零件名稱： 不銹鋼(gang)軸 ，見圖 8-11 。
材質：0Cr13Ni4Mo不銹鋼
熱處理(li)要求：
a. 調質力學性能：Rm,780~980N/m㎡;R,0.2≥685N/㎡;A≥15%;AkvIsO≥49J;硬(ying)度，285~321HB.
b. 軸(zhou)徑鍍鉻，55~60HRC.
1. 零件常見的失效形式(shi)及應具備的性能(neng)
該軸在運(yun)行中的轉速為5200r/min,在高速運(yun)轉的同時(shi)，還要帶(dai)動葉輪(lun)和水(shui)介質(zhi)，工作(zuo)狀態受力復雜，要承受彎曲、扭曲、沖(chong)擊、疲勞(lao)等多種作(zuo)用力，一旦(dan)變形或斷裂(lie)，將造成嚴(yan)重的后果。軸頸部位還有(you)強(qiang)摩(mo)擦(ca)。介質(zhi)為有(you)一定溫度并(bing)稍(shao)有(you)腐蝕性(xing)的水(shui)介質(zhi)。
該(gai)軸(zhou)設(she)計要求有較高的(de)強度、塑韌性(xing)，軸(zhou)頸(jing)應耐磨，軸(zhou)還應有最小的(de)應力和良好的(de)穩定性(xing)，以防止運轉時產(chan)生振動和噪聲。
2. 材料(liao)選(xuan)用原則及(ji)熱(re)處理方(fang)法選(xuan)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。
該軸選用0Cr13Ni4Mo鋼是(shi)合理的。
3. 零(ling)件主要加工工序(xu)
鍛(duan)造－退火（A)-粗加工－調質（B)-矯直高(gao)溫去(qu)應(ying)力處理（C)-性能檢驗－機械加工－探(tan)傷－高(gao)溫去(qu)應(ying)力處理（D)-銑槽－半精(jing)(jing)加工－探(tan)傷鍍鉻(ge)－去(qu)氫退火（E)-精(jing)(jing)車－磨削－檢查(cha)。
4. 熱處理工藝(yi)分析及應注意(yi)的問(wen)題
a. 退火
軸坯鍛(duan)造后存(cun)在應力，硬度(du)(du)偏高，不(bu)易加工(gong)，還(huan)可(ke)能存(cun)在不(bu)穩定組(zu)(zu)織，所以，應進行鍛(duan)后退火處理，具體工(gong)藝見(jian)圖(tu)8-12。0Cr13Ni4Mo鋼的(de)Ac點很低，退火溫(wen)度(du)(du)不(bu)能太高，超過相(xiang)變點后再冷卻下來，組(zu)(zu)織中可(ke)能存(cun)在馬氏體，硬度(du)(du)升高，組(zu)(zu)織不(bu)穩定。
所以(yi)，退火溫度(du)(du)一般(ban)選在620~640℃,充分保溫后(hou)空冷(leng)，即可保證硬度(du)(du)不大于200HB,獲得具有板條馬氏體形(xing)態的索氏體組織(zhi)。
b. 調質
調質處(chu)理(li)是(shi)為(wei)了保證(zheng)軸達到(dao)要求的力學性能。具體(ti)的工(gong)藝見圖8-13。
0Cr13Ni4Mo鋼的(de)(de)相變點(dian)較低(di)，研究表明，加(jia)(jia)熱到850℃左右(you)時，材(cai)料即(ji)可(ke)獲得奧氏(shi)體組織。但其合金(jin)元(yuan)素較高，為使碳和(he)合金(jin)元(yuan)素能(neng)較好(hao)地溶解，使奧氏(shi)體成分充分均勻(yun)化，采(cai)(cai)用1020~1050℃加(jia)(jia)熱是合適的(de)(de)。更高的(de)(de)加(jia)(jia)熱溫(wen)(wen)度(du)(du)可(ke)能(neng)引起晶粒長大(da)和(he)合金(jin)元(yuan)素過量(liang)溶解，淬火(huo)(huo)(huo)后會增加(jia)(jia)殘余奧氏(shi)體含量(liang)及(ji)塑韌性下(xia)降。淬火(huo)(huo)(huo)加(jia)(jia)熱保(bao)溫(wen)(wen)后采(cai)(cai)用油冷(leng)卻。該(gai)材(cai)料淬透(tou)性很好(hao)，冷(leng)卻太激烈或出(chu)油溫(wen)(wen)度(du)(du)太低(di)，可(ke)能(neng)產生淬火(huo)(huo)(huo)裂紋(wen)（特別是零件截面(mian)較大(da)時）。淬火(huo)(huo)(huo)冷(leng)卻出(chu)油溫(wen)(wen)度(du)(du)應不低(di)于80℃或采(cai)(cai)用間斷油冷(leng)的(de)(de)方式(shi)冷(leng)卻。
淬火(huo)(huo)后應及時(shi)回火(huo)(huo)，根據力學性能(neng)要求，回火(huo)(huo)溫度選在(zai)580~600℃之間是合適的，回火(huo)(huo)可采用空冷。該材料(liao)如果在(zai)480~520℃之間回火(huo)(huo)，會使韌性下降，應避免在(zai)這個溫度回火(huo)(huo)。
0Cr13Ni4Mo回火溫度(du)(du)過(guo)低，達不(bu)到回火的(de)目的(de)，硬度(du)(du)高，塑韌(ren)性(xing)不(bu)足，但回火溫度(du)(du)超(chao)過(guo)640℃,也會(hui)使材料(liao)硬度(du)(du)高，塑韌(ren)性(xing)下降，這是因為該(gai)材料(liao)的(de)Ac1點(dian)(dian)較(jiao)低，超(chao)過(guo)640℃回火，會(hui)超(chao)過(guo)Ac1點(dian)(dian)，加熱保溫過(guo)程中將產生奧氏體(ti)，而(er)冷卻后轉(zhuan)變成馬(ma)氏體(ti)。
一旦因回火溫(wen)(wen)度(du)(du)過(guo)高而(er)引(yin)起硬度(du)(du)升(sheng)高和(he)塑韌(ren)性降低，可在原回火溫(wen)(wen)度(du)(du)或略(lve)低于原回火溫(wen)(wen)度(du)(du)重新回火一次。
回火冷(leng)卻采(cai)用空冷(leng)可達到技術要求，但采(cai)用油(you)冷(leng)，則(ze)會(hui)使(shi)韌性(xing)有所提(ti)高。
c、d 高溫消(xiao)除應力
在本軸的加工工序(xu)中(zhong)，安排了兩次高(gao)溫消除應力工序(xu)。具(ju)體工藝見圖8-14。
第(di)一次高溫消(xiao)除(chu)(chu)(chu)應(ying)(ying)力（C)是考慮(lv)軸(zhou)在(zai)(zai)調質處理(li)時(shi)，有可能產(chan)(chan)生彎曲(qu)，并用機械(xie)法矯(jiao)直(zhi)，這(zhe)次高溫消(xiao)除(chu)(chu)(chu)應(ying)(ying)力就是消(xiao)除(chu)(chu)(chu)機械(xie)矯(jiao)直(zhi)時(shi)產(chan)(chan)生的(de)(de)應(ying)(ying)力，因為軸(zhou)經(jing)過(guo)機械(xie)矯(jiao)直(zhi)產(chan)(chan)生的(de)(de)應(ying)(ying)力不(bu)(bu)及(ji)時(shi)消(xiao)除(chu)(chu)(chu)，會在(zai)(zai)以(yi)后(hou)的(de)(de)時(shi)間里，甚至在(zai)(zai)運轉(zhuan)過(guo)程(cheng)中(zhong)慢慢釋(shi)放，這(zhe)會引起(qi)已經(jing)加工好的(de)(de)軸(zhou)又產(chan)(chan)生彎曲(qu)變形，對設備的(de)(de)性能產(chan)(chan)生不(bu)(bu)利的(de)(de)影響，因此，矯(jiao)直(zhi)應(ying)(ying)力必須及(ji)時(shi)消(xiao)除(chu)(chu)(chu)。當然，如果(guo)軸(zhou)在(zai)(zai)調質時(shi)不(bu)(bu)產(chan)(chan)生彎曲(qu)，不(bu)(bu)經(jing)過(guo)矯(jiao)直(zhi)，則這(zhe)次高溫去(qu)應(ying)(ying)力可不(bu)(bu)進行。
第二(er)次(ci)高溫(wen)消(xiao)除(chu)(chu)(chu)應力(li)（D)是為消(xiao)除(chu)(chu)(chu)機械加工中產(chan)生的應力(li)，機械加工產(chan)生的應力(li)不(bu)消(xiao)除(chu)(chu)(chu)，同樣會引(yin)起不(bu)良的后(hou)果。高溫(wen)消(xiao)除(chu)(chu)(chu)應力(li)的加熱溫(wen)度采用550~570℃,這是考(kao)慮要低于調質回火溫(wen)度以下(xia)20~30℃的原則，又避開在(zai)520℃以下(xia)加熱可能產(chan)生的脆(cui)性。
e. 去氫處(chu)理
去氫(qing)(qing)處(chu)理的(de)目的(de)主要是去除軸頸在鍍鉻(ge)時(shi)，鍍鉻(ge)層中產生的(de)氫(qing)(qing)，這種氫(qing)(qing)存在于鍍層中，會(hui)引起鍍層的(de)脆性增加(jia)和剝落。采用180~220℃的(de)溫度足(zu)以達到去氫(qing)(qing)的(de)目的(de)。具體(ti)的(de)工藝見圖8-15。
這(zhe)個(ge)去氫溫度(du)恰好與低溫消除(chu)應(ying)力的(de)(de)溫度(du)一致(zhi)，所(suo)以，同(tong)時(shi)起到了消除(chu)軸(zhou)在半精加(jia)工(gong)過(guo)程中(zhong)產(chan)生的(de)(de)機械(xie)加(jia)工(gong)應(ying)力的(de)(de)作用。對于某些要求高精度(du)、高穩定性的(de)(de)軸(zhou)或其他零(ling)件，采取低溫消除(chu)應(ying)力工(gong)序(xu)是必要的(de)(de)，例如與這(zhe)個(ge)軸(zhou)相似等級的(de)(de)零(ling)件，即使沒有(you)鍍(du)鉻，同(tong)樣(yang)有(you)低溫消除(chu)應(ying)力處理的(de)(de)工(gong)序(xu)。
