一种驱动电机轴材料及其制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种驱动电机轴材料及其制备工艺，驱动电机轴材料由嫦娥钢与辅料制备而成,嫦娥钢与辅料按照质量比为(6

【技术实现步骤摘要】
一种驱动电机轴材料及其制备工艺


[0001]本专利技术涉及驱动电机轴
，具体涉及一种驱动电机轴材料及其制备工艺。

技术介绍

[0002]新能源驱动电机电机轴作为整个动力系统中的关键零部件，起到转子铁芯的固定及力量传递作用，其性能好坏直接决定着新能源汽车动力系统的性能，一般的新能源汽车驱动电机轴主要利用插齿机床加工内花键，然后进行机械加工处理即可得到所需电机轴。
[0003]现在的新能源汽车驱动电机空心轴的材料主要以合金钢材料为主，现有材料的磁导率很高，更容易被磁化，另外诸如45号钢在加工过程中会有剩磁存在，则又需要退磁，磁化可能会导致转子绕组、转子铁芯、护环被短路的直流电流烧损，同时会因部分短路匝而形成磁路不对称，造成电机总成振动增大，甚至造成转子本体磁化。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种驱动电机轴材料及其制备工艺；解决以下技术问题：
[0005]现有材料的磁导率很高，更容易被磁化，另外诸如45号钢在加工过程中会有剩磁存在，则又需要退磁。磁化可能会导致转自绕组、转子铁芯、护环被短路的直流电流烧损，同时会因部分短路匝而形成磁路不对称，造成电机总成振动增大，甚至造成转子本体磁化。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种驱动电机轴材料，由嫦娥钢与辅料制备而成,嫦娥钢与辅料按照质量比为(6
‑
9)：1；
[0008]其中，按照质量百分比计，所述嫦娥钢包括以下组分：C 1
‑
>1.5％、Fe 55
‑
85％、Cr 1
‑
5％、Mo 2
‑
7％、Co 1
‑
6％、Ni 0.5
‑
2％、V 2
‑
8％、W 1
‑
5％、Si 0.5
‑
1％以及Mn 0.5
‑
2.5％；余量为Cu和不可避免的微量杂质；不可避免的微量杂质主要是原料自带的杂质，包括Ca、As、Sn、Sb和Pb等非人为主动添加的，而是由原料所引入的杂质或制备工艺所引入的；
[0009]按照质量百分比计，所述辅料包括以下组分：硫化锰粉末2
‑
8％、钒15
‑
25％、碳酸亚依烯酯3
‑
7％、二氧化锆5
‑
12％、氧化钛4
‑
7％、钼铁粉25
‑
35％、余量为铁基粉末；
[0010]优选的，所述嫦娥钢包括以下组分：C 1.2％、Fe65％、Cr2％、Mo 5％、Co 4％、Ni 1％、V 6％、W 3％、Si 0.8％以及Mn 1.5％；余量为Cu和不可避免的微量杂质。
[0011]优选的，所述辅料包括以下组分：硫化锰粉末5％、钒20％、碳酸亚依烯酯5％、二氧化锆8％、氧化钛6％、钼铁粉30％、余量为铁基粉末。
[0012]一种驱动电机轴材料的制备工艺，包括如下步骤：
[0013]步骤S1、冶炼钢水、然后浇铸得到铸锭；
[0014]步骤S2、锻造铸锭，得到钢坯；
[0015]步骤S3、将钢坯进行球化退火处理，得到退火钢坯；
[0016]步骤S4、将退火钢坯进行淬火和回火处理，得到最终钢坯。
[0017]优选的，所述步骤S1包括：将嫦娥钢各组分装入感应熔炼炉中，待原料溶清，按照
嫦娥钢与辅料质量比为(6
‑
9)：1的比例加入辅料进行真空熔炼，钢液最高温度为1570
‑
1630℃，待温度降低至1380
‑
1450℃时再进行浇铸，空冷至室温，得到铸锭。
[0018]优选的，所述步骤S1还包括：真空熔炼时，保持真空度在0
‑
20Pa，碳脱氧时间至少20min以上。
[0019]优选的，所述步骤S2包括：将步骤S1得到的铸锭加热到1200
‑
1500℃，保温2
‑
3h进行均质化，然后进行锻造，初始锻造温度为1080
‑
1120℃；然后得到钢坯，空冷至室温。
[0020]优选的，所述步骤S2还包括：对均质化前，向熔炼炉内通入氩气达到10
‑
20kPa。
[0021]优选的，所述步骤S2还包括：锻造时，锻造比≥3，锻造后采用间断式浸水，冷却到600
‑
650℃时出水、空冷。
[0022]优选的，所述步骤S3包括：将步骤S2得到的钢坯放入到热处理炉中，加热升温至900
‑
1000℃后保温，然后升温至1050
‑
1150℃输送带保温，最后冷却至800
‑
850℃保温，再冷却至500
‑
600℃，最后再取出空冷至室温。
[0023]优选的，所述步骤S3还包括：退火处理条件为：加热到850
‑
900℃，保温3
‑
6h后，冷却至720
‑
780℃，保温5
‑
9h，之后以40℃/h的降温速度冷却至550℃以下，出炉。
[0024]优选的，所述步骤S4中，淬火和回火处理为油淬和二次回火；其中，淬火加热温度为800
‑
850℃，回火采用低温回火，温度为200
‑
300℃。
[0025]本专利技术的有益效果：
[0026](1)本专利技术通过淬火回火提高钢的硬度和强度改善沿晶断裂，钢性能；在保证抗拉强度的同时保持优良的抗氢蚀能力和断裂韧性，钢冲击韧性、应力集敏感性、抗拉强度、抗蠕变性满足电机的恶劣工况和长寿命高可靠性的使用要求；
[0027](2)本专利技术使电机轴能够在一些路况较为恶劣的环境下进行长时间使用，使电机轴的机械强度得到有效提升，很好的满足了使用的需求，扩大了新能源汽车驱动电机轴的使用范围，对电机轴的使用十分有益。
[0028](3)本专利技术的发电机轴承材料以嫦娥钢为主要成分，加入辅料用以提高轴承的强度和韧度，二氧化锆用以提高材料韧性，钼铁粉用以降低磁导率，钒用以提高其稳定性，碳酸亚依烯酯用以提高材料表面的张力和粘性，多种金属元素配合，使得电机轴材料强度高，抗氧化，耐腐蚀，耐热，机械性能良好。
具体实施方式
[0029]下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]实施例1
[0031]一种驱动电机轴材料的制备工艺，包括如下步骤：
[0032]步骤S1、冶炼钢水、然后浇铸得到铸锭；
[0033]具体的，将嫦娥钢各组分装入感应熔炼炉中，待原料溶清，按照嫦娥钢与辅料质量比为6：1的比例加入辅料进行真本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种驱动电机轴材料，其特征在于，由嫦娥钢与辅料制备而成,嫦娥钢与辅料按照质量比为(6
‑
9)：1；其中，按照质量百分比计，所述嫦娥钢包括以下组分：C 1
‑
1.5％、Fe55
‑
85％、Cr 1
‑
5％、Mo 2
‑
7％、Co 1
‑
6％、Ni 0.5
‑
2％、V 2
‑
8％、W 1
‑
5％、Si 0.5
‑
1％以及Mn 0.5
‑
2.5％；余量为Cu和不可避免的微量杂质；按照质量百分比计，所述辅料包括以下组分：硫化锰粉末2
‑
8％、钒15
‑
25％、碳酸亚依烯酯3
‑
7％、二氧化锆5
‑
12％、氧化钛4
‑
7％、钼铁粉25
‑
35％、余量为铁基粉末。2.根据权利要求1所述的一种驱动电机轴材料,其特征在于，所述嫦娥钢包括以下组分：C 1.2％、Fe65％、Cr2％、Mo 5％、Co 4％、Ni 1％、V 6％、W 3％、Si 0.8％以及Mn 1.5％；余量为Cu和不可避免的微量杂质。3.根据权利要求1所述的一种驱动电机轴材料,其特征在于，所述辅料包括以下组分：硫化锰粉末5％、钒20％、碳酸亚依烯酯5％、二氧化锆8％、氧化钛6％、钼铁粉30％、余量为铁基粉末。4.一种驱动电机轴材料的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、冶炼钢水、然后浇铸得到铸锭；步骤S2、锻造铸锭，得到钢坯；步骤S3、将钢坯进行球化退火处理，得到退火钢坯；步骤S4、将退火钢坯进行淬火和回火处理，得到最终钢坯。5.根据权利要求4所述的一种驱动电机轴材料的制备工艺,其特征在于，所述步骤S1包括：将嫦娥钢各组分装入感应熔炼炉中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：江崇阳，王星，余昳，程伟胜，
申请(专利权)人：安庆帝伯格茨活塞环有限公司，
类型：发明
国别省市：