本发明涉及电机轴，具体为一种新能源电动汽车电机轴及其制备工艺。
背景技术：
1、随着全球环保意识的增强和能源危机的加剧，新能源汽车，特别是电动汽车，成为了现代汽车工业发展的重要方向，新能源电动汽车以其零排放、低噪音和高能效的优势，得到了广泛关注和快速发展，电动汽车的核心技术包括电池技术、电机技术和控制系统技术，它们共同决定了电动汽车的性能和可靠性，在新能源电动汽车中，电机是核心部件之一，它不仅负责将电能转化为机械能，驱动车辆行驶，还涉及到能量回收、加速性能、平顺驾驶体验等多个方面，电机的性能直接影响到电动汽车的动力输出、能效和续航里程，因此，高性能的电机对于新能源电动汽车至关重要，电机轴是电机内部的关键部件，起到传递扭矩和支撑转子的作用，在电机运行过程中，电机轴需要承受巨大的机械应力和转速，同时还要面对复杂的工作环境，如高温、高湿和振动等，电机轴的材料和制造工艺决定了其强度、刚度、耐磨性和耐腐蚀性等性能，进而影响到整个电机的性能和寿命。
2、但是随着新能源汽车的发展和应用，对电机轴的机械性能提出了更高的要求；
3、首先，现有的电机轴在面对更高负荷和复杂工况时，往往表现出强度和韧性不足的问题，导致轴的使用寿命缩短，可靠性降低，传统材料在应对高负荷冲击和长时间使用时，容易出现疲劳断裂和变形，无法满足高性能电动汽车的需求；
4、其次，在新能源汽车使用过程中，电机轴常常暴露在潮湿、盐雾等腐蚀性环境中，传统材料和工艺的抗腐蚀性能不足，导致电机轴在使用过程中易受腐蚀，表面氧化层剥落，进而影响机械性能和使用寿命，腐蚀问题不仅缩短了电机轴的寿命，还增加了维护成本，影响了新能源汽车的整体性能和可靠性；
5、最后，新能源汽车在高温工况下的工作时间较长，传统耐热钢在高温环境下的持久性能表现出不足，容易出现高温蠕变和强度降低的问题，导致电机轴在高温条件下的稳定性和耐久性差，在600℃以上的高温环境中，传统材料的抗拉强度和持久寿命明显下降，无法满足新能源汽车在高温工况下的长时间运行需求。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种新能源电动汽车电机轴及其制备工艺，解决了电机轴无法适应复杂的工况的问题。
2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种新能源电动汽车电机轴及其制备工艺，包括以下组份材料：
3、高强度基体合金50份～65份、钛合金20份～30份、碳纳米管2份～4份、稀土元素0.34份～0.6份、铌1.5份～3份、氮化硅陶瓷颗粒11份～14份、锆1份～2份、硼0.05份～0.2份、钒0.1份～0.5份、钛0.1份～0.3份、镍1份～3份、铜0.5份～1.5份。
4、优选的，所述高强度基体合金包括碳、硅、锰、铬、钼，所述碳、硅、锰、铬、钼添加比例为1:0.53:1.58:2.63:0.53。
5、优选的，所述稀土元素包括钇、钕、镧、铈、钐，所述钇、钕、镧、铈、钐添加比例为5:2:1:1:1。
6、优选的，所述氮化硅陶瓷颗粒包括氮化硅、氧化铝、氧化钇，所述氮化硅、氧化铝、氧化钇添加比例为17:1:0.8。
7、一种新能源电动汽车电机轴及其制备工艺，包括以下步骤：
8、s1、原材料准备：准备高强度基体合金、钛合金20、碳纳米管、稀土元素、铌、氮化硅陶瓷颗粒、锆、硼、钒、钛、镍、铜；
9、s2、材料混合：将高强度基体合金和钛合金在真空电弧炉中熔炼，温度控制在1650℃～1700℃熔炼240min～360min，之后依次加入碳纳米管、稀土元素、铌、氮化硅陶瓷颗粒、锆、硼、钒、钛、镍和铜，继续熔炼30min～45min得到金属溶液；
10、s3、锻造：将金属溶液倒入模具中冷却成坯料后，送入锻造机锻造120min～240min，初锻温度控制在1250℃～1300℃，之后锻造机温度上升至1050℃～1100℃，再锻造120min～240min，得到胚胎a；
11、s4、热处理：将胚胎a放入淬火设备，在950℃～1000℃下淬火处理35min～55min，然后放入冷却池冷却12min～20min，淬火后的胚胎a放置回火炉加热至600℃～650℃，回火240min～355min得到胚胎b；
12、s5、后处理：使用数控机床对热处理后的胚胎b进行车削和磨削得到电机轴，再通过离子注入技术在电机轴表面引入氮和碳离子，之后在电机轴表面镀一层钛铝氮
13、优选的，所述s1步骤中，真空电弧炉真空度保持在10^-5torr，电流弧度在150a～200a。
14、优选的，所述s3步骤中，初锻时锻造机的压力为535mpa～749mpa，再锻造时锻造机的压力为325mpa～478mpa。
15、优选的，所述s5步骤中，数控机床在车削时主轴转速为1530rpm～2980rpm，进给速度为0.1mm/rev～0.3mm/rev，磨削时对应的磨削速度为30m/s～50m/s。
16、优选的，所述s5步骤中，离子注入技术采用等离子体增强化学气相沉积法进行，注入时间为2h～3h小时，注入温度为400℃～500℃。
17、优选的，所述s5步骤中，钛铝氮镀层的厚度在3μm～7μm。
18、本发明提供了一种新能源电动汽车电机轴及其制备工艺。具备以下有益效果：
19、1、本发明通过添加碳纳米管、稀土元素、铌和氮化硅陶瓷颗粒，并采用先进的真空电弧炉熔炼、精密锻造和精密热处理工艺，使得电机轴能够承受更高的机械负荷，适应更复杂的工况，提供了更优异的机械性能和可靠性。
20、2、本发明通过引入稀土元素和表面镀层处理，本发明电机轴在腐蚀环境中的电化学性能显著改善，使得电机轴表现出更高的抗腐蚀能力，能够在恶劣环境中更长时间保持性能稳定，减少了腐蚀对电机轴的影响，从而延长了使用寿命和提高了可靠性。
21、3、本发明通过多种添加剂的综合增强及优化的热处理工艺，本发明电机轴在高温环境中的持久抗拉强度和持久寿命显著提升，以此能够满足新能源汽车在高温工况下的使用需求，确保其在高温环境中长期稳定运行，使其适用于更广泛的高温应用场景。
1.一种新能源电动汽车电机轴，其特征在于，包括以下组份材料：
2.根据权利要求1所述的一种新能源电动汽车电机轴，其特征在于，所述高强度基体合金包括碳、硅、锰、铬、钼，所述碳、硅、锰、铬、钼添加比例为1:0.53:1.58:2.63:0.53。
3.根据权利要求1所述的一种新能源电动汽车电机轴，其特征在于，所述稀土元素包括钇、钕、镧、铈、钐，所述钇、钕、镧、铈、钐添加比例为5:2:1:1:1。
4.根据权利要求1所述的一种新能源电动汽车电机轴，其特征在于，所述氮化硅陶瓷颗粒包括氮化硅、氧化铝、氧化钇，所述氮化硅、氧化铝、氧化钇添加比例为17:1:0.8。
5.一种新能源电动汽车电机轴及其制备工艺，依据权利要求书1-4所述的一种新能源电动汽车电机轴，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种新能源电动汽车电机轴及其制备工艺，其特征在于，所述s1步骤中，真空电弧炉真空度保持在10^-5torr，电流弧度在150a～200a。
7.根据权利要求5所述的一种新能源电动汽车电机轴及其制备工艺，其特征在于，所述s3步骤中，初锻时锻造机的压力为535mpa～749mpa，再锻造时锻造机的压力为325mpa～478mpa。
8.根据权利要求5所述的一种新能源电动汽车电机轴及其制备工艺，其特征在于，所述s5步骤中，数控机床在车削时主轴转速为1530rpm～2980rpm，进给速度为0.1mm/rev～0.3mm/rev，磨削时对应的磨削速度为30m/s～50m/s。
9.根据权利要求5所述的一种新能源电动汽车电机轴及其制备工艺，其特征在于，所述s5步骤中，离子注入技术采用等离子体增强化学气相沉积法进行，注入时间为2h～3h小时，注入温度为400℃～500℃。
10.根据权利要求5所述的一种新能源电动汽车电机轴及其制备工艺，其特征在于，所述s5步骤中，钛铝氮镀层的厚度在3μm～7μm。
