零(ling)件名稱(cheng)： 不(bu)銹(xiu)鋼(gang)軸 ，見圖 8-11 。
材(cai)質：0Cr13Ni4Mo不銹(xiu)鋼
熱處理(li)要(yao)求(qiu)：
a. 調質力學(xue)性能(neng)：Rm,780~980N/m㎡;R,0.2≥685N/㎡;A≥15%;AkvIsO≥49J;硬度，285~321HB.
b. 軸徑鍍鉻，55~60HRC.
1. 零件(jian)常見的(de)失效(xiao)形式及(ji)應具備的(de)性能
該軸在運(yun)行中的轉速為(wei)5200r/min,在高速運(yun)轉的同時，還(huan)要帶(dai)動葉輪和水介質(zhi)，工作狀態受力(li)復雜，要承受彎曲(qu)、扭曲(qu)、沖擊、疲(pi)勞(lao)等多(duo)種作用(yong)力(li)，一(yi)旦變形(xing)或(huo)斷裂(lie)，將(jiang)造成嚴重的后果。軸頸部位還(huan)有(you)(you)強摩擦。介質(zhi)為(wei)有(you)(you)一(yi)定溫度并稍有(you)(you)腐(fu)蝕性(xing)的水介質(zhi)。
該軸設計要求有較高的強度、塑韌性，軸頸應(ying)耐磨，軸還應(ying)有最小的應(ying)力(li)和良好的穩定性，以防止運(yun)轉時產生振動和噪聲。
2. 材料選用原則及(ji)熱處理方法選擇
香蕉視頻app下載蘋果版:馬氏體不銹鋼0Cr13Ni4Mo是發展比較晚的、具有較優良力學性能和熱處理性能的新型不銹鋼。其具有較好的耐腐蝕性能，通過調質處理可調整力學性能，有合適的強度和韌性配合，滿足受力復雜情況下的強度要求，可以配之各種表面強化處理，提高耐磨性，有較高的抗回火性，在較高的回火溫度下保持優良性能，所以，可用較高的溫度進行消除應力處理，保證零件具有較低的應力和穩定的組織。
該軸(zhou)選(xuan)用0Cr13Ni4Mo鋼是合理的。
3. 零件(jian)主(zhu)要加工(gong)工(gong)序
鍛(duan)造－退火（A)-粗加(jia)(jia)工(gong)(gong)－調(diao)質（B)-矯直高溫去(qu)應力處理（C)-性能檢驗(yan)－機械加(jia)(jia)工(gong)(gong)－探傷－高溫去(qu)應力處理（D)-銑槽(cao)－半精加(jia)(jia)工(gong)(gong)－探傷鍍(du)鉻－去(qu)氫(qing)退火（E)-精車－磨削－檢查。
4. 熱處理工藝(yi)分(fen)析及應(ying)注意的問題
a. 退火(huo)
軸坯(pi)鍛造后存在應(ying)力，硬度(du)偏(pian)高，不易(yi)加工，還(huan)可能(neng)存在不穩(wen)定組織(zhi)，所以，應(ying)進(jin)行鍛后退(tui)火處理，具體(ti)工藝見圖8-12。0Cr13Ni4Mo鋼(gang)的(de)Ac點很低(di)，退(tui)火溫度(du)不能(neng)太高，超過相變點后再冷卻下來，組織(zhi)中可能(neng)存在馬(ma)氏(shi)體(ti)，硬度(du)升高，組織(zhi)不穩(wen)定。
所以，退火溫(wen)度一般選在620~640℃,充分保溫(wen)后空冷，即可(ke)保證(zheng)硬度不大于(yu)200HB,獲(huo)得(de)具有板條馬氏體形態的索氏體組織。
b. 調質
調質處理是為了保證軸達(da)到要求的(de)力學性能(neng)。具體的(de)工藝見圖8-13。
0Cr13Ni4Mo鋼(gang)的(de)相變點較低(di)，研究表明，加(jia)熱(re)到850℃左右(you)時(shi)，材料即可(ke)獲得奧(ao)氏體(ti)(ti)組織。但其合金(jin)(jin)(jin)元素較高，為使碳和(he)合金(jin)(jin)(jin)元素能(neng)較好(hao)地溶解，使奧(ao)氏體(ti)(ti)成分充分均勻化，采用(yong)1020~1050℃加(jia)熱(re)是合適的(de)。更高的(de)加(jia)熱(re)溫度可(ke)能(neng)引起晶粒長(chang)大(da)和(he)合金(jin)(jin)(jin)元素過量(liang)溶解，淬火(huo)后(hou)會增加(jia)殘(can)余(yu)奧(ao)氏體(ti)(ti)含(han)量(liang)及塑韌性(xing)下降。淬火(huo)加(jia)熱(re)保溫后(hou)采用(yong)油(you)冷(leng)(leng)卻。該材料淬透(tou)性(xing)很(hen)好(hao)，冷(leng)(leng)卻太激烈或出油(you)溫度太低(di)，可(ke)能(neng)產生淬火(huo)裂(lie)紋（特別是零件(jian)截面較大(da)時(shi)）。淬火(huo)冷(leng)(leng)卻出油(you)溫度應不低(di)于(yu)80℃或采用(yong)間斷油(you)冷(leng)(leng)的(de)方式冷(leng)(leng)卻。
淬火后應(ying)及時回(hui)火，根據力學性能(neng)要求(qiu)，回(hui)火溫(wen)度選在(zai)580~600℃之(zhi)間是合適(shi)的，回(hui)火可采用空冷。該材料如果在(zai)480~520℃之(zhi)間回(hui)火，會使(shi)韌性下降，應(ying)避免在(zai)這個溫(wen)度回(hui)火。
0Cr13Ni4Mo回火溫度過(guo)低，達不到回火的(de)目(mu)的(de)，硬度高，塑韌性不足，但回火溫度超過(guo)640℃,也會使材(cai)料硬度高，塑韌性下降(jiang)，這(zhe)是(shi)因為(wei)該材(cai)料的(de)Ac1點(dian)較(jiao)低，超過(guo)640℃回火，會超過(guo)Ac1點(dian)，加(jia)熱(re)保溫過(guo)程中將產生奧氏體(ti)，而冷卻后轉變成馬氏體(ti)。
一旦因回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)溫(wen)度(du)過高而引起硬(ying)度(du)升高和塑韌性(xing)降低(di)(di)，可在原(yuan)回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)溫(wen)度(du)或略低(di)(di)于原(yuan)回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)溫(wen)度(du)重新回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)一次。
回火(huo)冷卻采(cai)用空(kong)冷可(ke)達到(dao)技術要(yao)求，但采(cai)用油冷，則會使韌(ren)性有所提(ti)高。
c、d 高溫消除(chu)應(ying)力
在(zai)本軸(zhou)的加工(gong)工(gong)序中，安排了(le)兩次高溫消除應(ying)力工(gong)序。具體工(gong)藝見圖8-14。
第一(yi)次(ci)高(gao)溫消除應力(li)(li)（C)是考慮(lv)軸(zhou)在調(diao)質(zhi)處理時，有可能產(chan)生(sheng)彎(wan)曲，并用機(ji)(ji)械(xie)法矯直，這次(ci)高(gao)溫消除應力(li)(li)就(jiu)是消除機(ji)(ji)械(xie)矯直時產(chan)生(sheng)的(de)應力(li)(li)，因為(wei)軸(zhou)經(jing)(jing)過(guo)機(ji)(ji)械(xie)矯直產(chan)生(sheng)的(de)應力(li)(li)不及時消除，會(hui)在以后(hou)的(de)時間里，甚至在運轉過(guo)程(cheng)中慢(man)慢(man)釋(shi)放，這會(hui)引起已經(jing)(jing)加工(gong)好的(de)軸(zhou)又產(chan)生(sheng)彎(wan)曲變形(xing)，對設備的(de)性能產(chan)生(sheng)不利的(de)影響，因此(ci)，矯直應力(li)(li)必須及時消除。當(dang)然，如果軸(zhou)在調(diao)質(zhi)時不產(chan)生(sheng)彎(wan)曲，不經(jing)(jing)過(guo)矯直，則這次(ci)高(gao)溫去應力(li)(li)可不進行。
第(di)二(er)次高溫(wen)消(xiao)除(chu)應(ying)力(li)（D)是為(wei)消(xiao)除(chu)機(ji)械加工(gong)中產(chan)生(sheng)(sheng)的應(ying)力(li)，機(ji)械加工(gong)產(chan)生(sheng)(sheng)的應(ying)力(li)不消(xiao)除(chu)，同樣會(hui)引起不良(liang)的后果。高溫(wen)消(xiao)除(chu)應(ying)力(li)的加熱(re)溫(wen)度采用550~570℃,這(zhe)是考慮要(yao)低于調(diao)質回火(huo)溫(wen)度以下20~30℃的原則，又避開在(zai)520℃以下加熱(re)可能產(chan)生(sheng)(sheng)的脆性(xing)。
e. 去(qu)氫(qing)處理
去(qu)(qu)氫處(chu)理的(de)(de)目的(de)(de)主要是去(qu)(qu)除(chu)軸頸在鍍(du)鉻(ge)時，鍍(du)鉻(ge)層中產(chan)生的(de)(de)氫，這種(zhong)氫存在于鍍(du)層中，會引起鍍(du)層的(de)(de)脆性(xing)增加和剝落。采用180~220℃的(de)(de)溫度足以達到去(qu)(qu)氫的(de)(de)目的(de)(de)。具體(ti)的(de)(de)工藝見圖8-15。
這個(ge)去(qu)氫(qing)溫度恰好與低溫消(xiao)除(chu)(chu)(chu)應(ying)力(li)的(de)(de)(de)(de)溫度一(yi)致(zhi)，所以(yi)，同時起到了消(xiao)除(chu)(chu)(chu)軸在半精加(jia)工過程中產生的(de)(de)(de)(de)機械加(jia)工應(ying)力(li)的(de)(de)(de)(de)作用。對于某(mou)些要(yao)求高精度、高穩定性的(de)(de)(de)(de)軸或其他(ta)零(ling)件(jian)，采取低溫消(xiao)除(chu)(chu)(chu)應(ying)力(li)工序(xu)是必要(yao)的(de)(de)(de)(de)，例如與這個(ge)軸相似(si)等級的(de)(de)(de)(de)零(ling)件(jian)，即使沒有鍍鉻，同樣有低溫消(xiao)除(chu)(chu)(chu)應(ying)力(li)處(chu)理的(de)(de)(de)(de)工序(xu)。
