CN116694897A - 热处理方法及真空泵 - Google Patents
热处理方法及真空泵 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116694897A CN116694897A CN202310657961.9A CN202310657961A CN116694897A CN 116694897 A CN116694897 A CN 116694897A CN 202310657961 A CN202310657961 A CN 202310657961A CN 116694897 A CN116694897 A CN 116694897A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- vacuum pump
- bearing
- heating
- rotor shaft
- cooling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 102
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 67
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims abstract description 34
- 229910001339 C alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- QMQXDJATSGGYDR-UHFFFAOYSA-N methylidyneiron Chemical compound [C].[Fe] QMQXDJATSGGYDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 claims description 13
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 4
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 208000035874 Excoriation Diseases 0.000 abstract description 4
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 abstract description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 4
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 abstract description 4
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 17
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 17
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 10
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 10
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 4
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 1
- 238000005262 decarbonization Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- -1 on the one hand Chemical compound 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/0068—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for particular articles not mentioned below
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
- C21D1/76—Adjusting the composition of the atmosphere
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/005—Ferrite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/009—Pearlite
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
Abstract
本申请提供了一种热处理方法及真空泵，涉及真空泵技术领域。该热处理方法，包括：提供真空泵部件，真空泵部件的材料为铁碳合金，真空泵部件为转子轴、轴承或齿轮；对真空泵部件进行升温、保温和降温处理，以强化真空泵部件的耐磨性能。本申请对材料为铁碳合金的真空泵部件进行升温、保温和降温的热处理，该热处理可以细化真空泵部件的晶粒，使真空泵部件的组织均匀化，减少铁素体含量，增加并细化珠光体含量，消除真空泵部件的残余应力，从而提高真空泵部件的耐磨性、强度、硬度和韧性，降低轴承和转子轴、齿轮和转子轴的配合处产生磨损的风险，从而提高真空泵的使用寿命。
Description
技术领域
本申请涉及真空泵技术领域，尤其涉及一种热处理方法及真空泵。
背景技术
真空泵转子轴通常采用过盈配合分别与轴承和齿轮连接，轴承用于承载真空泵转子轴，齿轮用于驱动真空泵转子轴运转。在真空泵运行使用中，轴承和转子轴、齿轮和转子轴的配合处易产生磨损，出现不匹配的现象，从而导致转子轴和齿轮和轴承相对振动。另外，在进行真空泵维修后转子轴与齿轮、轴承也易出现不匹配，进而导致真空泵运转时转子轴和齿轮、轴承的相对振动，严重降低了转子轴、齿轮和轴承的使用寿命，进而影响到真空泵的使用寿命。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种真空泵，用以解决现有真空泵的转子轴与齿轮、转子轴与轴承直接产生磨损的问题。
而本申请为解决上述技术问题所采用的技术方案为：
第一方面，本申请提供了一种热处理方法，包括：子轴、轴承或齿轮；
对真空泵部件进行升温、保温和降温处理，以强化真空泵部件的耐磨性能。
可选的，在本申请的部分实施例中，真空泵部件为转子轴，对真空泵部件进行升温、保温和降温处理，包括：
将转子轴升温至900℃～950℃；
对升温后的转子轴保温80min～100min；
将保温后的转子轴降温至350℃～380℃并保温70min～90min，然后空冷至室温。
可选的，在本申请的部分实施例中，真空泵部件为轴承，对真空泵部件进行升温、保温和降温处理，包括：
将轴承升温至830℃～860℃；
对升温后的轴承保温40min～50min；
将保温后的轴承降温至60℃～110℃并保温20min～30min；再冷却至-100℃～-70℃并保温2h～4h；然后升温至150℃～200℃，冷却至室温。
可选的，在本申请的部分实施例中，对轴承升温前，还包括对轴承进行渗氮处理。
可选的，在本申请的部分实施例中，对轴承进行渗氮处理，包括：
将轴承升温至460℃～510℃，通入氮气、氨气和氧气，其中氨气的气体流量为200L/h～400L/h，氧气的气体流量为0.4L/h～14.4L/h，氨气的分解率为20％～35％，在460℃～510℃下保温4h～5h；继续升温至520℃～570℃，持续通入氨气和氧气，其中氨气的分解率为35％～90％，在520℃～570℃下保温6h～12h。
可选的，在本申请的部分实施例中，真空泵部件为齿轮，对真空泵部件进行升温、保温和降温处理，包括：
将齿轮升温至780℃～800℃，然后继续升温至950℃～1050℃；
对升温至780℃～800℃后的齿轮保温50min～70min；
将升温至950℃～1050℃后的齿轮降温至600℃～650℃；再次降温至300℃～350℃；然后升温至450℃～550℃，冷却至室温。
可选的，在本申请的部分实施例中，真空泵部件为转子轴，对真空泵部件进行升温、保温和降温处理，包括：对转子轴端部进行升温、保温和降温处理；
真空泵部件为轴承，对真空泵部件进行升温、保温和降温处理，包括：对轴承内圈进行升温、保温和降温处理；
真空泵部件为齿轮，对真空泵部件进行升温、保温和降温处理，包括：对齿轮内圈进行升温、保温和降温处理。
第二方面，本申请还提供了一种真空泵，包括：转子轴、轴承和齿轮，轴承和齿轮均套设在转子轴的外表面；
其中，转子轴、轴承或齿轮经过上述的热处理方法处理。
可选的，在本申请的部分实施例中，转子轴与轴承和/或齿轮套接的接触面设置有耐磨层；或者，轴承和/或齿轮的内圈设置有耐磨层。
可选的，在本申请的部分实施例中，耐磨层的材料包括陶瓷、合金、金属、氧化物、碳化物、氟塑料或树脂。
综上，由于采用了上述技术方案，本申请至少包括如下有益效果：
本申请提供了一种热处理方法及真空泵，对材料为铁碳合金的真空泵部件进行升温、保温和降温的热处理，该热处理可以细化真空泵部件的晶粒，使真空泵部件的组织均匀化，减少铁素体含量，增加并细化珠光体含量，消除真空泵部件的残余应力，从而提高真空泵部件的耐磨性、强度、硬度和韧性，降低轴承和转子轴、齿轮和转子轴的配合处产生磨损的风险，从而提高真空泵的使用寿命。另外，本申请提供的热处理方法操作简单，成本较低，适用于大规模推广应用。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本申请的一些实施例，而非对本申请的限制，其中：
图1为本申请实施例所提供的热处理方法的流程图；
图2为本申请实施例所提供的真空泵的部分结构示意图；
图3为本申请实施例所提供的转子轴的结构示意图。
附图标记说明：
1-真空泵；11-转子轴；111-主动转子轴；112-从动转子轴；12-轴承；121-第一轴承；122-第二轴承；123-第三轴承；124-第四轴承；13-齿轮；131-主动齿轮；132-从动齿轮；14-定子；141-下壳体；142-第二对接面；15-转子；151-主动转子；152-从动转子；16-联轴器；161-第一联轴器；162-第二联轴器；17-驱动电机。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度、“厚度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有独特的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本申请的描述中，“多个”的含义两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在申请中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为示例性”的任何实施例不一定被解释为比其他实施例更优选或更具优势。为使本领域任何技术人员能够实现和使用本申请，给出了以下描述。在以下描述，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本申请。在其他实例中，不会对已知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本申请的描述变得晦涩。因此，本申请并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理的最广范围相一致。
为便于理解本申请的方案，在此对附图中标号所使用的样条曲线以及箭头进行说明：对于不带箭头的样条曲线所指示的部件为实体部件，即具有实体结构的部件；对于带有箭头的样条曲线所指示的部件为虚体部件，即没有实体结构的部件。
请参阅图1，本申请实施例提供了一种热处理方法，用于真空泵部件，包括：
S11、提供真空泵部件，真空泵部件的材料为铁碳合金，真空泵部件为转子轴、轴承或齿轮；
S12、对真空泵部件进行升温、保温和降温处理，以强化真空泵部件的耐磨性能。
本申请提供的热处理方法，对材料为铁碳合金的真空泵部件进行升温、保温和降温的热处理，该热处理可以细化真空泵部件的晶粒，使真空泵部件的组织均匀化，减少铁素体含量，增加并细化珠光体含量，消除真空泵部件的残余应力，从而提高真空泵部件的耐磨性、强度、硬度和韧性，降低轴承和转子轴、齿轮和转子轴的配合处产生磨损的风险，从而提高真空泵的使用寿命。另外，本申请提供的热处理方法操作简单，成本较低，适用于大规模推广应用。
可以理解，铁碳合金包括碳钢、不锈钢、锻钢、合金钢或铸铁等，在金属铁中加入碳元素，一方面碳元素可以形成固溶体组织，提高铁的强度，如铁素体、奥氏体组织,都溶解有碳元素；另一方面碳可以形成碳化物组织，提高铁的硬度及耐磨性。通过采用铁碳合金制备真空泵部件，可使真空泵在运行过程中，降低对真空泵部件的磨损，进而提高真空泵的使用性能，延长真空泵的使用寿命。
在一些实施例中，真空泵部件为转子轴，对真空泵部件进行升温、保温和降温处理，包括：
将转子轴升温至900℃～950℃；
对升温后的转子轴保温80min～100min；
将保温后的转子轴降温至350℃～380℃并保温70min～90min，然后空冷至室温。
需要说明的是，保温为在一定温度的状态下直至持续时长达到预设时长，如对升温后的转子轴保温80min～100min，即在900℃～950℃的状态下持续80min～100min；又如将保温后的转子轴降温至350℃～380℃并保温70min～90min，即在350℃～380℃的状态下持续70min～90min。下文对保温的解释同上，不再赘述。
可以理解，空冷至室温即在大气中冷却至室温。空冷对环境不会产生热污染和化学污染，且空冷利用大气，可随意取得，不需要昂贵的仪器设备和试剂，可节约热处理的成本。
在一些实施例中，将保温后的转子轴降温至350℃～380℃并保温70min～90min为盐浴淬火处理。盐浴淬火处理使转子轴的结晶粒不会粗大化，提高转子轴的热效率、使转子轴受热均匀，防止受热时氧化脱碳，且盐浴淬火操作简单方便，设备便宜，可节省热处理的成本。
通过对转子轴进行上述热处理，可提高转子轴的耐磨性，从而避免转子轴与轴承、转子轴与齿轮接触面的磨损，减少转子轴与轴承、转子轴与齿轮的相对振动，进而提高真空泵的使用性能。
在一些实施例中，真空泵部件为轴承，对真空泵部件进行升温、保温和降温处理，包括：
将轴承升温至830℃～860℃；
对升温后的轴承保温40min～50min；
将保温后的轴承降温至60℃～110℃并保温20min～30min；再冷却至-100℃～-70℃并保温2h～4h；然后升温至150℃～200℃，冷却至室温。
在一些实施例中，将保温后的轴承降温至60℃～110℃并保温20min～30min为油淬处理。油淬处理的效果比较温和，不会使保温后的轴承产生较大形变，且油淬处理可以进一步提高轴承的耐磨性和硬度。
在一些实施例中，将降温后的轴承冷却至-100℃～-70℃并保温2h～4h为冷冻处理。
需要说明的是，通过油淬处理可提高轴承的耐磨性和硬度，但会使轴承的塑性和韧性降低，且经过油淬处理后轴承内部有较大内应力，需要进行处理。通过冷冻处理可使油淬处理残留的奥氏体转变为马氏体，提高油淬处理后的轴承的硬度，同时稳定轴承的尺寸，防止轴承发生畸变。
在一些实施例中，将冷冻处理后的轴承升温至150℃～200℃为回火处理。在冷冻处理后进行回火处理，可进一步消除油淬处理后轴承内部产生的内应力。
在一些实施例中，对轴承升温至830℃～860℃前，还包括对轴承进行渗氮处理。
进一步地，对轴承进行渗氮处理，包括：
将轴承升温至460℃～510℃，通入氮气、氨气和氧气，其中氨气的气体流量为200L/h～400L/h，氧气的气体流量为0.4L/h～14.4L/h，氨气的分解率为20％～35％，在460℃～510℃下保温4h～5h；继续升温至520℃～570℃，持续通入氨气和氧气，其中氨气的分解率为35％～90％，在520℃～570℃下保温6h～12h。
可以理解，通过460℃～510℃下保温4h～5h和520℃～570℃下保温6h～12h的两段渗氮处理，第二段渗氮处理较第一段渗氮处理提高了渗氮温度，也提高了氨气的分解率，在第一段渗氮处理过程中，轴承表面形成弥散度大而硬度高的合金氮化物；在第二段渗氮处理过程中，温度升高，氨气分解产生氮气的速率和氮气扩散的速率加快，进而加快渗氮处理进程，显著提高轴承的耐磨性和硬度。
通过对轴承进行上述热处理，可提高轴承的耐磨性，从而避免轴承与转子轴接触面的磨损，减少轴承与转子轴的相对振动，进而提高真空泵的使用性能。
在一些实施例中，真空泵部件为齿轮，对真空泵部件进行升温、保温和降温处理，包括：
将齿轮升温至780℃～800℃，然后继续升温至950℃～1050℃；
对升温至780℃～800℃后的齿轮保温50min～70min；
将升温至950℃～1050℃后的齿轮降温至600℃～650℃；再次降温至300℃～350℃；然后升温至450℃～550℃，冷却至室温。
可以理解，通过对齿轮两次升温，在不同的温度下进行加热处理，可显著提高齿轮的耐磨性和硬度。
在一些实施例中，将升温至950℃～1050℃后的齿轮降温至600℃～650℃为第一次油淬处理，再次降温至300℃～350℃为第二次油淬处理。
需要说明的是，先采用更高温度进行第一次淬火处理，再采用较低温度进行第二次淬火处理，可以细化齿轮的晶粒，保证齿轮具有一定强度，又可保证齿轮具有良好的塑性、任性和冲压成形性，并且还可防止齿轮经加热处理后开裂影响齿轮的使用性能。
在一些实施例中，将油淬处理后的齿轮升温至450℃～550℃为回火处理。通过该回火处理，可消除油淬处理后齿轮内部产生的内应力，防止齿轮开裂。
通过对齿轮进行上述热处理，可提高齿轮的耐磨性，从而避免齿轮与转子轴接触面的磨损，减少齿轮与转子轴的相对振动，进而提高真空泵的使用性能。
在一些实施例中，真空泵部件为转子轴，对真空泵部件进行升温、保温和降温处理，包括：对转子轴端部进行升温、保温和降温处理。
在一些实施例中，真空泵部件为轴承，对真空泵部件进行升温、保温和降温处理，包括：对轴承内圈进行升温、保温和降温处理。
在一些实施例中，真空泵部件为齿轮，对真空泵部件进行升温、保温和降温处理，包括：对齿轮内圈进行升温、保温和降温处理。
可以理解，在真空泵运行使用中，轴承和转子轴、齿轮和转子轴的配合处易产生磨损，出现不匹配的现象，从而导致转子轴和齿轮和轴承相对振动。针对性的选择易产生磨损的部位进行热处理，提高已磨损振动部位的耐磨性，可节省热处理的成本。
本申请实施例还提供一种真空泵1，请参阅图2和图3，真空泵1包括：转子轴11、轴承12和齿轮13，轴承12和齿轮13均套设在转子轴11的外表面；
其中，转子轴11、轴承12或齿轮13经过上述热处理方法处理。
可以理解，真空泵1可以为爪式真空泵，或者为罗茨真空泵，又或者为螺杆真空泵。
在一些实施例中，转子轴11与轴承12套接的接触面设置有耐磨层。
在一些实施例中，转子轴11与齿轮13套接的接触面设置有耐磨层。
在一些实施例中，轴承12的内圈设置有耐磨层。
在一些实施例中，齿轮13的内圈设置有耐磨层。
进一步地，耐磨层的材料可以包括陶瓷、合金、金属、氧化物、碳化物、氟塑料或树脂。需要说明的是，转子轴11与轴承12套接的接触面的耐磨层、转子轴11与齿轮13套接的接触面的耐磨层、轴承12内圈的耐磨层以及齿轮13内圈的耐磨层的材料可以不同。示例性的，在同一真空泵1中，轴承12内圈的耐磨层的材料为陶瓷，齿轮13内圈的耐磨层的材料为树脂。
请继续参阅图2，在一些实施例中，真空泵1还包括定子14和转子15，转子15套接在转子轴11上，定子14具有定子14腔室，转子15设置在定子14强势内。具体的，定子14可以为上下壳体式定子14，定子14包括上壳体及下壳体141，上壳体具有第一对接面，下壳体141具有第二对接面142，第一对接面与第二对接面142对接，使得上壳体与下壳体141共同限定出定子14腔室，转子15设置在定子14腔室内。
进一步地，转子15包括主动转子151和从动转子152。相应的，转子轴11包括主动转子轴111和从动转子轴112，主动转子151套接在主动转子轴111上，从动转子152套接在从动转子轴112上，定子14和主动转子轴111、从动转子轴112间隙配合，主动转子轴111和从动转子轴112间隙啮合运转。齿轮13包括主动齿轮131和从动齿轮132，主动齿轮131套接在主动转子轴111上，从动齿轮132套接在从动转子轴112上。轴承12包括第一轴承121、第二轴承122、第三轴承123和第四轴承124；第一轴承121套接在主动转子轴111上，位于主动齿轮131和主动转子151之间，第二轴承122套接在主动转子轴111上，位于主动转子151远离主动齿轮131的一侧；第三轴承123套接在从动转子轴112上，位于从动齿轮132和从动转子152之间，第四轴承124套接在从动转子轴112上，位于从动转子152远离从动齿轮132的一侧。
在一些实施例中，真空泵1还包括联轴器16，联轴器16套接在转子轴11上。进一步地，联轴器16包括第一联轴器161和第二联轴器162，第一联轴器161套接在主动转子轴111上，位于主动齿轮131和第一轴承121之间，第二联轴器162套接在从动转子轴112上，位于从动齿轮132和第三轴承123之间。
在一些实施例中，真空泵1还包括驱动电机17，驱动电机17与转子轴11连接。
在真空泵1运行时，主动转子轴111由驱动电机17驱动主动齿轮131运转，主动齿轮131和从动齿轮132啮合带动从动齿轮132运转，主动齿轮131与主动转子轴111过盈配合驱动主动转子轴111运转，第一轴承121和第二轴承122与主动转子轴111过盈配合承载主动转子轴111，从动齿轮132与从动转子轴112过盈配合带动从动转子轴112运转，第三轴承123和第四轴承124与从动转子轴112过盈配合承载从动转子轴112。
本申请提供的真空泵1，转子轴11、轴承12或齿轮13经过上述热处理方法处理，耐磨性、强度、硬度和韧性有所提高，从而减少了磨损的风险，提高了真空泵1的使用寿命。
上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。
同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个申请实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明数字允许有±％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
针对本申请引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本申请作为参考，但与本申请内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本申请权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本申请中的)也除外。需要说明的是，如果本申请附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本申请内容有不一致或冲突的地方，以本申请的描述、定义和/或术语的使用为准。
Claims (10)
1.一种热处理方法，其特征在于，包括：
提供真空泵部件，所述真空泵部件的材料为铁碳合金，所述真空泵部件为转子轴、轴承或齿轮；
对所述真空泵部件进行升温、保温和降温处理，以强化所述真空泵部件的耐磨性能。
2.根据权利要求1所述的热处理方法，其特征在于，所述真空泵部件为转子轴，所述对所述真空泵部件进行升温、保温和降温处理，包括：
将所述转子轴升温至900℃～950℃；
对所述升温后的转子轴保温80min～100min；
将所述保温后的转子轴降温至350℃～380℃并保温70min～90min，然后空冷至室温。
3.根据权利要求1所述的热处理方法，其特征在于，所述真空泵部件为轴承，所述对所述真空泵部件进行升温、保温和降温处理，包括：
将所述轴承升温至830℃～860℃；
对所述升温后的轴承保温40min～50min；
将所述保温后的轴承降温至60℃～110℃并保温20min～30min；再冷却至-100℃～-70℃并保温2h～4h；然后升温至150℃～200℃，冷却至室温。
4.根据权利要求3所述的热处理方法，其特征在于，所述对所述轴承升温前，还包括对所述轴承进行渗氮处理。
5.根据权利要求4所述的热处理方法，其特征在于，所述对所述轴承进行渗氮处理，包括：
将所述轴承升温至460℃～510℃，通入氮气、氨气和氧气，其中所述氨气的气体流量为200L/h～400L/h，所述氧气的气体流量为0.4L/h～14.4L/h，所述氨气的分解率为20％～35％，在460℃～510℃下保温4h～5h；继续升温至520℃～570℃，持续通入氨气和氧气，其中所述氨气的分解率为35％～90％，在520℃～570℃下保温6h～12h。
6.根据权利要求1所述的热处理方法，其特征在于，所述真空泵部件为齿轮，所述对所述真空泵部件进行升温、保温和降温处理，包括：
将所述齿轮升温至780℃～800℃，然后继续升温至950℃～1050℃；
对所述升温至780℃～800℃后的齿轮保温50min～70min；
将所述升温至950℃～1050℃后的齿轮降温至600℃～650℃；再次降温至300℃～350℃；然后升温至450℃～550℃，冷却至室温。
7.根据权利要求1所述的热处理方法，其特征在于，
所述真空泵部件为转子轴，所述对所述真空泵部件进行升温、保温和降温处理，包括：对所述转子轴端部进行升温、保温和降温处理；
所述真空泵部件为轴承，所述对所述真空泵部件进行升温、保温和降温处理，包括：对所述轴承内圈进行升温、保温和降温处理；
所述真空泵部件为齿轮，所述对所述真空泵部件进行升温、保温和降温处理，包括：对所述齿轮内圈进行升温、保温和降温处理。
8.一种真空泵，其特征在于，包括：转子轴、轴承和齿轮，所述轴承和齿轮均套设在所述转子轴的外表面；
其中，所述转子轴、所述轴承或所述齿轮经过如权利要求1所述的热处理方法处理。
9.根据权利要求8所述的真空泵，其特征在于，所述转子轴与所述轴承和/或所述齿轮套接的接触面设置有耐磨层；或者，所述轴承和/或所述齿轮的内圈设置有耐磨层。
10.根据权利要求9所述的真空泵，其特征在于，所述耐磨层的材料包括陶瓷、合金、金属、氧化物、碳化物、氟塑料或树脂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310657961.9A CN116694897A (zh) | 2023-06-05 | 2023-06-05 | 热处理方法及真空泵 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310657961.9A CN116694897A (zh) | 2023-06-05 | 2023-06-05 | 热处理方法及真空泵 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116694897A true CN116694897A (zh) | 2023-09-05 |
Family
ID=87825108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310657961.9A Pending CN116694897A (zh) | 2023-06-05 | 2023-06-05 | 热处理方法及真空泵 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116694897A (zh) |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4789410A (en) * | 1987-03-03 | 1988-12-06 | United Technologies Corporation | Method for heat treating and quenching complex metal components using salt baths |
| CN101029369A (zh) * | 2007-04-02 | 2007-09-05 | 闫晓峰 | 一种金属材料及用该材料生产各种金属配件的工艺 |
| US20080000550A1 (en) * | 2006-06-29 | 2008-01-03 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Salt Bath Ferritic Nitrocarburizing of Brake Rotors |
| CN103014297A (zh) * | 2012-11-27 | 2013-04-03 | 大连经济技术开发区圣洁真空技术开发有限公司 | 一种耐磨齿轮的热处理工艺 |
| CN103290419A (zh) * | 2013-06-25 | 2013-09-11 | 清华大学 | 齿轮处理方法 |
| CN105238911A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-01-13 | 南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 | 一种重载机车齿轮用钢晶粒细化热处理方法 |
| CN105925931A (zh) * | 2016-05-27 | 2016-09-07 | 安庆银泰轴承有限公司 | 一种空调轴承套圈的碳氮共渗热处理方法 |
| CN106191756A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-12-07 | 人本集团有限公司 | 一种提高轴承套圈磨损性能的热处理工艺 |
| CN107400769A (zh) * | 2017-07-25 | 2017-11-28 | 合肥欧仕嘉机电设备有限公司 | 一种轴承钢热处理工艺 |
| CN115505718A (zh) * | 2022-10-17 | 2022-12-23 | 洛阳Lyc轴承有限公司 | 一种用于轴承套圈残余奥氏体控制的复合热处理方法 |
-
2023
- 2023-06-05 CN CN202310657961.9A patent/CN116694897A/zh active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4789410A (en) * | 1987-03-03 | 1988-12-06 | United Technologies Corporation | Method for heat treating and quenching complex metal components using salt baths |
| US20080000550A1 (en) * | 2006-06-29 | 2008-01-03 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Salt Bath Ferritic Nitrocarburizing of Brake Rotors |
| CN101029369A (zh) * | 2007-04-02 | 2007-09-05 | 闫晓峰 | 一种金属材料及用该材料生产各种金属配件的工艺 |
| CN103014297A (zh) * | 2012-11-27 | 2013-04-03 | 大连经济技术开发区圣洁真空技术开发有限公司 | 一种耐磨齿轮的热处理工艺 |
| CN103290419A (zh) * | 2013-06-25 | 2013-09-11 | 清华大学 | 齿轮处理方法 |
| CN105238911A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-01-13 | 南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 | 一种重载机车齿轮用钢晶粒细化热处理方法 |
| CN105925931A (zh) * | 2016-05-27 | 2016-09-07 | 安庆银泰轴承有限公司 | 一种空调轴承套圈的碳氮共渗热处理方法 |
| CN106191756A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-12-07 | 人本集团有限公司 | 一种提高轴承套圈磨损性能的热处理工艺 |
| CN107400769A (zh) * | 2017-07-25 | 2017-11-28 | 合肥欧仕嘉机电设备有限公司 | 一种轴承钢热处理工艺 |
| CN115505718A (zh) * | 2022-10-17 | 2022-12-23 | 洛阳Lyc轴承有限公司 | 一种用于轴承套圈残余奥氏体控制的复合热处理方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1173062C (zh) | 滚动轴承部件 | |
| JP4560141B2 (ja) | 表面硬化用機械構造用鋼及び機械構造鋼部品 | |
| CN102037159B (zh) | 表层部淬火的钢铁材料及其制造方法以及淬火零件 | |
| JP4423754B2 (ja) | 転動軸の製造方法 | |
| WO2014192117A1 (ja) | 軟窒化高周波焼入れ鋼部品 | |
| CN101368275A (zh) | 42CrMoE热处理工艺 | |
| EP2780487B1 (en) | Alloy cast iron and manufacturing method of rolling piston using the same | |
| JP2004076125A (ja) | 転動部材 | |
| CN113737126B (zh) | 一种获得弥散分布的细小碳化物的真空渗碳方法 | |
| CN110578109A (zh) | 一种18Cr2Ni4WA材料制件的真空渗碳热处理工艺 | |
| JP2003184769A (ja) | スクリュー圧縮機及びスクリュー圧縮機用ロータの製作方法 | |
| CN116694897A (zh) | 热处理方法及真空泵 | |
| CN101078088A (zh) | 一种低合金超高强度钢及其热处理工艺 | |
| JP5076274B2 (ja) | 転がり軸受 | |
| JPH0533815A (ja) | 回転機の回転軸と回転子の結合構造及びその製造法 | |
| JP2005264331A (ja) | 機械構造部品 | |
| CN107858604B (zh) | 一种高耐磨铁基粉末冶金内花键、离合器外罩及离合器 | |
| KR19980066538A (ko) | 금형용강의 열처리방법 | |
| JPH0565592A (ja) | 高疲労強度構造用鋼およびその鋼部材 | |
| JPH0853711A (ja) | 表面硬化処理方法 | |
| JP2000227083A (ja) | ロータリ圧縮機 | |
| JP2008064159A (ja) | 軌道部材の製造方法、動弁装置の製造方法および軌道部材 | |
| WO2022044392A1 (ja) | 摺動部材及びその製造方法 | |
| JP4134690B2 (ja) | 鋳鉄部材の硬化熱処理方法および硬化熱処理された鋳鉄部材 | |
| WO2022176397A1 (ja) | 摺動部材並びにその製造方法及び製造装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |