轴类零件选材及热处理工艺分析.pdf

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1、轴类零件选材及热处理工艺分析轴类零件选材及热处理工艺分析1 1 轴类零件的作用轴类零件的作用轴类零件的主要作用是支承传动零件、传递运动和动力。2 2 工作条件工作条件（1）承受较大的交变弯曲应力、扭转应力.（2）轴颈和花键部位承受较大的摩擦。(3）一定的冲击载荷。3 3 失效形式失效形式常见的时效形式有疲劳断裂、过量的弯曲变形和扭转变形、过量磨损。4 4 力学性能要求力学性能要求（1）良好的综合力学性能。（2)轴颈等部位应具有高的硬度和良好的耐磨性。（3）高的疲劳强度5 5 轴类零件常用材料及热处理轴类零件常用材料及热处理（1）中碳钢和中碳合金钢。考虑到轴类零件的综合力学性能要求，主要选用经过

2、轧制或锻造的 35、40、45、50、40Cr、40CrNi、40MnB 钢等,一般应进行正火或调质；若轴颈处耐磨性要求高，可对轴颈处进行表面淬火。具体的钢种应根据载荷的类型、零件的尺寸和淬透性的大小决定。承受弯曲载荷和扭转载荷的轴类,应力的分布是由表面向中心递减的，对淬透性要求不高；承受拉、压载荷的轴类，应力沿轴的截面均匀分布，应选用淬透性较高的钢.（2）对承受冲击载荷较大，对强韧性要求高时或要求进一步提高轴颈的耐磨性时，可选用20Cr、20CrMnTi 等合金渗碳钢并进行渗碳、淬火、低温回火处理.（3）对于受力小、不重要的轴可选用Q235Q275 等普通质量碳钢.（4）球墨铸铁和高强度灰铸

3、铁可用来制作形状复杂、难以锻造成形的轴类零件，如曲轴等.6 6 轴类零件选材举例轴类零件选材举例(1）机床主轴。下图是 C6132 卧式车床主轴，工作时主要承受交变弯曲应力、扭转应力作用和一定的冲击载荷，运转较平稳。要求具有良好的综合力学性能，锥孔、外圆锥面、花键表面要求耐磨。现选用 45 钢制造，其工艺路线如下：下料锻造正火粗加工调质半精加工(花键除外）局部淬火（内外圆锥面）+低温回火粗磨铣花键花键感应淬火+低温回火精磨。整体调质硬度可达到 220250HBS;内外圆锥面采用盐浴局部淬火和低温回火，硬度为 4550HRC；花键部分采用高频感应淬火和低温回火，硬度为4853HRC。（2）内燃机曲轴.右图是 175A 型农用柴油机曲轴简图，由于该柴油机的功率（4。4KW）不大，故曲轴承受的弯曲应力、扭转应力和冲击载荷不大。但曲轴在滑动轴承中工作,轴颈部位要求具有较高的硬度和耐磨性。具体要求是:b750MPa，整体硬度为240260HBS，轴颈处表面硬度625HV，2%，Ak12J.现选用 Q700-2，铸造成形,其工艺路线如下：铸造高温正火高温回火机械加工轴颈处气体渗氮。高温正火是为了获得均匀细小的珠光体基体，提高强度、硬度和耐磨性.高温回火是消除正火造成的应力.轴颈处渗氮是为了提高轴颈处的表面硬度和耐磨性.