残余奥氏体组织组成，隐晶马氏体组织的碳含量为0.5％左右。
本实施例的非调质钢电机轴的性能检测结果见表1。
实施例6
本实施例的非调质钢电机轴的加工方法，包括如下步骤：
1、制备非调质钢钢坯
本实施例的非调质钢钢坯按重量百分比计由以下成分组成：碳：0.48％，硅：0.35％，锰：0.90％，铬：0.2％，铝：0.014％，镍：0.021％，硫：0.045％，钒：0.15％，铌：0.002％，钛：0.017％，硼：0.0003％，氮0.018％，余量为铁。
按上述成分进行配料，对配料进行EAF冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸，制得非调质钢钢坯。
2、制备非调质钢圆钢
对上述非调质钢钢坯进行控温轧制、控速冷却，其中控温轧制是将终轧温度控制为780℃，控速冷却是将冷却速度控制为3.3℃/s，得到非调质钢圆钢。
3、制备非调质钢电机轴
对上述非调质钢圆钢进行粗加工后进行表面感应淬火和低温回火，其中控制表面感应淬火的频率为140KHz，功率为0.3KW/cm2，经精加工，制得非调质钢电机轴。
本实施例的非调质钢的性能检测结果见表1。
实施例7
本实施例的非调质钢电机轴的加工方法，包括如下步骤：
1、制备非调质钢钢坯
本实施例的非调质钢钢坯按重量百分比计由以下成分组成：碳：0.46％，硅：0.45％，锰：1.49％，铬：0.24％，铝：0.014％，镍：0.16％，硫：0.025％，钒：0.22％，铌：0.0003％，钛：0.017％，硼：0.0012％，氮0.012％，余量为铁。
按上述成分进行配料，对配料进行EAF冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸，制得非调质钢钢坯。
2、制备非调质钢圆钢
对上述非调质钢钢坯进行控温轧制、控速冷却，其中控温轧制是将终轧温度控制为830℃，控速冷却是将冷却速度控制为4.2℃/s，得到非调质钢圆钢。
3、制备非调质钢电机轴
对上述非调质钢圆钢进行粗加工后进行表面感应淬火和低温回火，其中控制表面感应淬火的频率为180KHz，功率为0.35KW/cm2，经精加工，制得非调质钢电机轴。
本实施例的非调质钢的性能检测结果见表1。
实施例8
本实施例的非调质钢电机轴的加工方法，包括如下步骤：
1、制备非调质钢钢坯
本实施例的非调质钢钢坯按重量百分比计由以下成分组成：碳：0.38％，硅：0.4％，锰：1.43％，铬：0.23％，铝：0.014％，镍：0.18％，硫：0.027％，钒：0.01％，铌：0.028％，钛：0.017％，硼：0.0003％，氮0.015％，余量为铁。
按上述成分进行配料，对配料进行EAF冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸，制得非调质钢钢坯。
2、制备非调质钢圆钢
对上述非调质钢钢坯进行控温轧制、控速冷却，其中控温轧制是将终轧温度控制为780℃，控速冷却是将冷却速度控制为3.3℃/s，得到非调质钢圆钢。
3、制备非调质钢电机轴
对上述非调质钢圆钢进行粗加工后进行表面感应淬火和低温回火，其中控制表面感应淬火的频率为160KHz，功率为0.3KW/cm2，经精加工，制得非调质钢电机轴。
本实施例的非调质钢电机轴的性能检测结果见表1。
对照例1
本对照例的调质钢电机轴的加工方法，包括如下步骤：
1、制备调质钢钢坯
本对照例的调质钢钢坯按重量百分比计由以下成分组成：碳：0.42％，硅：0.25％，锰：0.67％，铬：1.08％，铝：0.014％，镍：0.01％，硫：0.032％，钒：0.01％，铌：0.002％，钛：0.002％，硼：0.0003％，氮0.005％，余量为铁。
按上述成分进行配料，对配料进行EAF冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸，制得调质钢钢坯。
2、制备调质钢电机轴
采用本领域的常规工艺方法对上述调质钢钢坯进行调质和表面淬火，得到调质钢电机轴。
经检测，上述调质钢电机轴心部组铁素体的含量为30％以上，珠光体团尺寸为30微米以上；此外，上述调质钢电机轴表面组织的碳含量为0.3％左右。
本对照例的调质钢电机轴的性能检测结果见表2。
对照例2
本对照例的调质钢电机轴的加工方法，包括如下步骤：
1、制备调质钢钢坯
本对照例的调质钢钢坯按重量百分比计由以下成分组成：碳：0.40％，硅：0.25％，锰：0.55％，铬：1.00％，铝：0.014％，镍：0.01％，硫：0.03％，钒：0.01％，铌：0.002％，钛：0.002％，硼：0.0003％，氮0.005％，余量为铁。
按上述成分进行配料，对配料进行EAF冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸，制得调质钢钢坯。
2、制备调质钢电机轴
采用本领域的常规工艺方法对上述调质钢钢坯进行调质和表面淬火，得到调质钢电机轴。
经检测，上述调质钢电机轴心部组铁素体的含量为30％以上，珠光体团尺寸为30微米以上；此外，上述调质钢电机轴表面组织的碳含量为0.3％左右。
本对照例的调质钢电机轴的性能检测结果见表2。
对照例3
本对照例的非调质钢电机轴的加工方法，包括如下步骤：
1、制备非调质钢钢坯
本对照例的非调质钢钢坯按重量百分比计由以下成分组成：碳：0.48％，硅：0.35％，锰：1.57％，铬：0.23％，铝：0.014％，镍：0.23％，硫：0.032％，钒：0.13％，铌：0.03％，钛：0.017％，硼：0.0015％，氮0.02％，余量为铁。
按上述成分进行配料，对配料进行EAF冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸，制得非调质钢钢坯。
2、制备非调质钢圆钢
对上述非调质钢钢坯进行正常轧制、控速冷却，其中正常轧制的温度为1000℃，控速冷却是将冷却速度控制为1℃/s，得到非调质钢圆钢。
3、制备非调质钢电机轴
对上述非调质钢圆钢进行粗加工后进行表面感应淬火和低温回火，其中控制表面感应淬火的频率为140KHz，功率为0.5KW/cm2，经精加工，制得非调质钢电机轴。
本对照例的非调质钢电机轴的性能检测结果见表2。
对照例4
本对照例的非调质钢电机轴的加工方法，包括如下步骤：
1、制备非调质钢钢坯
本对照例的非调质钢钢坯按重量百分比计由以下成分组成：碳：0.48％，硅：0.35％，锰：1.57％，铬：0.23％，铝：0.014％，镍：0.23％，硫：0.032％，钒：0.13％，铌：0.03％，钛：0.017％，硼：0.0015％，氮0.02％，余量为铁。
按上述成分进行配料，对配料进行EAF冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸，制得非调质钢钢坯。
2、制备非调质钢圆钢
对上述非调质钢钢坯进行控温轧制、控速冷却，其中控温轧制是将终轧温度控制为950℃，控速冷却是将冷却速度控制为3.3℃/s，得到非调质钢圆钢。
3、制备非调质钢电机轴
对上述非调质钢圆钢进行粗加工后进行表面感应淬火和低温回火，其中控制表面感应淬火的频率为40KHz，功率为0.4KW/cm2，经精加工，制得非调质钢电机轴。
本对照例的非调质钢电机轴的性能检测结果见表2。
表1各实施例的非调质钢电机轴的性能检测结果
非调质钢电机轴 Rp0.2(Mpa) Rm(Mpa) A(％) Z(％) Aku2(J) HRC
实施例1 836 1103 17 49 45 60
实施例2 858 1104 16 51 44 59
实施例3 846 1152 15 50 42 61
实施例4 839 1128 15 51 43 61
实施例5 872 1169 14 48 40 58
实施例6 525 830 15 50 42 58
实施例7 809 1128 12 35 18 56
实施例8 585 869 14 48 45 48
表2各对照例的电机轴的性能检测结果
电机轴 Rp0.2(Mpa) Rm(Mpa) A(％) Z(％) Aku2(J) HRC
对照例1 625 836 16 50 78 53
对照例2 562 803 16 49 68 50
对照例3 680 923 12 38 17 60
对照例4 752 965 15 45 38 60
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种非调质钢电机轴的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)对非调质钢钢坯进行控温热压力加工和控速冷却，得到非调质钢圆钢；
2)对所述非调质钢圆钢进行热处理，得到非调质钢电机轴；
其中，所述控温热压力加工为控温轧制或控温锻造，所述控温轧制是将终轧温度控制为780-850℃，所述控温锻造是将终锻温度控制为780-850℃，所述控速冷却是将冷却速度控制为3-5℃/s。
2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述热处理包括表面淬火和低温回火，其中所述表面淬火为表面感应淬火，并且控制表面感应淬火的频率为30-200KHz，功率为0.2-0.5KW/cm2。
3.根据权利要求1或2所述的加工方法，其特征在于，所述非调质钢钢坯按重量百分比计含有以下成分：碳：0.46-0.55％，硅：0.20-0.60％，锰：1.20-1.60％，铬：0.00-0.30％，铝：0.010-0.030％，镍：0.10-0.30％，铜：0.00-0.20％，磷：0.000-0.030％，硫：0.020-0.050％，钒：0.050-0.250％，铌：0.020-0.050％，钛：0.010-0.030％，硼：0.0005-0.0030％，氮0.012-0.020％，余量为铁。
4.根据权利要求3所述的加工方法，其特征在于，所述非调质钢钢坯按重量百分比计含有以下成分：碳：0.46-0.55％，硅：0.20-0.60％，锰：1.20-1.60％，铬：0.10-0.30％，铝：0.010-0.030％，镍：0.10-0.30％，硫：0.020-0.050％，钒：0.050-0.250％，铌：0.020-0.050％，钛：0.010-0.030％，硼：0.0005-0.0030％，氮0.012-0.020％，余量为铁。
5.根据权利要求3所述的加工方法，其特征在于，所述非调质钢钢坯按重量百分比计含有以下成分：碳：0.48-0.51％，硅：0.35-0.55％，锰：1.37-1.57％，铬：0.15-0.24％，铝：0.010-0.020％，镍：0.16-0.23％，硫：0.023-0.042％，钒：0.13-0.20％，铌：0.028-0.030％，钛：0.010-0.020％，硼：0.0012-0.0015％，氮0.012-0.020％，余量为铁。
6.一种非调质钢电机轴，其特征在于，按照权利要求1至5任一所述的加工方法加工得到。
7.根据权利要求6所述的非调质钢电机轴，其特征在于，所述非调质钢电机轴的心部组织包括含量为90％以上的珠光体组织和含量为10％以下的铁素体组织。
8.根据权利要求6所述的非调质钢电机轴，其特征在于，所述非调质钢电机轴的延伸强度Rp0.2大于800Mpa。
9.根据权利要求6所述的非调质钢电机轴，其特征在于，所述非调质钢电机轴的抗拉强度Rm大于1100Mpa。
10.根据权利要求6所述的非调质钢电机轴，其特征在于，所述非调质钢电机轴的表面硬度HRC为58-63。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110592476A (zh) * 2019-09-16 2019-12-20 宝鸡新利达汽车零部件有限公司 一种直接切削用非调质圆钢及其制造载重汽车销轴的方法
CN111390512A (zh) * 2020-04-07 2020-07-10 中机精密成形产业技术研究院（安徽）股份有限公司 一种电驱动轴非调质钢材料及生产工艺
CN111549282A (zh) * 2020-05-30 2020-08-18 靖江特殊钢有限公司 一种热轧圆钢及其制备方法
CN111647799A (zh) * 2020-04-30 2020-09-11 靖江特殊钢有限公司 一种可直接切削的高强韧热轧圆钢及其制备方法
CN112301208A (zh) * 2019-07-25 2021-02-02 广东中坤钒钢科技有限公司 一种非调质钢电机轴的感应热处理方法以及采用该方法制造的电机轴

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1095109A (zh) * 1993-05-08 1994-11-16 鞍山钢铁公司 一种废旧轧辊的改制工艺
CN1366090A (zh) * 2001-01-17 2002-08-28 大连钢铁集团有限责任公司 非调质抽油杆用钢及制造工艺
CN101302601A (zh) * 2008-07-01 2008-11-12 上海大学 高强韧性大截面非调质钢钢棒及其制备方法
CN105463318A (zh) * 2015-11-27 2016-04-06 北大方正集团有限公司 非调质钢、其生产方法及利用其制造的涨断连杆
CN105986093A (zh) * 2015-01-30 2016-10-05 重庆君卓机械有限公司 一种新型非调质钢的制备方法
CN106119711A (zh) * 2016-07-29 2016-11-16 北大方正集团有限公司 非调质钢棒材及其制造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1095109A (zh) * 1993-05-08 1994-11-16 鞍山钢铁公司 一种废旧轧辊的改制工艺
CN1366090A (zh) * 2001-01-17 2002-08-28 大连钢铁集团有限责任公司 非调质抽油杆用钢及制造工艺
CN101302601A (zh) * 2008-07-01 2008-11-12 上海大学 高强韧性大截面非调质钢钢棒及其制备方法
CN105986093A (zh) * 2015-01-30 2016-10-05 重庆君卓机械有限公司 一种新型非调质钢的制备方法
CN105463318A (zh) * 2015-11-27 2016-04-06 北大方正集团有限公司 非调质钢、其生产方法及利用其制造的涨断连杆
CN106119711A (zh) * 2016-07-29 2016-11-16 北大方正集团有限公司 非调质钢棒材及其制造方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112301208A (zh) * 2019-07-25 2021-02-02 广东中坤钒钢科技有限公司 一种非调质钢电机轴的感应热处理方法以及采用该方法制造的电机轴
CN110592476A (zh) * 2019-09-16 2019-12-20 宝鸡新利达汽车零部件有限公司 一种直接切削用非调质圆钢及其制造载重汽车销轴的方法
CN110592476B (zh) * 2019-09-16 2021-04-27 宝鸡新利达汽车零部件有限公司 一种直接切削用非调质圆钢及其制造载重汽车销轴的方法
CN111390512A (zh) * 2020-04-07 2020-07-10 中机精密成形产业技术研究院（安徽）股份有限公司 一种电驱动轴非调质钢材料及生产工艺
CN111390512B (zh) * 2020-04-07 2021-08-17 中机精密成形产业技术研究院（安徽）股份有限公司 一种电驱动轴非调质钢材料及生产工艺
CN111647799A (zh) * 2020-04-30 2020-09-11 靖江特殊钢有限公司 一种可直接切削的高强韧热轧圆钢及其制备方法
CN111549282A (zh) * 2020-05-30 2020-08-18 靖江特殊钢有限公司 一种热轧圆钢及其制备方法

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