零件名(ming)稱： 不銹(xiu)鋼軸 ，見圖(tu) 8-11 。
材質：0Cr13Ni4Mo不銹鋼
熱處理要求(qiu)：
a. 調質力學性能：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(chang)見(jian)的失效形(xing)式及(ji)應(ying)具備(bei)的性能
該軸在(zai)運行中的轉速為5200r/min,在(zai)高速運轉的同時，還要帶動葉輪和水介質，工作狀態受力復雜，要承受彎曲(qu)、扭曲(qu)、沖擊、疲勞等多種作用力，一旦變(bian)形或斷(duan)裂(lie)，將造(zao)成嚴重的后果(guo)。軸頸部位還有強摩擦(ca)。介質為有一定(ding)溫(wen)度并稍有腐蝕性的水介質。
該軸(zhou)設計要求有(you)(you)較高的(de)強度(du)、塑韌性，軸(zhou)頸(jing)應(ying)耐磨，軸(zhou)還應(ying)有(you)(you)最(zui)小(xiao)的(de)應(ying)力和(he)良好的(de)穩定性，以(yi)防止運轉時產生(sheng)振動和(he)噪聲。
2. 材料選用原則(ze)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。
該軸選(xuan)用0Cr13Ni4Mo鋼(gang)是合理的。
3. 零件主要加工工序
鍛造－退火(huo)（A)-粗加(jia)工－調質(zhi)（B)-矯直高溫(wen)去(qu)應(ying)力處理（C)-性能檢驗(yan)－機械加(jia)工－探(tan)傷－高溫(wen)去(qu)應(ying)力處理（D)-銑槽(cao)－半精加(jia)工－探(tan)傷鍍鉻－去(qu)氫退火(huo)（E)-精車－磨削－檢查。
4. 熱處(chu)理工藝分析及應(ying)注(zhu)意的問題(ti)
a. 退火
軸坯鍛造后存在應(ying)力，硬度(du)偏高(gao)，不易(yi)加工(gong)，還可(ke)能存在不穩定(ding)組織(zhi)，所以，應(ying)進行鍛后退火(huo)處理，具(ju)體工(gong)藝(yi)見圖8-12。0Cr13Ni4Mo鋼的(de)Ac點(dian)很低(di)，退火(huo)溫度(du)不能太高(gao)，超過相變點(dian)后再冷卻下來，組織(zhi)中可(ke)能存在馬氏體，硬度(du)升高(gao)，組織(zhi)不穩定(ding)。
所以，退火溫度一般選(xuan)在620~640℃,充(chong)分保(bao)溫后空冷，即可保(bao)證硬度不大于200HB,獲得具(ju)有板條(tiao)馬氏體形態的(de)索(suo)氏體組織(zhi)。
b. 調質
調質處理是為(wei)了(le)保證(zheng)軸達(da)到(dao)要求(qiu)的力學性(xing)能。具體(ti)的工藝見(jian)圖8-13。
0Cr13Ni4Mo鋼的相(xiang)變點較(jiao)(jiao)低(di)，研究表明(ming)，加熱到850℃左(zuo)右(you)時，材料即(ji)可獲得奧氏體(ti)(ti)組織。但其合金(jin)(jin)元(yuan)(yuan)素(su)較(jiao)(jiao)高，為使碳和合金(jin)(jin)元(yuan)(yuan)素(su)能較(jiao)(jiao)好地溶解(jie)，使奧氏體(ti)(ti)成分(fen)充分(fen)均勻(yun)化，采(cai)用1020~1050℃加熱是(shi)合適的。更高的加熱溫(wen)(wen)度(du)可能引(yin)起晶粒(li)長大(da)和合金(jin)(jin)元(yuan)(yuan)素(su)過量溶解(jie)，淬(cui)(cui)(cui)火(huo)后(hou)會增加殘余奧氏體(ti)(ti)含量及塑(su)韌性下(xia)降(jiang)。淬(cui)(cui)(cui)火(huo)加熱保溫(wen)(wen)后(hou)采(cai)用油(you)(you)冷(leng)卻(que)。該材料淬(cui)(cui)(cui)透性很好，冷(leng)卻(que)太(tai)激烈或(huo)出油(you)(you)溫(wen)(wen)度(du)太(tai)低(di)，可能產生(sheng)淬(cui)(cui)(cui)火(huo)裂紋(wen)（特別(bie)是(shi)零件截面較(jiao)(jiao)大(da)時）。淬(cui)(cui)(cui)火(huo)冷(leng)卻(que)出油(you)(you)溫(wen)(wen)度(du)應不低(di)于80℃或(huo)采(cai)用間斷油(you)(you)冷(leng)的方式冷(leng)卻(que)。
淬火(huo)后應及時(shi)回火(huo)，根(gen)據力學性能要求(qiu)，回火(huo)溫(wen)(wen)度選在(zai)(zai)580~600℃之間是(shi)合(he)適的，回火(huo)可采(cai)用空冷。該材料如(ru)果在(zai)(zai)480~520℃之間回火(huo)，會使韌(ren)性下降，應避免在(zai)(zai)這個(ge)溫(wen)(wen)度回火(huo)。
0Cr13Ni4Mo回火(huo)溫度(du)過(guo)低(di)，達不到回火(huo)的(de)目的(de)，硬(ying)度(du)高，塑(su)韌性不足，但(dan)回火(huo)溫度(du)超過(guo)640℃,也會使材料硬(ying)度(du)高，塑(su)韌性下(xia)降(jiang)，這是(shi)因為該材料的(de)Ac1點(dian)較低(di)，超過(guo)640℃回火(huo)，會超過(guo)Ac1點(dian)，加熱保(bao)溫過(guo)程中將產生奧氏體，而冷卻后轉變(bian)成馬氏體。
一(yi)旦因回(hui)(hui)(hui)火(huo)溫度過高(gao)而(er)引(yin)起硬度升高(gao)和塑韌性降低，可在(zai)原回(hui)(hui)(hui)火(huo)溫度或略低于原回(hui)(hui)(hui)火(huo)溫度重新回(hui)(hui)(hui)火(huo)一(yi)次。
回火冷卻采用空(kong)冷可達到(dao)技術要求，但采用油冷，則會使韌性有所提高。
c、d 高溫消除應力
在本軸的加工(gong)工(gong)序中(zhong)，安排了(le)兩次高溫消除應力工(gong)序。具(ju)體工(gong)藝(yi)見圖8-14。
第一次(ci)高溫消除(chu)(chu)應力(li)（C)是(shi)考慮軸在調質處理時(shi)，有可(ke)(ke)能產(chan)生(sheng)彎曲(qu)，并用機(ji)械法(fa)矯(jiao)(jiao)直，這(zhe)(zhe)次(ci)高溫消除(chu)(chu)應力(li)就是(shi)消除(chu)(chu)機(ji)械矯(jiao)(jiao)直時(shi)產(chan)生(sheng)的(de)應力(li)，因為軸經過機(ji)械矯(jiao)(jiao)直產(chan)生(sheng)的(de)應力(li)不及時(shi)消除(chu)(chu)，會在以后的(de)時(shi)間里，甚至(zhi)在運轉(zhuan)過程中慢慢釋放，這(zhe)(zhe)會引(yin)起已經加工(gong)好的(de)軸又產(chan)生(sheng)彎曲(qu)變形，對(dui)設備的(de)性能產(chan)生(sheng)不利的(de)影(ying)響，因此，矯(jiao)(jiao)直應力(li)必(bi)須及時(shi)消除(chu)(chu)。當然(ran)，如(ru)果(guo)軸在調質時(shi)不產(chan)生(sheng)彎曲(qu)，不經過矯(jiao)(jiao)直，則這(zhe)(zhe)次(ci)高溫去(qu)應力(li)可(ke)(ke)不進行。
第二(er)次(ci)高(gao)溫(wen)消除應(ying)力（D)是為消除機(ji)(ji)械(xie)加(jia)工(gong)中產生的應(ying)力，機(ji)(ji)械(xie)加(jia)工(gong)產生的應(ying)力不(bu)消除，同樣會(hui)引起(qi)不(bu)良的后果。高(gao)溫(wen)消除應(ying)力的加(jia)熱(re)溫(wen)度采用550~570℃,這是考慮要低于調質回火溫(wen)度以(yi)下(xia)20~30℃的原則(ze)，又(you)避開在520℃以(yi)下(xia)加(jia)熱(re)可(ke)能產生的脆性。
e. 去氫處理
去(qu)氫(qing)處理(li)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)主(zhu)要是(shi)去(qu)除軸頸在鍍(du)鉻時(shi)，鍍(du)鉻層(ceng)中(zhong)產生的(de)(de)(de)氫(qing)，這種(zhong)氫(qing)存在于鍍(du)層(ceng)中(zhong)，會(hui)引起(qi)鍍(du)層(ceng)的(de)(de)(de)脆性增加(jia)和剝落。采用180~220℃的(de)(de)(de)溫度足(zu)以達(da)到(dao)去(qu)氫(qing)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。具體的(de)(de)(de)工(gong)藝見(jian)圖(tu)8-15。
這個去(qu)氫溫度(du)恰好與低(di)溫消除(chu)應力(li)(li)的(de)溫度(du)一致，所以，同(tong)時起到了(le)消除(chu)軸(zhou)在(zai)半精加工(gong)(gong)過(guo)程中產生的(de)機械加工(gong)(gong)應力(li)(li)的(de)作用。對于某些要(yao)求高(gao)精度(du)、高(gao)穩(wen)定性的(de)軸(zhou)或其(qi)他零件，采取低(di)溫消除(chu)應力(li)(li)工(gong)(gong)序(xu)是必要(yao)的(de)，例如與這個軸(zhou)相似等級的(de)零件，即使沒有鍍鉻，同(tong)樣有低(di)溫消除(chu)應力(li)(li)處理的(de)工(gong)(gong)序(xu)。
