一、工作條件以及材料與熱處理要求
1.條件:
在滑動軸承中工作,υ周＜ 2m/S,要求表面有較高在硬度的小軸,心軸.
如機(jī)床走刀箱、變速箱小軸..
要求: 45、50,形狀復(fù)雜的軸用40Cr、42MnVB.調(diào)質(zhì),HB228-255,軸
頸處高頻淬火,HRC45-50
2.條件: 在滑動軸承中工作,
υ周＜ 3m/S,要求硬度高、變形小,如中間帶傳動裝置的小軸
要求: 40Cr、42MnVB 調(diào)質(zhì),HB228-255,軸頸高頻淬火,HRC45-50.
3.條件: υ周≥ 2m/S,大的彎曲載荷及摩擦條件下的小軸，如機(jī)床變速箱小軸。
要求: 15、20、20Cr、20MnVB 滲碳,淬火,低溫回火,HRC58-62.
4.條件: 高載荷的花鍵軸,要求高強(qiáng)度和耐磨,變形小.
要求: 45 高頻加熱,水冷,低溫回火,HRC52-58.
5.條件: 在滾動或滑動軸承中工作,輕或中等負(fù)荷,低速,精度要求不高,
稍有沖擊,疲勞負(fù)荷可忽咯的主軸,或在滾動軸承中工作,輕載,
υ＜1m/s的次要花鍵軸.
要求: 45 調(diào)質(zhì),HB225-255(如一般簡易機(jī)床主軸)
6.條件: 在滾動或滑動軸承中工作,輕或中等負(fù)荷轉(zhuǎn)速稍高.
ρυ≤150N.m/(cm^2.s),精度要求高,沖擊,疲勞負(fù)荷不大.
要求: 45 正火或調(diào)質(zhì),HB228-255,軸頸或裝配部位表面淬火,HRC45-50.
7.條件: 在滑動軸承中工作,中或重載,轉(zhuǎn)速較高ρυ≤400N.m/cm^2.S,
精度較高,沖擊、疲勞負(fù)荷不大.
要求: 40Cr 調(diào)質(zhì),HB228-255或HB248-286,軸頸表面淬火,HRC≥54,
裝配部位表面淬火HRC≥45.
8.條件: 其他同上,但轉(zhuǎn)速與精度要求比上例高,如磨床砂輪主軸.
要求: 45Cr、42CrMo其他同上,表面硬度HRC≥56.
9.條件: 在滑動或滾動軸承中工作,中載、高速、心部強(qiáng)度要求不高,精
度不太高,沖擊不大,但疲勞應(yīng)力較大,如磨床,重型齒輪銑床等主軸.
要求: 20Cr 滲 碳,淬火,低溫回火,HRC58-62.
10.條件: 在滑動或滾動軸承中工作,重載,高速(ρυ≤400N.m/cm^2.s)
沖擊,疲勞應(yīng)力都很高.
要求: 18CrMnTi 20Mn2B 20CrMnMoVA 滲碳 淬火 低溫回
火HRC≥59.
11.條件: 在滑動軸承中回轉(zhuǎn),重載,高速,精度很高≤0.003mm,很高疲
勞應(yīng)力,如高精度磨床鏜床主軸.
要求: 38CrAlMoA 調(diào)質(zhì) 硬度HB248-286:軸頸滲氮,硬度HV≥900.
12.條件: 電動機(jī)軸,主要受扭.
要求: 35及45 正火或正火并回火,HB187及HB217.
13.條件: 水泵軸,要求足夠抗扭強(qiáng)度和防腐蝕.
要求: 3Cr13及4Cr13 1000-1050℃油液,硬度分別為HRC42及HRC48.
14.條件: C616-416車床主軸,45號鋼
(1)承受交變彎曲應(yīng)力,扭轉(zhuǎn)應(yīng)力,有時還受沖擊載荷.
(2)主軸大端內(nèi)錐孔和錐度處圓,經(jīng)常與卡盤,頂針有相對摩擦.
(3)花鍵部分經(jīng)?？呐龌蛳鄬瑒?4)在滾動軸承中動轉(zhuǎn),中速,中載.
要求:
(1)整體調(diào)質(zhì)后硬度HB200-230,金相組織為索氏體 .
(2)內(nèi)錐孔和外圓錐面處硬度HRC45-50,表面3-5mm風(fēng)金相組織為屈氏體和少量回火馬氏體.
(3)花鍵部分硬度HRC48-53,金相組織同上
15.條件: 躍進(jìn)-130型載重(2.5噸)
汽車半軸
承受沖擊、反復(fù)彎曲疲勞和扭轉(zhuǎn),主要瞬時超載而扭斷,要求有足夠
的抗彎、抗扭、抗疲勞強(qiáng)度和較好的韌性
要求: 40Cr 35CrMo 42CrMo40CrMnMo 40Cr 調(diào)質(zhì)后中頻表面
淬火,表面硬度HRC≥52,深度4-6mm,靜扭矩6900N.m,疲勞≥30萬次,估
計壽命≥30萬km
金相組織: 索氏體+屈氏體(原用調(diào)質(zhì)加高頻淬火壽命僅為4萬km)
二、備注:
1.(1-8)備注:
主軸與軸類材料與熱處理選擇必須考慮受力大小、軸承類型和主軸
形狀及可能引起的熱處理缺陷.在滾動軸承或軸頸上有軸套在滑
動軸承中回轉(zhuǎn),軸頸不需特別高的硬度,可用45、45Cr,調(diào)質(zhì),HB220-250,
50Mn,正火或調(diào)質(zhì)HRC28-35.在滑動軸承中工作的軸承應(yīng)淬硬,可用15、
20Cr,滲碳,淬火,回火到硬度HRC56-62,軸頸處滲碳深度為
0.8-1mm.直徑或重量較大的主軸滲碳較困難,要求變形較小時,可用45
或40Cr在軸頸處作高頻淬火.高精度和高轉(zhuǎn)速(＞2000r/min)機(jī)
床主軸尚須采用氮化鋼進(jìn)行滲氮處理,得到更高硬度.在重載下工作的
大斷面主軸,可用20SiMnVB或20CrMnMoVBA,滲碳,淬火,回火,HRC56-62.
2.(9)備注:
內(nèi)心強(qiáng)度不高,受力易扭曲變形表面硬度高,宜作高速低負(fù)荷主軸.熱處理變形較大.
3.(100備注:
心部有較高的σb及αk值，表面有高的硬度及耐磨性.有熱處理變形.
4.(11)備注:
很高的心部強(qiáng)度,表面硬度極高,耐磨和變形量小.
5.(12)備注:
860-880℃正火
6.(13)備注:
或1Cr13 1100℃油淬,350-400℃回火,HRC56-62.
7.(14)備注:
加工和熱處理步驟:
下料→鍛造→正火→粗加工→調(diào)質(zhì)→半精車外圓,鉆中心孔,精車外
圓,銑鍵槽→錐孔及處圓錐局部淬火,260-300℃回火→車各空刀槽,粗磨
處圓,滾銑花鍵槽→花鍵高頻淬火,240-260℃加火→精磨.
1.一般軸類精密零件的材料
(1)一般軸類零部件材料常用45鋼，精度較高的軸可選用40Cr、軸承鋼GCr15、彈簧鋼65Mn，也可選用球墨鑄鐵；對高速、重載的軸，選用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等滲碳鋼或38CrMoAl氮化鋼。
(2)一般軸類零件毛坯常用圓棒料和鍛件；大型軸或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸采用鑄件。毛坯經(jīng)過加熱鍛造后，可使金屬內(nèi)部纖維組織沿表面均勻分布，獲得較高的抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度及抗扭強(qiáng)度。
2.一般軸類零件的熱處理 1)鍛造毛坯在加工前，均需安排正火或退火處理，使鋼材內(nèi)部的晶粒細(xì)化，消除鍛造應(yīng)力，降低材料硬度，改善切削加工性能。
2)調(diào)質(zhì)一般安排在粗車之后、半精車之前，以獲得良好的綜合力學(xué)性能。
3)表面淬火一般安排在精加工之前，這樣可以糾正因淬火引起的局部變形。
4)精度要求高的軸，在局部淬火或粗磨之后，還需進(jìn)行低溫時效處理。
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