NORD 71L/4 減速電機(jī)

NORD 71L/4 減速電機(jī)

 濟(jì)南友田機(jī)械設(shè)備有限公司，主營各種進(jìn)口工業(yè)機(jī)械設(shè)備及其配件，儀器儀表，實(shí)驗(yàn)室器材，化學(xué)試劑。公司專注于進(jìn)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(jī)。公司現(xiàn)在美國，德國，意大利分別設(shè)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(zhì)量和貨期。

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

定義

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

通常由專業(yè)的減速機(jī)生產(chǎn)廠進(jìn)行集成組裝好后成套供貨。減速電機(jī)廣泛應(yīng)用于鋼鐵行業(yè)、機(jī)械行業(yè)等。使用減速電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是簡化設(shè)計(jì)、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(jìn)了美國、蘇聯(lián)等國家微型減速電機(jī),直流減速電機(jī)的開發(fā)和生產(chǎn)。隨著減速電機(jī)行業(yè)的不斷發(fā)展，越來越多的行業(yè)和企業(yè)運(yùn)用到了減速電機(jī)，也有一批企業(yè)進(jìn)入到了減速電機(jī)行業(yè)。當(dāng)前，在世界微型減速電機(jī),直流減速電機(jī)市場上，德、法、英、美、中、韓等國保持*水平。中國微型減速電機(jī),直流減速電機(jī)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)建于20世紀(jì)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(shè)計(jì)、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(guān)鍵零部件、關(guān)鍵材料、制造設(shè)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(jī)(5張)

概述

1、減速電機(jī)結(jié)合技術(shù)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(dá)95KW以上。

3、能耗低,性能*,減速機(jī)效率高達(dá)95%以上。

4、振動小,噪音低,節(jié)能高,選用優(yōu)質(zhì)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(gòu)成了齒輪傳動總成的齒輪減速電機(jī)配置了各類電機(jī),形成了機(jī)電一體化,*保證了產(chǎn)品使用質(zhì)量特征。

6、產(chǎn)品采用了系列化、模塊化的設(shè)計(jì)思想,有廣泛的適應(yīng)性,本系列產(chǎn)品有極其多的電機(jī)組合、安裝位置和結(jié)構(gòu)方案,可按實(shí)際需要選擇任意轉(zhuǎn)速和各種結(jié)構(gòu)形式。

安裝布置

減速電機(jī)的特點(diǎn)是效率及可靠性高，工作壽命長，維護(hù)簡便，應(yīng)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(jī)，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(jī)展開式里面，齒輪相對于支承位置不對稱，當(dāng)軸產(chǎn)生彎扭變形時(shí)，載荷在齒寬分布不均勻，因此軸應(yīng)設(shè)計(jì)的具有較大剛度，并使得齒輪遠(yuǎn)離輸入端或輸出端。

2、兩級圓柱減速電機(jī)的分流式的特點(diǎn)：分流式減速電機(jī)的外伸軸位置可由任意一邊伸出，便于進(jìn)行機(jī)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(yīng)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(jī)的特點(diǎn)：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(shí)的擾曲較大，因此沿齒寬上的載荷集中現(xiàn)象較嚴(yán)重。同時(shí)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(jī)中間部分的軸承潤滑也比較困難。減速電機(jī)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(jī)

2、同軸式斜齒輪減速電機(jī)

3、平行軸斜齒輪減速電機(jī)

4、螺旋錐齒輪減速電機(jī)

5、YCJ系列齒輪減速電機(jī)

6、直流減速電機(jī)

7、擺線針輪減速電機(jī)

8、諧波齒輪減速電機(jī)

9、三環(huán)減速電機(jī)

10、行星摩擦式機(jī)械無級變速電機(jī)

11、蝸輪蝸桿減速電機(jī)

12、行星齒輪減速機(jī)

13、錐齒輪減速電機(jī)

14、立式齒輪減速電機(jī)

15、臥式齒輪減速電機(jī)

減速電機(jī)廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、起重、運(yùn)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(jī)械設(shè)備的減速傳動機(jī)構(gòu)。

內(nèi)部剖面

減速電機(jī)撲面圖

減速電機(jī)分類

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1.按電機(jī)分類主要有以下類別。 [1] 

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

(2)直流(包括帶制動)電機(jī):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(jī)。

(3)交(直)流伺服電機(jī)。

(4)各種控制電機(jī)和特種電機(jī)。

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(dá)98%以上,結(jié)構(gòu)簡單,可靠性高,壽命長(設(shè)計(jì)壽命20年),功率范圍大(可達(dá)30kw)。 [1] 

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

(3)諧波傳動:是由諧波發(fā)生器產(chǎn)生機(jī)械波,然后通過柔性齒輪變形,產(chǎn)生齒間相對位移而達(dá)到傳動目的。優(yōu)點(diǎn)為單級傳動比可達(dá)1:50,嚙合齒數(shù)多,承載能力高,體積小,質(zhì)量輕,單級傳動效率達(dá)印%一9O%。但柔輪做成薄壁結(jié)構(gòu),在反復(fù)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(jī)功率在10kw以下。 [1] 

調(diào)速方法

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齒輪減速電機(jī)是固定轉(zhuǎn)速的減速電機(jī),一旦速比選定,電機(jī)選定,后輸出轉(zhuǎn)速是固定的。但實(shí)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(shí)的輸送機(jī)速度等,如何調(diào)速是工程技術(shù)人員甚為關(guān)心的話題。下面把目前工程上應(yīng)用的各種調(diào)速方法進(jìn)行簡述。 [1] 

1.有級調(diào)速變極調(diào)速是較簡單和較經(jīng)濟(jì)的調(diào)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(dá)到的調(diào)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(jìn)行有級調(diào)速。雖有兒檔速度,但調(diào)速范圍不大。 [1] 

2.無級調(diào)速可分成機(jī)械式和電氣式。前者常見方法是在電機(jī)與齒輪箱聯(lián)結(jié)處插人機(jī)械無級調(diào)速裝置(主要有皮帶盤式、摩擦盤式)。其優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速平穩(wěn),結(jié)構(gòu)不復(fù)雜,適用于惡劣環(huán)境;缺點(diǎn)是調(diào)速范圍小(一般在1:lO以內(nèi))盆皮帶和摩擦盤屬易耗件,需定期維護(hù)更換。后者是對異步電機(jī)進(jìn)行串級調(diào)速、轉(zhuǎn)子電阻調(diào)速或?qū)χ绷麟姍C(jī)進(jìn)行調(diào)壓調(diào)速等。 [1] 

規(guī)范表

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三相電壓全負(fù)載電流值

特點(diǎn)

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1、同軸式斜齒輪減速電機(jī)結(jié)構(gòu) [2]  緊湊,體積小,造型美觀,承受過載能力強(qiáng)。

2、傳動比分級精細(xì),選擇范圍廣,轉(zhuǎn)速型譜寬,范圍i=2-28800。

3、能耗低,性能*,減速器效率高達(dá)百分之九十六,振動小,噪音低。

4、通用性強(qiáng),使用維護(hù)方便,維護(hù)成本低,特別是生產(chǎn)線,只需備用內(nèi)部幾個(gè)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(hù)性能好,對環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),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(jī)、防暴電機(jī)、制動電機(jī)、變頻電機(jī)、直流電機(jī)、戶外型電機(jī)等各種電機(jī)。

范圍

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減速電機(jī)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(yùn)輸、風(fēng)機(jī)等行業(yè),并可供引進(jìn)設(shè)備配套。

種類

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伺服電動機(jī)

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

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

步進(jìn)電動機(jī)

步進(jìn)電動機(jī)主要應(yīng)用在數(shù)控機(jī)床制造領(lǐng)域，由于步進(jìn)電動機(jī)不需要A/D轉(zhuǎn)換，能夠直接將數(shù)字脈沖信號轉(zhuǎn)化成為角位移，所以一直被認(rèn)為是較理想的數(shù)控機(jī)床執(zhí)行元件。

除了在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用，步進(jìn)電機(jī)也可以用在其他的機(jī)械上，比如作為自動送料機(jī)中的馬達(dá)，作為通用的軟盤驅(qū)動器的馬達(dá)，也可以應(yīng)用在打印機(jī)和繪圖儀中。

力矩電動機(jī)

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

磁阻電動機(jī)

開關(guān)磁阻電動機(jī)是一種新型調(diào)速電動機(jī)，結(jié)構(gòu)極其簡單且堅(jiān)固，成本低，調(diào)速性能優(yōu)異，是傳統(tǒng)控制電動機(jī)強(qiáng)有力競爭者，具有強(qiáng)大的市場潛力。

無刷電動機(jī)

無刷直流電動機(jī)的機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性的線性度好，調(diào)速范圍廣，壽命長，維護(hù)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(jī)在控制系統(tǒng)中有很大的應(yīng)用。

直流電動機(jī)

直流電動機(jī)具有調(diào)速性能好、起動容易、能夠載重起動等優(yōu)點(diǎn)，直流電動機(jī)的應(yīng)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(jī)

異步電動機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單，制造、使用和維護(hù)方便，運(yùn)行可靠以及質(zhì)量較小，成本較低等優(yōu)點(diǎn)。異步電動機(jī)主要廣泛應(yīng)用于驅(qū)動機(jī)床、水泵、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、起重卷揚(yáng)設(shè)備、礦山機(jī)械、輕工機(jī)械、農(nóng)副產(chǎn)品加工機(jī)械等大多數(shù)工農(nóng)生產(chǎn)機(jī)械以及家用電器和科研等。

在家用電器中應(yīng)用比較多，例如電扇、電冰箱、空調(diào)、吸塵器等。

同步電動機(jī)

同步電動機(jī)主要用于大型機(jī)械，如鼓風(fēng)機(jī)、水泵、球磨機(jī)、壓縮機(jī)、軋鋼機(jī)以及小型、微型儀器設(shè)備或者充當(dāng)控制元件。其中三相同步電動機(jī)是其主體。此外，還可以當(dāng)調(diào)相機(jī)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(jī)的主要特點(diǎn)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(jī)的諧波傳動是利用柔性元件可控的彈性變形來傳遞運(yùn)動和動力的，體積不大、精度很高，但缺點(diǎn)是柔輪壽命有限、不耐沖擊，剛性與金屬件相比較差。輸入轉(zhuǎn)速不能太高。
　　3） 行星減速電機(jī)其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)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(jià)格略貴。減速電機(jī)一般用于低轉(zhuǎn)速大扭矩的傳動設(shè)備，把電動機(jī).內(nèi)燃機(jī)或其它高速運(yùn)轉(zhuǎn)的動力通過減速電機(jī)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(dá)到減速的目的，普通的減速電機(jī)也會有幾對相同原理齒輪達(dá)到理想的減*果，大小齒輪的齒數(shù)之比，就是傳動比

減速機(jī)的作用

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1）降速同時(shí)提高輸出扭矩，扭矩輸出比例按電機(jī)輸出乘減速比，但要注意不能超出減速機(jī)額定扭矩。
　　2）降速同時(shí)降低了負(fù)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(jī)都有一個(gè)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(gè)扇形齒輪可以將力垂直傳遞到另一個(gè)轉(zhuǎn)動軸.
   　　3.改變轉(zhuǎn)動力矩.同等功率條件下,速度轉(zhuǎn)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(gè)原本嚙合的齒輪,達(dá)到把發(fā)動機(jī)與負(fù)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(jī),通過齒輪箱主軸帶動多個(gè)從軸,從而實(shí)現(xiàn)一臺發(fā)動機(jī)帶動多個(gè)負(fù)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(jī)多是通過齒輪變速，原理一說白了就是一個(gè)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(jī)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(nèi)減速電機(jī)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(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)自行設(shè)計(jì)， 整機(jī)性能參差不齊。由于跨國公司的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)， 自成體系， 仿照來的產(chǎn)品設(shè)計(jì)則是五花八門。這就要求國內(nèi)眾多減速電機(jī)制造商提高核心競爭力， 推行產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì) [3]  。對減速電機(jī)產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)提出以下建議：

（1）堅(jiān)持執(zhí)行與同步的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 由于多年來仿照設(shè)計(jì)的實(shí)踐， 國內(nèi)的設(shè)計(jì)人員已基本形成約定俗成的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。如箱體用高強(qiáng)度鑄件積木式組合設(shè)計(jì)， 數(shù)控加工中心鏜孔； 齒輪用優(yōu)質(zhì)合金鋼鍛件， 切齒后滲碳淬火磨齒，精度達(dá)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(zhì)合金鋼鍛件， 調(diào)質(zhì)和車削后磨削； 滾動軸承選用優(yōu)質(zhì)品牌； 緊固件選用高強(qiáng)度級的； 電機(jī)采用符合IEC標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)高效率電機(jī)等。 [3] 

（2）優(yōu)化本企業(yè)產(chǎn)品的模塊化設(shè)計(jì)。絕大多數(shù)減速機(jī)原設(shè)計(jì)部門配備了有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)技術(shù)人員，積累了大量的減速電機(jī)產(chǎn)品圖紙。 為進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)， 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(biāo)準(zhǔn)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(yīng)盡量合并為統(tǒng)一的圖紙； 減速機(jī)模塊和電機(jī)模塊間的接口應(yīng)形成規(guī)范， 接口參數(shù)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化， 形成一個(gè)按標(biāo)準(zhǔn)公比或混合公比的序列。 [3] 

（3）打破壁壘，在更大的范圍內(nèi)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(hù)成了焦點(diǎn)。 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(dǎo)和氧化問題。這種連接方式只能在φ1.0m m以上鋁線電機(jī)上使用， 實(shí)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(diǎn)電阻會逐漸變大，溫升變高，嚴(yán)重時(shí)不通電， 這就要求電機(jī)設(shè)計(jì)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(jī)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(shí)要控制好才能彌補(bǔ)。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(jì)， 發(fā)現(xiàn)鋁線電機(jī)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(jī)去漆皮， 與銅引線在銅帶機(jī)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(diǎn)是： 比電烙鐵的溫度高且均勻穩(wěn)定，焊錫均勻滲透性強(qiáng)。另外， 鋁助焊劑成分多易炭化，在錫爐中析出，不會在焊點(diǎn)處殘留。此種工藝統(tǒng)計(jì)結(jié)果， 鋁線電機(jī)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(kuò)大接觸面積。 采取此項(xiàng)措施后統(tǒng)計(jì)表明， 鋁線電機(jī)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(jì)：采用此焊接工藝， 鋁線電機(jī)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(jì)，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(shù)的發(fā)展，人們逐漸發(fā)現(xiàn)淬冷劑對淬火質(zhì)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(zhì)的冷卻能力了，同時(shí)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(dá)0.6%以上，說明已應(yīng)用了滲碳工藝。但當(dāng)時(shí)作為個(gè)人“手藝”的秘密，不肯外傳，因而發(fā)展很慢。1863年，英國金相學(xué)家和地質(zhì)學(xué)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(shí)，內(nèi)部會發(fā)生組織改變，鋼中高溫時(shí)的相在急冷時(shí)轉(zhuǎn)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(gòu)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(chǔ)。與此同時(shí)，人們還研究了在金屬熱處理的加熱過程中對金屬的保護(hù)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(yīng)用各種氣體（諸如氫氣、煤氣、一氧化碳等）進(jìn)行保護(hù)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(jì)以來，金屬物理的發(fā)展和其他新技術(shù)的移植應(yīng)用，使金屬熱處理工藝得到更大發(fā)展。一個(gè)顯著的進(jìn)展是1901～1925年，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用轉(zhuǎn)筒爐進(jìn)行氣體滲碳；30年代出現(xiàn)露點(diǎn)電位差計(jì)，使?fàn)t內(nèi)氣氛的碳勢達(dá)到可控，以后又研究出用二氧化碳紅外儀、氧探頭等進(jìn)一步控制爐內(nèi)氣氛碳勢的方法；60年代，熱處理技術(shù)運(yùn)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(shù)的應(yīng)用，又使金屬獲得了新的表面熱處理和化學(xué)熱處理方法。 [1] 

國家標(biāo)準(zhǔn)

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熱處理方面的現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)

1 GB/T7232-2012金屬熱處理工藝術(shù)語 2013-03-01實(shí)施,代替GB/T 7232-1999

2 GB/T8121-2002熱處理工藝材料術(shù)語 2002-12-01實(shí)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(shí)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(yīng)第1部分:織物的干熱處理程序 1998-05-01實(shí)施

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

6 GB/Z18718-2002熱處理節(jié)能技術(shù)導(dǎo)則 2002-12-01實(shí)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(shí)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(shí)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(jì)算和測定方法 2006-04-01實(shí)施

10 GB/T13324-2006熱處理設(shè)備術(shù)語 2007-04-01實(shí)施,代替GB/T 13324-1991

11 GB/T21736-2008節(jié)能熱處理燃燒加熱設(shè)備技術(shù)條件 2008-11-01實(shí)施

12 GB/T10201-2008熱處理合理用電導(dǎo)則 2009-01-01實(shí)施,代替GB/T 10201-1988

13 GB/T22561-2008真空熱處理 2009-06-01實(shí)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(shí)施

15 GB/T17358-2009熱處理生產(chǎn)電耗計(jì)算和測定方法 2009-11-01實(shí)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(shí)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(shí)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(shí)施

19 GB/T24743-2009技術(shù)產(chǎn)品文件鋼鐵零件熱處理表示法 2010-09-01實(shí)施

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

21 GB/T25745-2010鑄造鋁合金熱處理 2011-06-01實(shí)施

22 GB/T27946-2011熱處理工作場所空氣中有害物質(zhì)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(shù)語 2012年第24號公告

27 GB/T8121-2012熱處理工藝材料術(shù)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(qiáng)度結(jié)構(gòu)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(zhì)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(shí)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(shí)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(diǎn)AC3或ACM以上的適當(dāng)溫度保持一定時(shí)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(shí)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(shí)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(shí)，其性能隨時(shí)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(qiáng)化固溶體并提高韌性及抗蝕性能，消除應(yīng)力與軟化，以便繼續(xù)加工成型。6． 時(shí)效處理：在強(qiáng)化相析出的溫度加熱并保溫，使強(qiáng)化相沉淀析出，得以硬化，提高強(qiáng)度。7． 淬火：將鋼奧氏體化后以適當(dāng)?shù)睦鋮s速度冷卻，使工件在橫截面內(nèi)全部或一定的范圍內(nèi)發(fā)生馬氏體等不穩(wěn)定組織結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)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(diǎn)AC1以下的適當(dāng)溫度保持一定時(shí)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(shí)滲入碳和氮的過程。習(xí)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(yīng)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(qiáng)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(diào)質(zhì)處理（quenching and tempering）：一般習(xí)慣將淬火加高溫回火相結(jié)合的熱處理稱為調(diào)質(zhì)處理。調(diào)質(zhì)處理廣泛應(yīng)用于各種重要的結(jié)構(gòu)零件，特別是那些在交變負(fù)荷下工作的連桿、螺栓、齒輪及軸類等。調(diào)質(zhì)處理后得到回火索氏體組織，它的機(jī)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(guān)，一般在HB200—350之間。 [1] 

工藝特點(diǎn)

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金屬熱處理是機(jī)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(xué)成分，而是通過改變工件內(nèi)部的顯微組織，或改變工件表面的化學(xué)成分，賦予或改善工件的使用性能。其特點(diǎn)是改善工件的內(nèi)在質(zhì)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(xué)性能、物理性能和化學(xué)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(jī)械工業(yè)中應(yīng)用較廣的材料，鋼鐵顯微組織復(fù)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(nèi)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(xué)、物理和化學(xué)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(gè)過程，有時(shí)只有加熱和冷卻兩個(gè)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(yīng)用液體和氣體燃料。電的應(yīng)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(jìn)行間接加熱。金屬加熱時(shí)，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(yīng)在可控氣氛或保護(hù)氣氛中、熔融鹽中和真空中加熱，也可用涂料或包裝方法進(jìn)行保護(hù)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(zhì)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(zhuǎn)變需要一定的時(shí)間，因此當(dāng)金屬工件表面達(dá)到要求的加熱溫度時(shí)，還須在此溫度保持一定時(shí)間，使內(nèi)外溫度*，使顯微組織轉(zhuǎn)變*，這段時(shí)間稱為保溫時(shí)間。采用高能密度加熱和表面熱處理時(shí)，加熱速度極快，一般就沒有保溫時(shí)間，而化學(xué)熱處理的保溫時(shí)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(jìn)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(xué)熱處理三大類。根據(jù)加熱介質(zhì)、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(yīng)用較廣的金屬，而且鋼鐵顯微組織也較為復(fù)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(dāng)?shù)乃俣壤鋮s，獲得需要的金相組織，以改變其整體力學(xué)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(dāng)溫度，根據(jù)材料和工件尺寸采用不同的保溫時(shí)間，然后進(jìn)行緩慢冷卻，目的是使金屬內(nèi)部組織達(dá)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(jìn)一步淬火作組織準(zhǔn)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(xì)，常用于改善材料的切削性能，也有時(shí)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(jī)鹽、有機(jī)水溶液等淬火介質(zhì)中快速冷卻。淬火后鋼件變硬，但同時(shí)變脆，為了及時(shí)消除脆性，一般需要及時(shí)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(dāng)溫度進(jìn)行長時(shí)間的保溫，再進(jìn)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(guān)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(qiáng)度和韌性，把淬火和高溫回火結(jié)合起來的工藝，稱為調(diào)質(zhì)。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(dāng)溫度下保持較長時(shí)間，以提高合金的硬度、強(qiáng)度或電性磁性等。這樣的熱處理工藝稱為時(shí)效處理。把壓力加工形變與熱處理有效而緊密地結(jié)合起來進(jìn)行，使工件獲得很好的強(qiáng)度、韌性配合的方法稱為形變熱處理；在負(fù)壓氣氛或真空中進(jìn)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(jìn)行化學(xué)熱處理。表面熱處理是只加熱工件表層，以改變其表層力學(xué)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(nèi)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(shí)或瞬時(shí)達(dá)到高溫。表面熱處理的主要方法有火焰淬火和感應(yīng)加熱熱處理，常用的熱源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感應(yīng)電流、激光和電子束等?；瘜W(xué)熱處理是通過改變工件表層化學(xué)成分、組織和性能的金屬熱處理工藝?；瘜W(xué)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(xué)成分。化學(xué)熱處理是將工件放在含碳、鹽類介質(zhì)或其它合金元素的介質(zhì)(氣體、液體、固體)中加熱，保溫較長時(shí)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(shí)還要進(jìn)行其它熱處理工藝如淬火及回火。化學(xué)熱處理的主要方法有滲碳、滲氮、滲金屬。熱處理是機(jī)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(yīng)力狀態(tài)，以利于進(jìn)行各種冷、熱加工。例如白口鑄鐵經(jīng)過長時(shí)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(jià)廉的碳鋼通過滲入某些合金元素就具有某些價(jià)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?yàn)榻饘俟ぜ募訜?、冷卻等操作，需要十幾個(gè)甚至幾十個(gè)動作來完成。這些動作內(nèi)在真空熱處理爐內(nèi)進(jìn)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(shí)，有些動作,如加熱保溫結(jié)束后，金屬工件進(jìn)行淬火工序須六、七個(gè)動作并且要在15秒鐘以內(nèi)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(gòu)成誤操作。因此，只有較高的自動化才能準(zhǔn)確、及時(shí)按程序協(xié)調(diào)。金屬零件進(jìn)行真空熱處理均在密閉的真空爐內(nèi)進(jìn)行，嚴(yán)格的真空密封*。因此，獲得和堅(jiān)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(zhì)量有著非常主要的意義。所以真空熱處理爐的一個(gè)關(guān)鍵問題，就是要有可靠的真空密封構(gòu)造。為了保證真空爐的真空性能，真空熱處理爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須道循一個(gè)基本原則，就是爐體要采用氣密焊接，同時(shí)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(jié)構(gòu)，以盡量減少真空泄露的機(jī)遇。安裝在真空爐體上的部件、附件等如水冷電極、熱電偶導(dǎo)出裝置也都必須設(shè)計(jì)密封構(gòu)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(dǎo)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(gòu)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(jié)構(gòu)不變形、不損壞，真空密封圈不過熱、不燒毀。因此，各部件應(yīng)該根據(jù)不同的情況設(shè)置水冷裝置，以保證真空熱處理爐能夠正常運(yùn)行并有足夠的利用壽命。采用低電壓大電流：真空容器內(nèi)，當(dāng)真空空度為幾托一lxlo-1托的范圍內(nèi)時(shí)，真空容器內(nèi)的通電導(dǎo)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(nèi)，嚴(yán)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(shí)在電熱元件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)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(yīng)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(yīng)加熱或火焰加熱的方式進(jìn)行。主要技術(shù)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(jì)，也可采用洛氏或表面洛氏硬度計(jì)。試驗(yàn)力(標(biāo)尺)的選擇與有效硬化層深度和工件表面硬度有關(guān)。這里涉及到三種硬度計(jì)。一、維氏硬度計(jì)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(yàn)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(jì)來檢測，所以，對于進(jìn)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(jì)是有必要的。二、表面洛氏硬度計(jì)也是十分適于測試表面淬火工件硬度的，表面洛氏硬度計(jì)有三種標(biāo)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(jì)的精度沒有維氏硬度計(jì)高，但是作為熱處理工廠質(zhì)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(jià)格較低，測量迅速、可直接讀取硬度值等特點(diǎn)，利用表面洛氏硬度計(jì)可對成批的表面熱處理工件進(jìn)行快速無損的逐件檢測。這一點(diǎn)對于金屬加工和機(jī)械制造工廠具有重要意義。三、當(dāng)表面熱處理硬化層較厚時(shí)，也可采用洛氏硬度計(jì)。當(dāng)熱處理硬化層厚度在0.4～0.8mm時(shí)，可采用HRA標(biāo)尺，當(dāng)硬化層厚度超過0.8mm時(shí)，可采用HRC標(biāo)尺。維氏、洛氏和表面洛氏三種硬度值可以方便地進(jìn)行相互換算，轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)、圖紙或用戶需要的硬度值。相應(yīng)的換算表在標(biāo)準(zhǔn)ISO、美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM和中國標(biāo)準(zhǔn)GB/T中都已給出。 [1]