NORD 71L/4 減速電機

NORD 71L/4 減速電機

 濟南友田機械設備有限公司，主營各種進口工業(yè)機械設備及其配件，儀器儀表，實驗室器材，化學試劑。公司專注于進口歐美工業(yè)產(chǎn)品，各種工業(yè)配件，儀器小到工業(yè)用的螺絲，大到幾百公斤重的電機。公司現(xiàn)在美國，德國，意大利分別設有辦事處和庫房，采用就近采購原則，節(jié)省了采購成本，從而讓利于客戶，保證了產(chǎn)品的質量和貨期。

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減速電機是指減速機和電機（馬達）的集成體。這種集成體通常也可稱為齒輪馬達或齒輪電機。通常由專業(yè)的減速機生產(chǎn)廠，進行集成組裝好后，與電機一體成套供貨。

定義

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減速電機是指減速機和電機(馬達)的集成體。這種集成體通常也可稱為齒輪馬達或齒輪電機。

通常由專業(yè)的減速機生產(chǎn)廠進行集成組裝好后成套供貨。減速電機廣泛應用于鋼鐵行業(yè)、機械行業(yè)等。使用減速電機的優(yōu)點是簡化設計、節(jié)省空間。第二次世界大戰(zhàn)后，軍事電子裝備的迅速發(fā)展促進了美國、蘇聯(lián)等國家微型減速電機,直流減速電機的開發(fā)和生產(chǎn)。隨著減速電機行業(yè)的不斷發(fā)展，越來越多的行業(yè)和企業(yè)運用到了減速電機，也有一批企業(yè)進入到了減速電機行業(yè)。當前，在世界微型減速電機,直流減速電機市場上，德、法、英、美、中、韓等國保持*水平。中國微型減速電機,直流減速電機產(chǎn)業(yè)創(chuàng)建于20世紀50年代，從為滿足武器裝備配套需要開始，歷經(jīng)仿制、自行設計、研究開發(fā)、規(guī)模制造階段，已形成產(chǎn)品開發(fā)、規(guī)?；a(chǎn)、關鍵零部件、關鍵材料、制造設備、測試儀器等配套完整、化程度不斷提高的產(chǎn)業(yè)體系。

減速電機(5張)

概述

1、減速電機結合技術要求制造,具有很高的科技含量。

2、節(jié)省空間,可靠耐用,承受過載能力高,功率可達95KW以上。

3、能耗低,性能*,減速機效率高達95%以上。

4、振動小,噪音低,節(jié)能高,選用優(yōu)質鍛鋼材料,鋼性鑄鐵箱體,齒輪表面經(jīng)過高頻熱處理。

5、經(jīng)過精密加工,確保軸平行度和定位精度,這一切構成了齒輪傳動總成的齒輪減速電機配置了各類電機,形成了機電一體化,*保證了產(chǎn)品使用質量特征。

6、產(chǎn)品采用了系列化、模塊化的設計思想,有廣泛的適應性,本系列產(chǎn)品有極其多的電機組合、安裝位置和結構方案,可按實際需要選擇任意轉速和各種結構形式。

安裝布置

減速電機的特點是效率及可靠性高，工作壽命長，維護簡便，應用廣泛等。它的級數(shù)可分為單級、兩級和三級齒輪減速電機，安裝布置方式主要有展開式、同軸式和分流式。
　　1、兩級圓柱減速電機展開式里面，齒輪相對于支承位置不對稱，當軸產(chǎn)生彎扭變形時，載荷在齒寬分布不均勻，因此軸應設計的具有較大剛度，并使得齒輪遠離輸入端或輸出端。

2、兩級圓柱減速電機的分流式的特點：分流式減速電機的外伸軸位置可由任意一邊伸出，便于進行機器的總體配置，分流級的齒輪均加工成斜齒，一邊右旋，一邊左旋，以抵消軸向力。應使其中的一根軸能做稍許軸向游動，以免卡死齒輪。

3、 同軸式減速電機的特點：徑向尺寸緊湊，但軸向尺寸較大。由于中間軸較大，軸在受載時的擾曲較大，因此沿齒寬上的載荷集中現(xiàn)象較嚴重。同時由于兩級齒輪的中心必須*，所以高速級齒輪的承載能力難以充分利用，而且位于減速電機中間部分的軸承潤滑也比較困難。減速電機的輸入端和輸出端位于同一軸線的兩端，給傳動裝置的總體配置帶來限制。

分類

1、大功率齒輪減速電機

2、同軸式斜齒輪減速電機

3、平行軸斜齒輪減速電機

4、螺旋錐齒輪減速電機

5、YCJ系列齒輪減速電機

6、直流減速電機

7、擺線針輪減速電機

8、諧波齒輪減速電機

9、三環(huán)減速電機

10、行星摩擦式機械無級變速電機

11、蝸輪蝸桿減速電機

12、行星齒輪減速機

13、錐齒輪減速電機

14、立式齒輪減速電機

15、臥式齒輪減速電機

減速電機廣泛應用于冶金、礦山、起重、運輸、水泥、建筑、化工、紡織、印染、制藥、醫(yī)療、美容、保健、辦公用品等各種通用機械設備的減速傳動機構。

內部剖面

減速電機撲面圖

減速電機分類

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1.按電機分類主要有以下類別。 [1] 

(l)交流(包括帶制動)電機:有三相交流電機(12OW一30kw)和單相交流電機(IW一1o2w)。

(2)直流(包括帶制動)電機:有電磁式(幾瓦到幾十千瓦)和永磁式(幾瓦到幾千瓦)直流電機。

(3)交(直)流伺服電機。

(4)各種控制電機和特種電機。

2.按齒輪箱傳動方式分類主要有以下類別。

(l)齒輪傳動:包括斜齒輪,蝸輪蝸桿,錐(傘)齒輪,行星齒輪。齒輪傳動是較經(jīng)典的傳動,單級傳動效率高達98%以上,結構簡單,可靠性高,壽命長(設計壽命20年),功率范圍大(可達30kw)。 [1] 

(2)擺線針輪:采用行星傳動原理,擺線輪與針輪嚙合,實現(xiàn)了多齒同時嚙合傳動,避免了斷齒的可能性。它結構緊湊,體積小,傳動比大,一級速比可達1:119,單級傳動平均效率達9O%以上。 [1] 

(3)諧波傳動:是由諧波發(fā)生器產(chǎn)生機械波,然后通過柔性齒輪變形,產(chǎn)生齒間相對位移而達到傳動目的。優(yōu)點為單級傳動比可達1:50,嚙合齒數(shù)多,承載能力高,體積小,質量輕,單級傳動效率達印%一9O%。但柔輪做成薄壁結構,在反復變形狀態(tài)下工作,熱處理要求較高。目前,一般用于中、小功率的傳動,電機功率在10kw以下。 [1] 

調速方法

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齒輪減速電機是固定轉速的減速電機,一旦速比選定,電機選定,后輸出轉速是固定的。但實際使用中,還有許多場合要求速度有所變化,如車床的主軸速度、各種攪拌器的攪拌軸速度、輸送不同物品時的輸送機速度等,如何調速是工程技術人員甚為關心的話題。下面把目前工程上應用的各種調速方法進行簡述。 [1] 

1.有級調速變極調速是較簡單和較經(jīng)濟的調速方法。但只限于中小容量(2kw以下)和起動次數(shù)不多的場合。通常只能有兩檔速度,能達到的調速比也較小(l:2一6),極限做到三檔;在某些特定的行業(yè),如車床等,往往用帶排檔的齒輪箱進行有級調速。雖有兒檔速度,但調速范圍不大。 [1] 

2.無級調速可分成機械式和電氣式。前者常見方法是在電機與齒輪箱聯(lián)結處插人機械無級調速裝置(主要有皮帶盤式、摩擦盤式)。其優(yōu)點是調速平穩(wěn),結構不復雜,適用于惡劣環(huán)境;缺點是調速范圍小(一般在1:lO以內)盆皮帶和摩擦盤屬易耗件,需定期維護更換。后者是對異步電機進行串級調速、轉子電阻調速或對直流電機進行調壓調速等。 [1] 

規(guī)范表

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三相電壓全負載電流值

特點

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1、同軸式斜齒輪減速電機結構 [2]  緊湊,體積小,造型美觀,承受過載能力強。

2、傳動比分級精細,選擇范圍廣,轉速型譜寬,范圍i=2-28800。

3、能耗低,性能*,減速器效率高達百分之九十六,振動小,噪音低。

4、通用性強,使用維護方便,維護成本低,特別是生產(chǎn)線,只需備用內部幾個傳動件即可保證整線正常生產(chǎn)的維修保養(yǎng)。

5、采用新型密封裝置,保護性能好,對環(huán)境適應性強,可在有腐蝕、潮濕等惡劣環(huán)境中連續(xù)工作。

6、本系列產(chǎn)品可匹配普通Y系列、Y2系列、起重電機、防暴電機、制動電機、變頻電機、直流電機、戶外型電機等各種電機。

范圍

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減速電機廣泛適用于冶金、礦山、輕工、化工鋼鐵、水泥、印刷、制糖、食品、桷膠、醬菜、建筑、起重運輸、風機等行業(yè),并可供引進設備配套。

種類

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伺服電動機

伺服電動機廣泛應用于各種控制系統(tǒng)中，能將輸入的電壓信號轉換為電機軸上的機械輸出量，拖動被控制元件，從而達到控制目的。

伺服電動機有直流和交流之分，早的伺服電動機是一般的直流電動機，在控制精度不高的情況下，才采用一般的直流電機做伺服電動機。直流伺服電動機從結構上講,就是小功率的直流電動機,其勵磁多采用電樞控制和磁場控制,但通常采用電樞控制。

步進電動機

步進電動機主要應用在數(shù)控機床制造領域，由于步進電動機不需要A/D轉換，能夠直接將數(shù)字脈沖信號轉化成為角位移，所以一直被認為是較理想的數(shù)控機床執(zhí)行元件。

除了在數(shù)控機床上的應用，步進電機也可以用在其他的機械上，比如作為自動送料機中的馬達，作為通用的軟盤驅動器的馬達，也可以應用在打印機和繪圖儀中。

力矩電動機

力矩電動機具有低轉速和大力矩的特點。一般在紡織工業(yè)中經(jīng)常使用交流力矩電動機，其工作原理和結構和單相異步電動機的相同。

磁阻電動機

開關磁阻電動機是一種新型調速電動機，結構極其簡單且堅固，成本低，調速性能優(yōu)異，是傳統(tǒng)控制電動機強有力競爭者，具有強大的市場潛力。

無刷電動機

無刷直流電動機的機械特性和調節(jié)特性的線性度好，調速范圍廣，壽命長，維護方便噪聲小，不存在因電刷而引起的一系列問題，所以這種電動機在控制系統(tǒng)中有很大的應用。

直流電動機

直流電動機具有調速性能好、起動容易、能夠載重起動等優(yōu)點，直流電動機的應用仍然很廣泛，尤其在可控硅直流電源出現(xiàn)以后。

異步電動機

異步電動機具有結構簡單，制造、使用和維護方便，運行可靠以及質量較小，成本較低等優(yōu)點。異步電動機主要廣泛應用于驅動機床、水泵、鼓風機、壓縮機、起重卷揚設備、礦山機械、輕工機械、農副產(chǎn)品加工機械等大多數(shù)工農生產(chǎn)機械以及家用電器和科研等。

在家用電器中應用比較多，例如電扇、電冰箱、空調、吸塵器等。

同步電動機

同步電動機主要用于大型機械，如鼓風機、水泵、球磨機、壓縮機、軋鋼機以及小型、微型儀器設備或者充當控制元件。其中三相同步電動機是其主體。此外，還可以當調相機使用，向電網(wǎng)輸送電感性或者電容性無功功率。

常見類型

1） 蝸輪蝸桿減速機的主要特點是具有反向自鎖功能，可以有較大的減速比，輸入軸和輸出軸不在同一軸線上，也不在同一平面上。但是一般體積較大，傳動效率不高，精度不高。
　　2） 諧波減速電機的諧波傳動是利用柔性元件可控的彈性變形來傳遞運動和動力的，體積不大、精度很高，但缺點是柔輪壽命有限、不耐沖擊，剛性與金屬件相比較差。輸入轉速不能太高。
　　3） 行星減速電機其優(yōu)點是結構比較緊湊，回程間隙小、精度較高，使用壽命很長，額定輸出扭矩可以做的很大。但價格略貴。減速電機一般用于低轉速大扭矩的傳動設備，把電動機.內燃機或其它高速運轉的動力通過減速電機的輸入軸上的齒數(shù)少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來達到減速的目的，普通的減速電機也會有幾對相同原理齒輪達到理想的減*果，大小齒輪的齒數(shù)之比，就是傳動比

減速機的作用

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1）降速同時提高輸出扭矩，扭矩輸出比例按電機輸出乘減速比，但要注意不能超出減速機額定扭矩。
　　2）降速同時降低了負載的慣量，慣量的減少為減速比的平方。大家可以看一下一般電機都有一個慣量數(shù)值。

減速箱用途

1. 加速減速,就是常說的變速齒輪箱.
   　　2.改變傳動方向,例如我們用兩個扇形齒輪可以將力垂直傳遞到另一個轉動軸.
   　　3.改變轉動力矩.同等功率條件下,速度轉的越快的齒輪,軸所受的力矩越小,反之越大.
   　　4.離合功能: 我們可以通過分開兩個原本嚙合的齒輪,達到把發(fā)動機與負載分開的目的.比如剎車離合器等.
   　　5.分配動力.例如我們可以用一臺發(fā)動機,通過齒輪箱主軸帶動多個從軸,從而實現(xiàn)一臺發(fā)動機帶動多個負載的功能. 齒輪箱的工作原理：
   　　齒輪箱是用來變速的，減速箱或者減速電機多是通過齒輪變速，原理一說白了就是一個大齒輪帶小齒輪或小齒輪帶大齒輪
   　　從上面介紹可以看出：減速電機變比一旦選好速比，就不能改變， 減速箱可以變速和改變傳動方向.

發(fā)展方向

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國內減速電機產(chǎn)品制造商多為中小企業(yè)， 甚至是微型企業(yè)。外形仿照國外產(chǎn)品， 安裝尺寸與國外產(chǎn)品相同， 內部結構參數(shù)自行設計， 整機性能參差不齊。由于跨國公司的技術標準， 自成體系， 仿照來的產(chǎn)品設計則是五花八門。這就要求國內眾多減速電機制造商提高核心競爭力， 推行產(chǎn)品模塊化設計 [3]  。對減速電機產(chǎn)品模塊化設計提出以下建議：

（1）堅持執(zhí)行與同步的技術標準。 由于多年來仿照設計的實踐， 國內的設計人員已基本形成約定俗成的技術標準。如箱體用高強度鑄件積木式組合設計， 數(shù)控加工中心鏜孔； 齒輪用優(yōu)質合金鋼鍛件， 切齒后滲碳淬火磨齒，精度達ISO 1328的6級（圓柱齒輪）或AGMA390.03的10級（圓錐齒輪）； 出軸用優(yōu)質合金鋼鍛件， 調質和車削后磨削； 滾動軸承選用優(yōu)質品牌； 緊固件選用高強度級的； 電機采用符合IEC標準的優(yōu)質高效率電機等。 [3] 

（2）優(yōu)化本企業(yè)產(chǎn)品的模塊化設計。絕大多數(shù)減速機原設計部門配備了有經(jīng)驗的設計技術人員，積累了大量的減速電機產(chǎn)品圖紙。 為進行模塊化設計， 有必要作全面的整理、 修改和優(yōu)化， 如箱體各軸承孔間的中心距標準化， 需形成接近優(yōu)先數(shù)（R5、R10、R20、R40等）的系列， 盡量減少中心距的規(guī)格數(shù)； 各式齒輪應盡量合并為統(tǒng)一的圖紙； 減速機模塊和電機模塊間的接口應形成規(guī)范， 接口參數(shù)應標準化， 形成一個按標準公比或混合公比的序列。 [3] 

（3）打破壁壘，在更大的范圍內推行模塊接盡量不打折彎。由于易氧化， 鋁線的接頭焊接和防護成了焦點。 目前， 較成熟的有以下4種。 [3] 

（a）刺破型的壓接

已 經(jīng) 開發(fā) 出了大 壓 力的刺 破 型 壓 接 端 子來解決傳導和氧化問題。這種連接方式只能在φ1.0m m以上鋁線電機上使用， 實際上壽命還是比銅線要短。另外， 銅鋁分子活潑性不同， 電位相差大。在通電過程中， 肯定會逐漸產(chǎn)生電位腐蝕，所以連接點電阻會逐漸變大，溫升變高，嚴重時不通電， 這就要求電機設計鋁線溫升不能使用到F級以上。 鋁線與銅引線接觸長度和面積要比傳統(tǒng)單純銅線大些， 保證在5mm以上。 [3] 

（b）刮漆皮+銅引線鉚接

使用脫漆機效率高， 但由于上下鋼絲刷輪高速摩擦，脫漆后的鋁線一方面線徑損傷， 另一方面鋁線表面易變黑易氧化難上錫， 所以生產(chǎn)時要控制好才能彌補。端子鉚接后還要套上熱縮管，隔絕空氣， 防止氧化。根據(jù)采用這種工藝的廠家統(tǒng)計， 發(fā)現(xiàn)鋁線電機綜合失效率在4‰左右， 而由于鋁線連接原因的占近一半。 [3] 

（c）刮漆皮+銅引線鉚接后鍍錫

采用脫漆機去漆皮， 與銅引線在銅帶機鉚接一次后， 用沾鋁焊劑鋁焊條在浸錫爐上浸錫， 套一熱縮管熱縮即可。浸錫爐上浸錫的優(yōu)點是： 比電烙鐵的溫度高且均勻穩(wěn)定，焊錫均勻滲透性強。另外， 鋁助焊劑成分多易炭化，在錫爐中析出，不會在焊點處殘留。此種工藝統(tǒng)計結果， 鋁線電機綜合失效率在3‰左右， 部分失效原因是鉚接和浸錫后斷線失效。 后采用直接纏繞措施，且注意纏繞圈放間隙， 使浸錫后防止堆焊和擴大接觸面積。 采取此項措施后統(tǒng)計表明， 鋁線電機失效率又下降了1‰左右。[3] 

（d）去漆皮+銅引線后浸錫再封膠

去漆皮工藝采用的是漆包線的脫漆粉，在不銹鋼爐中將其溶化， 鋁線接頭處浸在溶液中， 大概2s~3s就可脫漆， 用濕布揩干凈， 去漆后既干凈又不傷線， 也沒今后的腐蝕之憂。接銅引線是直接纏繞后用沾鋁焊劑鋁焊條在浸錫爐中浸錫， 再用高收縮比的帶膠雙層熱縮管，里面層有硅膠， *杜絕氧化的問題。據(jù)統(tǒng)計：采用此焊接工藝， 鋁線電機綜合失效率在1‰左右， 此工藝是較合理可靠的， 值得推廣

發(fā)展歷史

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公元前六世紀，鋼鐵兵器逐漸被采用，為了提高鋼的硬度，淬火工藝遂得到迅速發(fā)展。中國河北省易縣燕下都出土的兩把劍和一把戟，其顯微組織中都有馬氏體存在，說明是經(jīng)過淬火的。隨著淬火技術的發(fā)展，人們逐漸發(fā)現(xiàn)淬冷劑對淬火質量的影響。三國蜀人蒲元曾在今陜西斜谷為諸葛亮打制3000把刀，相傳是派人到成都取水淬火的。這說明中國在古代就注意到不同水質的冷卻能力了，同時也注意了油和水的冷卻能力。中國出土的西漢(公元前206～公元24)中山靖王墓中的寶劍，心部含碳量為0.15～0.4%，而表面含碳量卻達0.6%以上，說明已應用了滲碳工藝。但當時作為個人“手藝”的秘密，不肯外傳，因而發(fā)展很慢。1863年，英國金相學家和地質學家展示了鋼鐵在顯微鏡下的六種不同的金相組織，證明了鋼在加熱和冷卻時，內部會發(fā)生組織改變，鋼中高溫時的相在急冷時轉變?yōu)橐环N較硬的相。法國人奧斯蒙德確立的鐵的同素異構理論，以及英國人*早制定的鐵碳相圖，為現(xiàn)代熱處理工藝初步奠定了理論基礎。與此同時，人們還研究了在金屬熱處理的加熱過程中對金屬的保護方法，以避免加熱過程中金屬的氧化和脫碳等。1850～1880年，對于應用各種氣體（諸如氫氣、煤氣、一氧化碳等）進行保護加熱曾有一系列。1889～1890年英國人萊克獲得多種金屬光亮熱處理的。二十世紀以來，金屬物理的發(fā)展和其他新技術的移植應用，使金屬熱處理工藝得到更大發(fā)展。一個顯著的進展是1901～1925年，在工業(yè)生產(chǎn)中應用轉筒爐進行氣體滲碳；30年代出現(xiàn)露點電位差計，使爐內氣氛的碳勢達到可控，以后又研究出用二氧化碳紅外儀、氧探頭等進一步控制爐內氣氛碳勢的方法；60年代，熱處理技術運用了等離子場的作用，發(fā)展了離子滲氮、滲碳工藝 ；激光、電子束技術的應用，又使金屬獲得了新的表面熱處理和化學熱處理方法。 [1] 

國家標準

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熱處理方面的現(xiàn)行國家標準

1 GB/T7232-2012金屬熱處理工藝術語 2013-03-01實施,代替GB/T 7232-1999

2 GB/T8121-2002熱處理工藝材料術語 2002-12-01實施,代替GB/T 8121-1987

3 GB/T9452-2003熱處理爐有效加熱區(qū)測定方法 2004-06-01實施,代替GB/T 9452-1988

4 GB/T17031.1-1997紡織品織物在低壓下的干熱效應第1部分:織物的干熱處理程序 1998-05-01實施

5 GB/T7631.14-1998潤滑劑和有關產(chǎn)品(L類)的分類第14部分:U組(熱處理) 1999-02-01實施

6 GB/Z18718-2002熱處理節(jié)能技術導則 2002-12-01實施

7 GB15735-2004金屬熱處理生產(chǎn)過程安全衛(wèi)生要求2004-11-01實施,代替GB 15735-1995

8 GB/T12603-2005金屬熱處理工藝分類及代號 2006-01-01實施,代替GB/T 12603-1990

9 GB/T19944-2005熱處理生產(chǎn)燃料消耗定額及其計算和測定方法 2006-04-01實施

10 GB/T13324-2006熱處理設備術語 2007-04-01實施,代替GB/T 13324-1991

11 GB/T21736-2008節(jié)能熱處理燃燒加熱設備技術條件 2008-11-01實施

12 GB/T10201-2008熱處理合理用電導則 2009-01-01實施,代替GB/T 10201-1988

13 GB/T22561-2008真空熱處理 2009-06-01實施

14 GB/T22894-2008紙和紙板加速老化在80℃和65%相對濕度條件下的濕熱處理 2009-09-01實施

15 GB/T17358-2009熱處理生產(chǎn)電耗計算和測定方法 2009-11-01實施

16 GB/T5953.2-2009冷鐓鋼絲第2部分：非熱處理型冷鐓鋼絲 2010-04-01實施,代替GB/T 5953-1999

17 GB/T5953.1-2009冷鐓鋼絲第1部分：熱處理型冷鐓鋼絲 2010-04-01實施,代替GB/T 5953-1999

18 GB/T24562-2009燃料熱處理爐節(jié)能監(jiān)測 2010-05-01實施

19 GB/T24743-2009技術產(chǎn)品文件鋼鐵零件熱處理表示法 2010-09-01實施

20 GB/T15318-2010熱處理電爐節(jié)能監(jiān)測 2011-02-01實施,代替GB/T

21 GB/T25745-2010鑄造鋁合金熱處理 2011-06-01實施

22 GB/T27946-2011熱處理工作場所空氣中有害物質的限值

23 GB/T27945.1-2011熱處理鹽浴有害固體廢物的管理第1部分：一般管理

24 GB/T27945.2-2011熱處理鹽浴有害固體廢物的管理第2部分：浸出液檢測方法

25 GB/T27945.3-2011熱處理鹽浴有害固體廢物的管理第3部分：無害化處理方法

26 GB/T7232-2012金屬熱處理工藝術語 2012年第24號公告

27 GB/T8121-2012熱處理工藝材料術語 2012年第24號公告

28 GB/T9452-2012熱處理爐有效加熱區(qū)測定方法 2012年第24號公告

29 GB/T28909-2012超高強度結構用熱處理鋼板 2012年第28號公告

30 GB15735-2012金屬熱處理生產(chǎn)過程安全、衛(wèi)生要求 2012年第28號公告

31 GB/T28838-2012木質包裝熱處理作業(yè)規(guī)范 2012年第28號公告

32 GB/T28992-2012熱處理實木地板 2012年第41號公告

33 GB13014-1991鋼筋混凝土用余熱處理鋼筋 1992-03-01實施,代替GB 1499-1984 [1] 

名詞解釋

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熱處理

1． 正火：將鋼材或鋼件加熱到臨界點AC3或ACM以上的適當溫度保持一定時間后在空氣中冷卻，得到珠光體類組織的熱處理工藝。

熱處理

2． 退火annealing：將亞共析鋼工件加熱至AC3以上20—40度，保溫一段時間后，隨爐緩慢冷卻（或埋在砂中或石灰中冷卻）至500度以下在空氣中冷卻的熱處理工藝。3． 固溶熱處理：將合金加熱至高溫單相區(qū)恒溫保持，使過剩相充分溶解到固溶體中，然后快速冷卻，以得到過飽和固溶體的熱處理工藝。4． 時效：合金經(jīng)固溶熱處理或冷塑性形變后，在室溫放置或稍高于室溫保持時，其性能隨時間而變化的現(xiàn)象。5．固溶處理：使合金中各種相充分溶解，強化固溶體并提高韌性及抗蝕性能，消除應力與軟化，以便繼續(xù)加工成型。6． 時效處理：在強化相析出的溫度加熱并保溫，使強化相沉淀析出，得以硬化，提高強度。7． 淬火：將鋼奧氏體化后以適當?shù)睦鋮s速度冷卻，使工件在橫截面內全部或一定的范圍內發(fā)生馬氏體等不穩(wěn)定組織結構轉變的熱處理工藝。 [1] 

50CrVA彈簧鋼880℃淬油金相組織

8． 回火：將經(jīng)過淬火的工件加熱到臨界點AC1以下的適當溫度保持一定時間，隨后用符合要求的方法冷卻，以獲得所需要的組織和性能的熱處理工藝。9． 鋼的碳氮共滲：碳氮共滲是向鋼的表層同時滲入碳和氮的過程。習慣上碳氮共滲又稱為氰化，以中溫氣體碳氮共滲和低溫氣體碳氮共滲（即氣體軟氮化）應用較為廣泛。中溫氣體碳氮共滲的主要目的是提高鋼的硬度，耐磨性和疲勞強度。低溫氣體碳氮共滲以滲氮為主，其主要目的是提高鋼的耐磨性和抗咬合性。10． 調質處理（quenching and tempering）：一般習慣將淬火加高溫回火相結合的熱處理稱為調質處理。調質處理廣泛應用于各種重要的結構零件，特別是那些在交變負荷下工作的連桿、螺栓、齒輪及軸類等。調質處理后得到回火索氏體組織，它的機械性能均比相同硬度的正火索氏體組織更優(yōu)。它的硬度取決于高溫回火溫度并與鋼的回火穩(wěn)定性和工件截面尺寸有關，一般在HB200—350之間。 [1] 

工藝特點

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金屬熱處理是機械制造中的重要工藝之一，與其他加工工藝相比，熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學成分，而是通過改變工件內部的顯微組織，或改變工件表面的化學成分，賦予或改善工件的使用性能。其特點是改善工件的內在質量，而這一般不是肉眼所能看到的。

熱處理

為使金屬工件具有所需要的力學性能、物理性能和化學性能，除合理選用材料和各種成形工藝外，熱處理工藝往往是*的。鋼鐵是機械工業(yè)中應用較廣的材料，鋼鐵顯微組織復雜，可以通過熱處理予以控制，所以鋼鐵的熱處理是金屬熱處理的主要內容。另外，鋁、銅、鎂、鈦等及其合金也都可以通過熱處理改變其力學、物理和化學性能，以獲得不同的使用性能。 [1] 

熱工藝

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工藝過程

熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個過程，有時只有加熱和冷卻兩個過程。這些過程互相銜接，不可間斷。加熱是熱處理的重要工序之一。金屬熱處理的加熱方法很多，早是采用木炭和煤作為熱源，近而應用液體和氣體燃料。電的應用使加熱易于控制，且無環(huán)境污染。利用這些熱源可以直接加熱，也可以通過熔融的鹽或金，以至浮動粒子進行間接加熱。金屬加熱時，工件暴露在空氣中，常常發(fā)生氧化、脫碳(即鋼鐵零件表面碳含量降低)，這對于熱處理后零件的表面性能有很不利的影響。因而金屬通常應在可控氣氛或保護氣氛中、熔融鹽中和真空中加熱，也可用涂料或包裝方法進行保護加熱。加熱溫度是熱處理工藝的重要工藝參數(shù)之一，選擇和控制加熱溫度，是保證熱處理質量的主要問題。加熱溫度隨被處理的金屬材料和熱處理的目的不同而異，但一般都是加熱到相變溫度以上，以獲得高溫組織。另外轉變需要一定的時間，因此當金屬工件表面達到要求的加熱溫度時，還須在此溫度保持一定時間，使內外溫度*，使顯微組織轉變*，這段時間稱為保溫時間。采用高能密度加熱和表面熱處理時，加熱速度極快，一般就沒有保溫時間，而化學熱處理的保溫時間往往較長。 [1] 

熱處理

冷卻也是熱處理工藝過程中*的步驟，冷卻方法因工藝不同而不同，主要是控制冷卻速度。一般退火的冷卻速度慢，正火的冷卻速度較快，淬火的冷卻速度更快。但還因鋼種不同而有不同的要求，例如空硬鋼就可以用正火一樣的冷卻速度進行淬硬。 [1] 

工藝分類

金屬熱處理工藝大體可分為整體熱處理、表面熱處理和化學熱處理三大類。根據(jù)加熱介質、加熱溫度和冷卻方法的不同，每一大類又可區(qū)分為若干不同的熱處理工藝。同一種金屬采用不同的熱處理工藝，可獲得不同的組織，從而具有不同的性能。鋼鐵是工業(yè)上應用較廣的金屬，而且鋼鐵顯微組織也較為復雜，因此鋼鐵熱處理工藝種類繁多。整體熱處理是對工件整體加熱，然后以適當?shù)乃俣壤鋮s，獲得需要的金相組織，以改變其整體力學性能的金屬熱處理工藝。鋼鐵整體熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。 [1] 

工藝手段

退火是將工件加熱到適當溫度，根據(jù)材料和工件尺寸采用不同的保溫時間，然后進行緩慢冷卻，目的是使金屬內部組織達到或接近平衡狀態(tài)，獲得良好的工藝性能和使用性能，或者為進一步淬火作組織準備。正火是將工件加熱到適宜的溫度后在空氣中冷卻，正火的效果同退火相似，只是得到的組織更細，常用于改善材料的切削性能，也有時用于對一些要求不高的零件作為終熱處理。淬火是將工件加熱保溫后，在水、油或其它無機鹽、有機水溶液等淬火介質中快速冷卻。淬火后鋼件變硬，但同時變脆，為了及時消除脆性，一般需要及時回火。為了降低鋼件的脆性，將淬火后的鋼件在高于室溫而低于650℃的某一適當溫度進行長時間的保溫，再進行冷卻，這種工藝稱為回火。 [1] 

熱處理

退火、正火、淬火、回火是整體熱處理中的“四把火”，其中的淬火與回火關系密切，常常配合使用，缺一不可。“四把火”隨著加熱溫度和冷卻方式的不同，又演變出不同的熱處理工藝。為了獲得一定的強度和韌性，把淬火和高溫回火結合起來的工藝，稱為調質。某些合金淬火形成過飽和固溶體后，將其置于室溫或稍高的適當溫度下保持較長時間，以提高合金的硬度、強度或電性磁性等。這樣的熱處理工藝稱為時效處理。把壓力加工形變與熱處理有效而緊密地結合起來進行，使工件獲得很好的強度、韌性配合的方法稱為形變熱處理；在負壓氣氛或真空中進行的熱處理稱為真空熱處理，它不僅能使工件不氧化，不脫碳，保持處理后工件表面光潔，提高工件的性能，還可以通入滲劑進行化學熱處理。表面熱處理是只加熱工件表層，以改變其表層力學性能的金屬熱處理工藝。為了只加熱工件表層而不使過多的熱量傳入工件內部，使用的熱源須具有高的能量密度，即在單位面積的工件上給予較大的熱能，使工件表層或局部能短時或瞬時達到高溫。表面熱處理的主要方法有火焰淬火和感應加熱熱處理，常用的熱源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感應電流、激光和電子束等。化學熱處理是通過改變工件表層化學成分、組織和性能的金屬熱處理工藝?；瘜W熱處理與表面熱處理不同之處是前者改變了工件表層的化學成分?；瘜W熱處理是將工件放在含碳、鹽類介質或其它合金元素的介質(氣體、液體、固體)中加熱，保溫較長時間，從而使工件表層滲入碳、氮、硼和鉻等元素。滲入元素后，有時還要進行其它熱處理工藝如淬火及回火?；瘜W熱處理的主要方法有滲碳、滲氮、滲金屬。熱處理是機械零件和工模具制造過程中的重要工序之一。大體來說，它可以保證和提高工件的各種性能 ，如耐磨、耐腐蝕等。還可以改善毛坯的組織和應力狀態(tài)，以利于進行各種冷、熱加工。例如白口鑄鐵經(jīng)過長時間退火處理可以獲得可鍛鑄鐵，提高塑性 ；齒輪采用正確的熱處理工藝，使用壽命可以比不經(jīng)熱處理的齒輪成倍或幾十倍地提高；另外，價廉的碳鋼通過滲入某些合金元素就具有某些價昂的合金鋼性能，可以代替某些耐熱鋼、不銹鋼；工模具則幾乎全部需要經(jīng)過熱處理方可使用。 [1] 

真空方法

因為金屬工件的加熱、冷卻等操作，需要十幾個甚至幾十個動作來完成。這些動作內在真空熱處理爐內進行，操作人員無法接近，因此對真空熱處理電爐的自動化程度的要求較高。同時，有些動作,如加熱保溫結束后，金屬工件進行淬火工序須六、七個動作并且要在15秒鐘以內完成。這樣敏捷的條件來完成許多動作，很容易造成操作人員的緊張而構成誤操作。因此，只有較高的自動化才能準確、及時按程序協(xié)調。金屬零件進行真空熱處理均在密閉的真空爐內進行，嚴格的真空密封*。因此，獲得和堅持爐子原定的漏氣率，保證真空爐的工作真空度，對確保零件真空熱處理的質量有著非常主要的意義。所以真空熱處理爐的一個關鍵問題，就是要有可靠的真空密封構造。為了保證真空爐的真空性能，真空熱處理爐結構設計中必須道循一個基本原則，就是爐體要采用氣密焊接，同時在爐體上盡量少開或者不開孔，少采用或者避免采用動密封結構，以盡量減少真空泄露的機遇。安裝在真空爐體上的部件、附件等如水冷電極、熱電偶導出裝置也都必須設計密封構造。大部分加熱與隔熱材料只能在真空狀態(tài)下使用。真空熱處理爐的加熱與隔熱襯料是在真空與高溫下工作的，因而對這些材料提出了耐高溫，輻射成果好，導熱系數(shù)小等要求。對抗氧化性能要求不高。所以，真空熱處理爐廣泛采用了鉭、鎢、鉬和石墨等作加熱與隔熱構料。這些材料在大氣狀態(tài)下極易氧化，因此，普通熱處理爐不能采用這些加熱與隔熱材料。水冷裝置：真空熱處理爐的爐殼、爐蓋、電熱元件、水冷電極、中間真空隔熱門等部件，均在真空、受熱狀態(tài)下工作。在這種極為不利的條件下工作，必須保證各部件的結構不變形、不損壞，真空密封圈不過熱、不燒毀。因此，各部件應該根據(jù)不同的情況設置水冷裝置，以保證真空熱處理爐能夠正常運行并有足夠的利用壽命。采用低電壓大電流：真空容器內，當真空空度為幾托一lxlo-1托的范圍內時，真空容器內的通電導體在較高的電壓下，會產(chǎn)生輝光放電現(xiàn)象。在真空熱處理爐內，嚴重的弧光放電 會燒毀電熱元件、隔熱層等，造成重大事故和損失。因此，真空熱處理爐的電熱元件的工作電壓一般都不超過80一100伏。同時在電熱元件結構設計時要采取有效辦法，如盡量避免有*的部件，電極間的間距不能太小，以防止輝光放電或者弧光放電的產(chǎn)生。 [1] 

子工藝

退火 熱處理硫化 熱處理硬化 熱處理消除應力 熱處理 [1] 

表面淬火

編輯

表面淬火回火熱處理通常用感應加熱或火焰加熱的方式進行。主要技術參數(shù)是表面硬度、局部硬度和有效硬化層深度。硬度檢測可采用維氏硬度計，也可采用洛氏或表面洛氏硬度計。試驗力(標尺)的選擇與有效硬化層深度和工件表面硬度有關。這里涉及到三種硬度計。一、維氏硬度計是測試熱處理工件表面硬度的重要手段，它可選用0.5～100kg的試驗力，測試薄至0.05mm厚的表面硬化層，它的精度是的，可分辨出熱處理工件表面硬度的微小差別。另外，有效硬化層深度也要由維氏硬度計來檢測，所以，對于進行表面熱處理加工或大量使用表面熱處理工件的單位，配備一臺維氏硬度計是有必要的。二、表面洛氏硬度計也是十分適于測試表面淬火工件硬度的，表面洛氏硬度計有三種標尺可以選擇?？梢詼y試有效硬化深度超過0.1mm的各種表面硬化工件。盡管表面洛氏硬度計的精度沒有維氏硬度計高，但是作為熱處理工廠質量管理和合格檢查的檢測手段，已經(jīng)能夠滿足要求。況且它還具有操作簡單、使用方便、價格較低，測量迅速、可直接讀取硬度值等特點，利用表面洛氏硬度計可對成批的表面熱處理工件進行快速無損的逐件檢測。這一點對于金屬加工和機械制造工廠具有重要意義。三、當表面熱處理硬化層較厚時，也可采用洛氏硬度計。當熱處理硬化層厚度在0.4～0.8mm時，可采用HRA標尺，當硬化層厚度超過0.8mm時，可采用HRC標尺。維氏、洛氏和表面洛氏三種硬度值可以方便地進行相互換算，轉換成標準、圖紙或用戶需要的硬度值。相應的換算表在標準ISO、美國標準ASTM和中國標準GB/T中都已給出。 [1]