零件名稱(cheng)： 不(bu)銹鋼軸 ，見圖 8-11 。
材(cai)質(zhi)：0Cr13Ni4Mo不銹鋼(gang)
熱(re)處(chu)理要求：
a. 調質(zhi)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. 零件常見的失效(xiao)形式(shi)及應具備的性能(neng)
該(gai)軸(zhou)在(zai)(zai)運(yun)行中的(de)轉速(su)為5200r/min,在(zai)(zai)高速(su)運(yun)轉的(de)同時，還要帶(dai)動葉輪和水介(jie)質(zhi)，工作狀態受力復(fu)雜，要承受彎曲、扭曲、沖擊、疲勞(lao)等多種作用力，一旦變形或斷裂，將造成嚴重(zhong)的(de)后果(guo)。軸(zhou)頸部位(wei)還有強摩擦。介(jie)質(zhi)為有一定(ding)溫(wen)度并稍有腐蝕性(xing)的(de)水介(jie)質(zhi)。
該軸(zhou)設計要求有(you)較高的(de)強度(du)、塑(su)韌性，軸(zhou)頸應耐磨，軸(zhou)還應有(you)最小的(de)應力(li)和(he)良好的(de)穩定(ding)性，以防止(zhi)運轉時產生振動和(he)噪聲。
2. 材(cai)料選(xuan)用原則及熱處理方(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(gai)軸(zhou)選用0Cr13Ni4Mo鋼是合理的。
3. 零件主要加工(gong)工(gong)序
鍛造－退火（A)-粗加(jia)工－調質(zhi)（B)-矯直高溫去(qu)應力處(chu)理（C)-性能檢驗－機械加(jia)工－探(tan)傷－高溫去(qu)應力處(chu)理（D)-銑槽－半精加(jia)工－探(tan)傷鍍鉻－去(qu)氫(qing)退火（E)-精車(che)－磨削－檢查(cha)。
4. 熱(re)處(chu)理工藝分析及應注意的問題(ti)
a. 退火(huo)
軸(zhou)坯(pi)鍛(duan)造后(hou)存(cun)在應力，硬(ying)度偏高(gao)，不(bu)(bu)易加工，還可(ke)能存(cun)在不(bu)(bu)穩定(ding)組織(zhi)，所以，應進行鍛(duan)后(hou)退(tui)火處理，具體(ti)工藝見圖8-12。0Cr13Ni4Mo鋼的Ac點很(hen)低(di)，退(tui)火溫度不(bu)(bu)能太高(gao)，超(chao)過相變點后(hou)再冷(leng)卻下來(lai)，組織(zhi)中可(ke)能存(cun)在馬氏體(ti)，硬(ying)度升高(gao)，組織(zhi)不(bu)(bu)穩定(ding)。
所以，退火溫度一般(ban)選(xuan)在620~640℃,充(chong)分保溫后空冷(leng)，即(ji)可保證(zheng)硬(ying)度不大于(yu)200HB,獲(huo)得(de)具(ju)有板(ban)條馬氏(shi)體形態的索氏(shi)體組(zu)織。
b. 調質
調質處理是為了保證(zheng)軸達到要求的力學性(xing)能。具體的工(gong)藝(yi)見圖8-13。
0Cr13Ni4Mo鋼的相變點較(jiao)(jiao)低(di)，研(yan)究表(biao)明，加熱到850℃左(zuo)右時，材(cai)料即可(ke)(ke)(ke)獲(huo)得奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)組(zu)織。但其合金元素(su)較(jiao)(jiao)高，為(wei)使碳和合金元素(su)能(neng)較(jiao)(jiao)好地溶解(jie)，使奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)成分充分均(jun)勻化，采用1020~1050℃加熱是(shi)(shi)合適的。更高的加熱溫(wen)(wen)度(du)可(ke)(ke)(ke)能(neng)引起晶粒長大和合金元素(su)過量溶解(jie)，淬(cui)(cui)(cui)火(huo)后會增(zeng)加殘余奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)含(han)量及塑韌性下降。淬(cui)(cui)(cui)火(huo)加熱保溫(wen)(wen)后采用油冷(leng)卻(que)。該材(cai)料淬(cui)(cui)(cui)透(tou)性很好，冷(leng)卻(que)太激烈或出油溫(wen)(wen)度(du)太低(di)，可(ke)(ke)(ke)能(neng)產生淬(cui)(cui)(cui)火(huo)裂紋（特別是(shi)(shi)零件截面較(jiao)(jiao)大時）。淬(cui)(cui)(cui)火(huo)冷(leng)卻(que)出油溫(wen)(wen)度(du)應不低(di)于(yu)80℃或采用間斷油冷(leng)的方(fang)式(shi)冷(leng)卻(que)。
淬火(huo)后應(ying)(ying)及時回火(huo)，根據力學性能要(yao)求，回火(huo)溫(wen)度(du)(du)選(xuan)在580~600℃之間是(shi)合適的(de)，回火(huo)可采用空冷(leng)。該材(cai)料(liao)如果在480~520℃之間回火(huo)，會使韌性下降，應(ying)(ying)避(bi)免(mian)在這個溫(wen)度(du)(du)回火(huo)。
0Cr13Ni4Mo回火溫度過(guo)低，達不到回火的目的，硬度高(gao)，塑韌(ren)性(xing)不足，但回火溫度超過(guo)640℃,也會使(shi)材料(liao)(liao)硬度高(gao)，塑韌(ren)性(xing)下降(jiang)，這是因(yin)為該材料(liao)(liao)的Ac1點(dian)(dian)較低，超過(guo)640℃回火，會超過(guo)Ac1點(dian)(dian)，加熱(re)保溫過(guo)程(cheng)中將產生(sheng)奧氏(shi)體(ti)，而(er)冷(leng)卻后(hou)轉變成馬(ma)氏(shi)體(ti)。
一旦因(yin)回火(huo)溫(wen)(wen)度(du)(du)過高而引起硬(ying)度(du)(du)升高和塑(su)韌(ren)性降(jiang)低(di)，可(ke)在原(yuan)回火(huo)溫(wen)(wen)度(du)(du)或略低(di)于(yu)原(yuan)回火(huo)溫(wen)(wen)度(du)(du)重新回火(huo)一次。
回(hui)火冷(leng)(leng)卻采用(yong)空冷(leng)(leng)可達到(dao)技術要求(qiu)，但采用(yong)油冷(leng)(leng)，則會使韌性有(you)所提高。
c、d 高溫(wen)消(xiao)除應力
在本軸的加工(gong)工(gong)序(xu)中，安排(pai)了兩次高溫(wen)消除應力(li)工(gong)序(xu)。具體工(gong)藝見(jian)圖8-14。
第一次(ci)(ci)高溫消除(chu)(chu)應(ying)(ying)(ying)力(li)（C)是考(kao)慮軸在(zai)調質處理時(shi)，有可能產(chan)(chan)生(sheng)彎(wan)(wan)曲，并用機械法矯(jiao)直，這次(ci)(ci)高溫消除(chu)(chu)應(ying)(ying)(ying)力(li)就是消除(chu)(chu)機械矯(jiao)直時(shi)產(chan)(chan)生(sheng)的(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)，因為軸經(jing)過(guo)機械矯(jiao)直產(chan)(chan)生(sheng)的(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)不及時(shi)消除(chu)(chu)，會在(zai)以后的(de)時(shi)間里，甚至在(zai)運轉過(guo)程(cheng)中慢(man)慢(man)釋放(fang)，這會引起已經(jing)加工(gong)好(hao)的(de)軸又產(chan)(chan)生(sheng)彎(wan)(wan)曲變形，對設(she)備的(de)性能產(chan)(chan)生(sheng)不利的(de)影響(xiang)，因此，矯(jiao)直應(ying)(ying)(ying)力(li)必(bi)須(xu)及時(shi)消除(chu)(chu)。當然，如果軸在(zai)調質時(shi)不產(chan)(chan)生(sheng)彎(wan)(wan)曲，不經(jing)過(guo)矯(jiao)直，則這次(ci)(ci)高溫去應(ying)(ying)(ying)力(li)可不進行。
第二次高溫(wen)消(xiao)(xiao)除應(ying)力(li)(li)（D)是為消(xiao)(xiao)除機械(xie)加工(gong)中產生的(de)應(ying)力(li)(li)，機械(xie)加工(gong)產生的(de)應(ying)力(li)(li)不(bu)消(xiao)(xiao)除，同樣會引起不(bu)良的(de)后果。高溫(wen)消(xiao)(xiao)除應(ying)力(li)(li)的(de)加熱溫(wen)度采用550~570℃,這(zhe)是考慮(lv)要低于調(diao)質(zhi)回火(huo)溫(wen)度以(yi)下(xia)20~30℃的(de)原則，又避開在520℃以(yi)下(xia)加熱可能產生的(de)脆性。
e. 去氫處(chu)理
去氫處(chu)理的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)主要是去除軸頸在鍍鉻時，鍍鉻層中產生的(de)(de)(de)氫，這種(zhong)氫存在于鍍層中，會引起(qi)鍍層的(de)(de)(de)脆(cui)性(xing)增(zeng)加和剝(bo)落。采用180~220℃的(de)(de)(de)溫(wen)度足以(yi)達到去氫的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。具體的(de)(de)(de)工藝(yi)見圖8-15。
這個(ge)去氫溫(wen)度(du)恰好與低(di)溫(wen)消(xiao)除(chu)應力(li)的溫(wen)度(du)一致，所以，同(tong)時起(qi)到了消(xiao)除(chu)軸(zhou)在半精加工(gong)過程中產(chan)生的機械加工(gong)應力(li)的作用。對于某些要(yao)求高(gao)精度(du)、高(gao)穩定性的軸(zhou)或其他零(ling)件(jian)，采取(qu)低(di)溫(wen)消(xiao)除(chu)應力(li)工(gong)序是必要(yao)的，例(li)如與這個(ge)軸(zhou)相(xiang)似(si)等級(ji)的零(ling)件(jian)，即使沒有鍍(du)鉻，同(tong)樣有低(di)溫(wen)消(xiao)除(chu)應力(li)處理的工(gong)序。
