對電機軸調質的目的是什麼?

2021-01-14 電機技術日參

對於不少的電機生產廠家,都可能會遇到客戶要求電機軸調質的特殊要求,為何要對軸進行調質?這可能不是每個人都清楚的問題。

調質是指一種用以改善鋼鐵材料綜合力學性能的熱處理工藝。即在淬火後再經高溫回火處理。其目的在於使鋼鐵零部件獲得強度與韌性的良好配合,既有較高的強度,又有優良的韌性、塑性、切削性能等。一些合金鋼或低合金鋼必須經調質後才可獲得良好綜合性能,這些鋼也可稱為調質鋼。球墨鑄鐵調質處理後既可提高強度,又可改善硬度和耐磨性。

調質處理就是指淬火加高溫回火的雙重熱處理方法,其目的是使工件具有良好的綜合機械性能。高溫回火是指在500-650度之間進行回火。調質件大都在比較大的動載荷作用下工作,它們承受著拉伸、壓縮、彎曲、扭轉或剪切的作用,有的表面還具有摩擦,要求有一定的耐磨性等等。

調質處理廣泛用於要求具有優良綜合性能,特別是在交變載荷下工作的結構零件,如汽車的軸、齒輪,航空發動機的渦輪軸、壓氣機盤等。需要感應加熱淬火的結構鋼零件,在表面淬火之前,通常都先進行調質,以獲得細小而均勻的索氏體,有利於表面淬硬層,也可使心部獲得良好的綜合力學性能。

氮化零件在滲氮前經過調質處理可以改善鋼的加工性能,還能為滲氮作好組織準備。為使量具在淬火前得到較高的光潔度,消除粗加工造成的應力,減小淬火變形,並使淬火後的硬度高而均勻,可在精加工前進行調質處理。

對於鍛造後存在網狀碳化物或晶粒粗大的工具鋼,可採用調質處理,消除碳化物網並細化晶粒,且使碳化物球化改善可切削性,為最終熱處理作好組織準備。

淬火是第一步工序,加熱溫度依鋼的成分而定,淬火介質則根據鋼淬透性和鋼件尺寸選擇。鋼淬火後內應力大,很脆,必須進行回火,以便消除應力,增加韌性,調整強度。回火是使調質鋼力學性能定型化的最重要工序。各種鋼力學性能隨回火溫度變化的曲線,又稱為鋼的回火曲線,可以作為選擇回火溫度的依據。對某些合金調質鋼的高溫回火,要注意防止出現第二類回火脆性,以保證鋼的使用性能。

調質處理的零件主要為各種機器和機構的結構件,如軸類、連杆、螺柱、齒輪等,在工具機、汽車和拖拉機等製造工業中用得很普遍。尤其是對於重型機器製造中的大型部件,調質處理用得更多。因此,調質處理在熱處理中佔有很重要的位置。在機械產品中的調質件,因其受力條件不同,對其所要求的性能也就不完全一樣。一般說來,各種調質件都應具有優良的綜合力學性能,即高強度和高韌性的適當配合,以保證零件長期順利工作。

「淬火」一詞讀音不統一的現象由來已久。造成這種現象的原因,其實是一個語言學學術與專業習慣的矛盾。那麼為什麼專業人員多把「淬」字讀成「zhàn」呢?

從專業的角度分析,淬火是將金屬工件加熱到某一適當溫度並保溫,然後浸入水、油等介質中快速冷卻的熱處理工藝。考古發現,淬火工藝出現在春秋晚期,《史記·天官書》被認為是最早的有關淬火工藝的文字記載。古代文獻中,有「淬,劍燒而入水也」、「清水淬其鋒」等關於淬火的描述。由此可見,早期的淬火主要用於刀劍等兵器中,通過手工操作,將燒紅的兵器「蘸」入水中。因為「蘸」字能更形象地體現淬火的工藝過程,所以「淬火」俗稱「蘸火」。就連《新華字典》對「淬火」釋義中也提到「通稱『蘸火』」。


淬火這種對材料性能改變起重大作用的工藝,在歷史上多是以口頭傳授為主,是保密性極強的技藝。它一般是從發明開始就有一種比較固定的口頭表達形式,並一直傳承下來。淬火工藝發明至今兩千多年來,極有可能一直被人們稱為「蘸火」。雖然,文獻記載為「淬火」,但「蘸火」已成為專業口頭交流和技藝傳承的習慣用詞。習慣成自然,約定俗成,這或許就是將「淬」讀作「zhàn」的原因。
另外,如果將淬火讀成「cuìhuǒ」,與退火讀音相近,容易在口頭交流中造成誤會,這或許也是專業人員一直將「淬火」讀成「zhànhuǒ」的另一個原因。
這就形成了一種有趣的語言現象: 人們寫的是「淬火」,而讀的是「蘸火」。淬火是書面詞,人們不讀它,「蘸火」是常用詞,人們卻不寫它,甚至在各類字典、詞典中,對「蘸火」一詞也少有收錄。

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