25MW电动机转子的热处理工艺分析

精 加 工要 求 。
４ 结语 ．
（ ） 电动 机 转 子 淬 透 能 力 不足 ，淬 硬 层 浅 ， １ 当取 样位 置加 深后 ，强度 显 著降 低 。 （ ）热 处 理 采 用 水淬 油 冷 工 艺 对 于 此 类 材 质 ２ 的 转子 是 合适 的 ，但 考 虑 到 用户 取样 位 置 的改 变 ， 应 适 当延长 水 淬时 间 ，以增加 淬 硬 层深 度 。 （ ）对 于 返 工产 品 ，提 前做 好 准备 工 作 ，并 ３ 采 用较 保守 的 工艺 方 法可 保证 返 工件 的 最终 质量 。 对 于大 型 锻 件来 说 ，质 量并 不 单单 依 靠 个 别 工 序 ，整 个 过 程 包 括 冶 炼 、铸 锭 、锻 造 、锻 后 热 处 理 、性 能热 处 理等 工 序都 极 大地 影 响 产 品的 内 在 质
ＨＢ Ｗ
２５ ３
ｂ
， ａ ＭＰ
８ ０５
６５
（ ％）
ｌ ８
（ ％）
５ ． ７５
Ａ 幻
３ ５、 ４ 、 ３ ３ ９
救处理。 表 １ 转子 化学成分 （ 质量分数 ）
元素 Ｃ Ｓ ｉ Ｍｎ
（ ％）
Ｐ
３ 结语 ．
４ Ｃｒ ｏ 料 大 截 面 芯 轴 经 热 处 理 工 艺 改 进 ２ Ｍ 材 后 ，可 以获 得 良好 的 综合 力学 性 能 ，尤 其 材 料韧 性 提 高 明 显 ，保 证 了芯 轴 的 力学 性 能 ，延 长 了其 使用
疏松、锻造内裂等 ，不仅不可能通过热处理方法消 除 ，反而可能造成缺陷扩大或锻件报废 。 从用户在底部所做的残余拉伸试样上做理化分 析 ，成分如表３ 所示 ，金相组织如图２ 所示，为贝氏
体 ＋ 氏体＋ 素体 。 索 铁
表３ 底部成分分析 （ 质量分数 ）
Ｃ Ｓ ｉ Ｍｎ Ｐ Ｓ Ｃ ｒ Ｎｉ ＣＵ
轴 身 径 向 ６ ． ６ ２５ ５ ／ 轴 端 纵 向 ５ 冒 １ ６ ２８底 １０ １３ ６ ７ 、 ０／ ４ 、 ３
图２底部组织 １０ ０ Ｘ
２ 挽救措 施 ．
经 测 量 实 际 尺 寸 ，在 两 端 部 位 置 有 ３ ～４ ｍｍ ０ ０ 厚 的试 样 区 ，为 方便 起 吊工件 ，在 底部 端焊 接 一 根 直 径约 １０ ４ｍｍ的 销子 。 由于 工 件 的热处 理 余 量在 出 厂 时 已车 掉 ，只剩 半精 加 工 余量 ，在工 件 表 面涂 刷 防 氧化 涂料 。具 体热 处理 工艺 如 图３ 所示 。
分按Ｊ ／ ０ ６ ０ ４ Ｂ Ｔ ７ ２ —２ ０ 标准执行 ，如表１ 所示 。在我
厂 进 行 调 质 处 理 后 交 付 用 户 ，探 伤 、 力 学 性 能 、
７ ０ ｍｍ，重量约为 １ｔ ００ ５，如 图１ 所示 。该件转子成
冒 Ｉ端 Ｓ ｌ
应 力等各项 指标均 合格 。但 用户在 复试 力学性 能
、
６１ ５
Ｒ ／ ａ轴 身 切 向 ５ ０ ＭＰ ９
６ ０６ ５ ５ ／４
轴 身 径 向 ５ ０ ４ ７ ５７ ５ ２ ／ｌ 轴 端 纵 向 １ 冒２ 、２ ／ ３５ ４ 底 ２ ７ ３ ３底２ ．、２ ４、２ ５
Ａ （ 轴身切向 ｌ ％） ６
２ ／７ ７２
轴 身 径 向 一 ２ ／３ １ ２ 轴 端 纵 向 ４ 冒７ 、７ ／ ０５ ２ ０ ０ ０底７ ．、７ 底 ６ ．、６ ． ９５ ９５ Ｚ ％１ 轴 身 切 向 ３ ｆ ５ ６ ．７ ． ８５ ２５ ／
寿命。 ＭＷ
（０ １１４ ２ １ １１ ）
参 热 属， 加
僧 ｅｔｏｌＷＯｒＣｎｆＩ９ＪＵ， 蝴 ：３ 翟 妻 ｎ ９ ｍ ｌｌ ｃ ｏｒ
大型铸锻件制造技术专题
表２ 转子的力学性能
项 目 取样位置 要求
Ｒ。ＭＰ 身 切 向 ４ ０ ｌ ａ轴 ／ ４
供方 自检
４ Hale Waihona Puke Baidu０
参曷
工
ＡＫ ／ ｕＪ 轴 身切 向 ４ ０
轴 身径 向 一
１２１ １ ８／６
往 ：转 子的 力学 性 能 要 求 按 Ｊ ／ ０ ６ ２ ０ 标 准 执 行 。 ＢＴ７ ２ ０ ４
１ 不合 格原因分析 ．
（ ）该 用 户的两 端 纵 向取样 区 与我 方不 一 １
致 ，其 位 置在 我 方 的取 样 区靠 里 ，且 距 表面 １ Ｒ ８ ／ ＋ ３
标准值 实测值 元素 标准值 实测 值
０３ ～Ｏ３ ． ～０３ ０４ ～０７ ≤００ ５ － Ｏ － Ｏ１ ８ ７ ． ７ ． ０ ．０ ．２ ０３ ＿ ５ Ｓ Ｏ２ ＿ ７ Ｃ ｒ Ｎｉ Ｏ６ ． ５ ＣＵ ＯＯ ２ ．１ Ｍｏ
≤００ ５０７ ～１ Ｏ ≤０４ － ． ． ． ２ ０ ． ． ≤０２ ０４ ２ ０ Ｏ ０～０５ ． ５ ０ｏ ９ ． ｏ Ｏ７ ． ８ Ｏ１ ００ ． ０ ． ５ ０４ ．１
～
１ ｍｍ。 ０
（ ）热 处 理 工 艺 上 来 说 ，主 要 为 水 淬 油 冷 工 ２ 艺 进 行冷 却 ，水淬 时 间 与工 件 的截 面 大 小有 关 ，根 据 该 件 的两 端直 径 而 言 ，对 于 我方 的 性 能达 标 可 以 满 足 ，但 对 于更 深 层 的取 样位 置 则水 冷 时 间偏短 。 （ ）从 材料 自身来 说 ，３ Ｃ Ｍｏ Ａ ３ ４ ｒ １ 转子 钢 属 于 Ｃ — 型低 合 金 钢 ，淬 透 性较 低 ，有 效硬 化 层 浅 ， ｒ Ｍｏ 调 质组 织 以索 氏体 、 贝氏体 、珠 光体 及 少量 铁 素 体 为 主 。对 于 大 型 锻 件 而 言 ，使 用 钢 锭 进 行 自由 锻 造 ，无 法避 免 钢锭 内部 存 在 的缺 陷 ，如 成分 偏 析 、 夹杂 、疏松 、沉 积锥 、气 体和 缩 孔等 。在大 锻 件 生 产过 程 中 ，热 处 理 以前 的 工序 包 括炼 钢 、铸 锭 、锻 造 ，这 些 工艺 过 程 中产 生 的缺 陷 ，绝 大 多 数是 锻 件 粗加 工 后 探伤 或 热 处理 后 检测 力 学性 能 的过 程 中才 暴 露 出来 。热 处 理 固然 非 常 重要 ，但 对 于 许 多冶 金 因 素造 成 的缺 陷 ，如偏 析 、非 金 属 夹 杂 、未锻 合 的
．
供方切 向、应力环及径 向取样 区
图１ 转子粗加工图
时 ，发现底部端 （ 汽端 ）的屈服指标不达标 （ 见表
满 足 图样 技 术要 求 。
表５ 芯轴调质后力学性能检验
盯。
／ ａ ＭＰ
５ ９５
２ 。 由于 底 部 端是 关 键 的 受 力端 ，位于 最大 载 荷 ）
处 。因此 ，用户要求我方进行问题分析并重新做挽
（ ％）
ＭＯ
量 。只有 不 断 完善 过 程控 制 手 段 ，尽 力 改善 各种 内 在 缺 陷存 在 方 式 ，减 少缺 陷 数量 ，才 能 为产 品 最终
合格 奠定 坚 实 的基础 。 ＭＷ （０ １９ ４ ２ １０ １ ）
０ ３ ５ Ｏｌ９ ．０ ２
Ｏ．１ ００１ ０． ６ Ｏ ８ Ｏ．６ ０．７ ０． ５ ６ ． ４ ０ ．１ ０ ０ ０ ４ ０
５ ０５ ０ ２ ／２
需 方复检
、
轴 端 纵 向 ４ ０ ４ 冒５ ５ ２ ／ ５ ５ ９ ３０ ３ 、５ ０底 １ 、４０ 底 ９
３ ５ ６
轴 身 径 向 ３ ０ ９ ５ ５５ ０ ４ ／３ 轴 端 纵 向 ５ ０ ９ 冒６ ５ ８ ／ ６ ０ ２ ６０ ７ 、６ ０底 ７ 、６ ０ 底 １
图３返工热处理工艺
３ 返工结果 ．
由于两 端 取样 区只 够 一次 检 测 用 ，所 以 调 质后 联 系用 户进 行 共检 ，力学 性 能 及应 力 检测 合 格 。热 处 理 过程 中采 取 了较 为保 守 的 办法 ，工件 表 面 的氧 化 和 变 形也 都 控制 在 允许 的 范 围 内 ，满 足 了最 终 的
２Ｍ Ｗ电动机转子的热处理工艺分析 ５
太 原重工铸 锻分公 司大型锻 件厂 （ 山西 ０ ０ ２ ） 牛 玉温 ３ ０ ４
２ Ｍ Ｗ 电 动 机 转 子 是 我 公 司 的 重 点 产 品 ，其 ５ 材 质 为 ３ Ｃ Ｍｏ Ａ，转 身直 径 约 ８ ０ ４ ｒ １ ４ ｍｍ，长 度 约