薛冰，陈世洪，任永胜，殷凤仕，单腾，邵明皓

(1.山东理工大学 机械工程学院,山东 淄博 255049；2.山东理工大学 化学化工学院,山东 淄博 255049)

一种小尺寸偏心电机的装配示意图如图1所示，电机轴见图2。该电机轴旋转中心与连杆的连接轴中心相距5 mm并受负载扭矩，因此对该电机轴选材提出的性能要求有：高强度、高硬度、高耐磨性和高冲击韧性。众所周知，调质钢经淬火、高温回火后具有较好的综合力学性能，常用于轴类零件的制造[1]，为提高表面硬度和耐磨性，调质处理后常采用表面淬火处理[2-4]，工艺复杂、制造成本高。此前使用调质钢制造该偏心电机轴出现了失效问题。本文提出选用GCr15钢采用淬火加回火的最终热处理工艺，研究热处理工艺对GCr15钢显微组织和力学性能的影响，并探讨采用GCr15钢制造该电机轴的可行性。

1.转轴;2.偏心连接2;3.深沟球轴承625-Z;4.垫圈;5.偏心连接1。 图1 电机装配示意图Fig.1 Assembly diagram of eccentric motor

图2 电机轴示意图Fig.2 Schematic diagram of the motor shaft

1 实验材料与方法

实验材料为 GCr15轴承钢，主要化学成分见表1。选取直径为φ14 mm、经球化退火处理后的热轧棒材加工成电机轴，加热至830 ℃保温1 h后油冷淬火，然后分别在200 ℃、250 ℃、300 ℃、350 ℃、400 ℃、450 ℃保温1 h后水冷回火处理。

表1 GCr15化学成分(质量分数，%)Tab.1 Chemical composition of GCr15 (mass fraction, %)

从经过不同回火温度后的电机轴取样进行组织观察和硬度测试，并加工55 mm×7 mm×7 mm的无缺口冲击试样。采用FEI Quanta250冷场发射扫描电镜观察显微组织和冲击断口形貌，利用200HRS-150数显洛氏硬度计测定不同热处理后试样的硬度，使用JBS-300B数显冲击试验机测试冲击吸收功。金相刻蚀液为4%硝酸酒精溶液。……