[发明专利]一种适用于高速电机的合金钢转轴

说明书

技术领域

本发明涉及转轴技术领域，具体涉及一种适用于高速电机的合金钢转轴。

背景技术

转轴的材料主要采用碳素钢和合金钢，转轴毛坯一般采用碾压件和锻件，很少采用铸件。合金钢已有一百多年的历史，工业上较多地使用合金钢材大约是在19世纪后半期，当时由于钢的生产量和使用量不断增大，机械制造业需要解决钢的加工切削问题，1868年英国人马希特(R.F.Mushet)发明了成分为2.5％Mn-7％W的自硬钢，将切削速度提高到5米/分。随着商业和运输的发展,1870年在美国用铬钢(1.5～2.0％Cr)在密西西比河上建造了跨度为158.5米的大桥；由于加工构件时发生困难,稍后,一些工业国家改用镍钢(3.5％Ni)建造大跨度的桥梁。与此同时,一些国家还将镍钢用于修造军舰。随着工程技术的发展，要求加快机械的转动速度，1901年在西欧出现了高碳铬滚动轴承钢。1910年又发展出了18W-4Cr-1V型的高速工具钢，进一步把切削速度提高到30米/分。可见合金钢的问世和发展，是适应了社会生产力发展的要求，特别是和机械制造、交通运输和军事工业的需要分不开的。

合金钢作为电机转轴材料，需要较大的硬度和抗扭性能，转轴在高速转动时会产生大量的热量和机械磨损，热量需要通过转轴进行散热，机械磨损一方面通过润滑油减少磨损，另一方面需要通过提高转轴自身的强度减少磨损，在旋转过程中普通合金钢容易被磁化。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供一种内部致密、强度高适用于高速电机的合金钢转轴。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

一种适用于高速电机的合金钢转轴，所述合金钢转轴由以下重量份的原料组成：

碳2.12％-2.30％，铬0.15％-0.24％，铅1.58％-2.10％，钛0.04％-0.06％，钼0.03％-0.12％，钨0.05％-0.09％，铝0.03％-0.07％，镍0.13％-0.18％，锰0.03％-0.05％，氮0.12％-0.15％，氧0.14％-0.20％，余量为铁。

所述合金钢转轴表面附着有导热层。

所述导热层为单层或双层石墨烯。

所述石墨烯通过气相沉积附着在碳素钢转轴表面。

所述导热层上蒸镀有耐磨层。

所述耐磨层由以下重量份的原料组成：

金刚砂1.3-2.0份，棕刚玉1.2-1.5份，高锰钢粉0.9-1.2份，碳化硼1.0-1.6份，蓝宝石8-15份，氮化铝1.0-1.2份。

所述导热层厚度为0.02-0.06mm。

所述耐磨层厚度为0.2-0.5mm。

本发明的有益效果为：合金钢转轴中的铬、钛、铝等元素与氧和氮化合，形成稳定的氧化物和氮化物，夹杂在钢中，消除内部缩松缩孔缺陷，改善内部应力，增加致密性，使钢强度增加；铅元素与氧和氮结合使得合金钢转轴能够产生抗磁性，转动过程中不易被磁化；在合金钢转轴表面附着有导热层，快速的将转动过程中产生的热量沿着轴向传递散发在电机外；耐磨层可以有效的减少转轴与轴承之间的摩擦，延长转轴使用寿命。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合实施例，进一步阐述本发明。

实施例1

一种适用于高速电机的合金钢转轴，所述合金钢转轴由以下重量份的原料组成：

碳2.12％，铬0.15％，铅1.58％，钛0.04％，钼0.03％，钨0.05％，铝0.03％，镍0.13％，锰0.03％，氮0.12％，氧0.14％，余量为铁。

所述合金钢转轴表面附着有导热层。

所述导热层为单层或双层石墨烯。

所述石墨烯通过气相沉积附着在碳素钢转轴表面。

所述导热层上蒸镀有耐磨层。

所述耐磨层由以下重量份的原料组成：

金刚砂1.3份，棕刚玉1.2份，高锰钢粉0.9份，碳化硼1.0份，蓝宝石8份，氮化铝1.0份。

所述导热层厚度为0.02mm。

所述耐磨层厚度为0.2mm。

实施例2

一种适用于高速电机的合金钢转轴，所述合金钢转轴由以下重量份的原料组成：

碳2.21％，铬0.20％，铅1.84％，钛0.05％，钼0.07％，钨0.07％，铝0.05％，镍0.15％，锰0.04％，氮0.13％，氧0.17％余量为铁。

所述合金钢转轴表面附着有导热层。

所述导热层为单层或双层石墨烯。