[发明专利]一种减速电机齿轮用钢的制备方法

说明书

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制备方法。

背景技术

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n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制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种减速电机齿轮用钢的制备方法，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，所述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，具体为：工装准备过程中，采用卧舂的方式制型，冒口设置在浇注位置的上部，并在冒口外部采用保温套，冒口形状为圆形，其体积及大小要满足有足够的钢液补缩铸件的条件，冒口不易补缩到的地方放置冷铁；其中冶炼为配料后采用电炉、AOD炉和VOD炉三步法冶炼，控制各元素成分满足上述含量范围，浇注方式采用底返式浇注，钢水平稳上升，浇注的位置选择直立状态；浇注后随型凝固收缩，然后冷却开箱。

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.制备方法中通过对冒口和浇注方式的设计，使得所设计的钢的性能得以更好地体现。

具体实施方式

实施例一

一种减速电机齿轮用钢的制备方法，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、Al＜0.02，余量为Fe，所述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，具体为：工装准备过程中，采用卧舂的方式制型，冒口设置在浇注位置的上部，并在冒口外部采用保温套，冒口形状为圆形，其体积及大小要满足有足够的钢液补缩铸件的条件，冒口不易补缩到的地方放置冷铁；其中冶炼为配料后采用电炉、AOD炉和VOD炉三步法冶炼，控制各元素成分满足上述含量范围，浇注方式采用底返式浇注，钢水平稳上升，浇注的位置选择直立状态；浇注后随型凝固收缩，然后冷却开箱。

实施例二