零件名(ming)稱： 不銹(xiu)鋼(gang)軸 ，見圖 8-11 。
材(cai)質：0Cr13Ni4Mo不銹鋼
熱處理要求(qiu)：
a. 調質力學性(xing)能：Rm,780~980N/m㎡;R,0.2≥685N/㎡;A≥15%;AkvIsO≥49J;硬度(du)，285~321HB.
b. 軸徑鍍(du)鉻(ge)，55~60HRC.
1. 零件(jian)常見的失效形式及(ji)應(ying)具備的性能
該軸在(zai)運行(xing)中的轉速(su)為5200r/min,在(zai)高速(su)運轉的同時(shi)，還(huan)(huan)要帶(dai)動葉輪和水(shui)介(jie)質，工作狀態受力(li)復雜，要承受彎曲、扭曲、沖(chong)擊、疲(pi)勞(lao)等多(duo)種作用(yong)力(li)，一旦變(bian)形或斷裂，將造(zao)成嚴重的后果。軸頸部位還(huan)(huan)有(you)強摩擦(ca)。介(jie)質為有(you)一定溫度并稍有(you)腐蝕性的水(shui)介(jie)質。
該軸(zhou)設(she)計要(yao)求有較高的(de)強(qiang)度(du)、塑韌(ren)性，軸(zhou)頸應耐磨，軸(zhou)還應有最(zui)小的(de)應力和良(liang)好的(de)穩(wen)定性，以(yi)防止運轉時產生振動和噪聲。
2. 材料選(xuan)用原則(ze)及熱處理(li)方法選(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鋼是合理的。
3. 零(ling)件主要加工工序
鍛造－退火（A)-粗加工－調質(zhi)（B)-矯直(zhi)高溫去(qu)應(ying)力(li)處(chu)理（C)-性(xing)能檢驗－機(ji)械(xie)加工－探(tan)傷－高溫去(qu)應(ying)力(li)處(chu)理（D)-銑(xian)槽－半精加工－探(tan)傷鍍鉻－去(qu)氫(qing)退火（E)-精車－磨削－檢查。
4. 熱處理工藝(yi)分(fen)析及應注意(yi)的問題
a. 退火
軸坯(pi)鍛造后存(cun)在(zai)應力，硬(ying)(ying)度(du)偏高(gao)，不(bu)(bu)易加(jia)工，還可(ke)能(neng)存(cun)在(zai)不(bu)(bu)穩(wen)定組(zu)織，所(suo)以，應進行鍛后退火(huo)(huo)處理，具體(ti)工藝(yi)見圖8-12。0Cr13Ni4Mo鋼(gang)的(de)Ac點(dian)很低，退火(huo)(huo)溫度(du)不(bu)(bu)能(neng)太高(gao)，超過相變點(dian)后再冷卻下(xia)來，組(zu)織中可(ke)能(neng)存(cun)在(zai)馬氏體(ti)，硬(ying)(ying)度(du)升高(gao)，組(zu)織不(bu)(bu)穩(wen)定。
所以，退火(huo)溫(wen)度一般選在620~640℃,充(chong)分保溫(wen)后空(kong)冷，即可保證硬度不大于200HB,獲得(de)具有板條馬氏(shi)體形(xing)態(tai)的索(suo)氏(shi)體組織。
b. 調質
調質處理是為(wei)了保證軸(zhou)達到(dao)要求的力(li)學性能。具體的工藝(yi)見圖8-13。
0Cr13Ni4Mo鋼的(de)相變點較低，研(yan)究表明(ming)，加熱到850℃左右(you)時，材料(liao)即(ji)可獲(huo)得奧(ao)氏(shi)(shi)體組織。但其合金元(yuan)素較高，為使碳(tan)和合金元(yuan)素能(neng)(neng)較好地溶解，使奧(ao)氏(shi)(shi)體成分(fen)充分(fen)均勻化，采(cai)(cai)用1020~1050℃加熱是(shi)合適的(de)。更高的(de)加熱溫(wen)度可能(neng)(neng)引(yin)起(qi)晶粒長大和合金元(yuan)素過量溶解，淬火后會(hui)增加殘余奧(ao)氏(shi)(shi)體含量及塑韌(ren)性(xing)下(xia)降。淬火加熱保溫(wen)后采(cai)(cai)用油(you)(you)冷(leng)卻(que)(que)。該(gai)材料(liao)淬透性(xing)很好，冷(leng)卻(que)(que)太激(ji)烈或出油(you)(you)溫(wen)度太低，可能(neng)(neng)產生淬火裂紋（特(te)別是(shi)零件截面較大時）。淬火冷(leng)卻(que)(que)出油(you)(you)溫(wen)度應不低于80℃或采(cai)(cai)用間斷油(you)(you)冷(leng)的(de)方式(shi)冷(leng)卻(que)(que)。
淬(cui)火(huo)(huo)(huo)后應及時回火(huo)(huo)(huo)，根據力學性能要求，回火(huo)(huo)(huo)溫(wen)度選在(zai)(zai)580~600℃之(zhi)間(jian)是(shi)合適的，回火(huo)(huo)(huo)可采用空冷。該(gai)材料如(ru)果在(zai)(zai)480~520℃之(zhi)間(jian)回火(huo)(huo)(huo)，會使韌(ren)性下(xia)降，應避(bi)免在(zai)(zai)這個溫(wen)度回火(huo)(huo)(huo)。
0Cr13Ni4Mo回火(huo)溫(wen)度(du)過(guo)低(di)，達(da)不到回火(huo)的目(mu)的，硬(ying)度(du)高(gao)，塑(su)韌(ren)性(xing)不足，但回火(huo)溫(wen)度(du)超過(guo)640℃,也會使材料(liao)硬(ying)度(du)高(gao)，塑(su)韌(ren)性(xing)下降，這是因為該材料(liao)的Ac1點較(jiao)低(di)，超過(guo)640℃回火(huo)，會超過(guo)Ac1點，加熱保溫(wen)過(guo)程中將產生(sheng)奧氏(shi)體(ti)，而冷卻(que)后轉變成馬氏(shi)體(ti)。
一(yi)(yi)旦因回火(huo)(huo)(huo)溫度(du)(du)過高(gao)而引起硬度(du)(du)升高(gao)和塑(su)韌(ren)性降低，可(ke)在原回火(huo)(huo)(huo)溫度(du)(du)或略低于原回火(huo)(huo)(huo)溫度(du)(du)重新回火(huo)(huo)(huo)一(yi)(yi)次。
回(hui)火冷(leng)卻(que)采(cai)用空冷(leng)可達(da)到技術要(yao)求，但采(cai)用油(you)冷(leng)，則(ze)會使(shi)韌性有所提高。
c、d 高溫消除(chu)應力
在(zai)本軸的加工(gong)(gong)工(gong)(gong)序(xu)中，安排了兩次高(gao)溫消除(chu)應力工(gong)(gong)序(xu)。具體工(gong)(gong)藝(yi)見圖(tu)8-14。
第一次(ci)高溫(wen)消除應(ying)(ying)(ying)力(li)（C)是(shi)考慮(lv)軸(zhou)在調質處(chu)理時(shi)，有可(ke)能產(chan)(chan)(chan)生(sheng)彎(wan)曲，并用機(ji)(ji)械(xie)法矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)，這(zhe)次(ci)高溫(wen)消除應(ying)(ying)(ying)力(li)就是(shi)消除機(ji)(ji)械(xie)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)時(shi)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)，因為軸(zhou)經(jing)過機(ji)(ji)械(xie)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)不(bu)及(ji)時(shi)消除，會在以后(hou)的(de)(de)時(shi)間里，甚(shen)至在運轉過程(cheng)中(zhong)慢(man)慢(man)釋(shi)放，這(zhe)會引起已經(jing)加工好(hao)的(de)(de)軸(zhou)又產(chan)(chan)(chan)生(sheng)彎(wan)曲變形，對設備的(de)(de)性能產(chan)(chan)(chan)生(sheng)不(bu)利的(de)(de)影響，因此，矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)應(ying)(ying)(ying)力(li)必須及(ji)時(shi)消除。當然，如果軸(zhou)在調質時(shi)不(bu)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)彎(wan)曲，不(bu)經(jing)過矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)，則這(zhe)次(ci)高溫(wen)去(qu)應(ying)(ying)(ying)力(li)可(ke)不(bu)進行。
第二次高溫(wen)消(xiao)(xiao)除應力(li)（D)是為(wei)消(xiao)(xiao)除機(ji)械加(jia)工(gong)(gong)中產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)應力(li)，機(ji)械加(jia)工(gong)(gong)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)應力(li)不(bu)消(xiao)(xiao)除，同樣會引起不(bu)良的(de)后果(guo)。高溫(wen)消(xiao)(xiao)除應力(li)的(de)加(jia)熱溫(wen)度采用550~570℃,這是考慮要低于調(diao)質回火(huo)溫(wen)度以下20~30℃的(de)原(yuan)則(ze)，又(you)避開(kai)在520℃以下加(jia)熱可能產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)脆性(xing)。
e. 去(qu)氫處理(li)
去氫處理的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)主要是去除(chu)軸頸(jing)在(zai)鍍(du)(du)鉻時，鍍(du)(du)鉻層中產(chan)生的(de)(de)(de)氫，這種氫存在(zai)于(yu)鍍(du)(du)層中，會引起鍍(du)(du)層的(de)(de)(de)脆性增加(jia)和剝(bo)落。采用180~220℃的(de)(de)(de)溫度(du)足(zu)以達到去氫的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。具(ju)體的(de)(de)(de)工藝(yi)見圖8-15。
這個(ge)去氫溫度恰好與(yu)低(di)(di)溫消(xiao)除應(ying)力(li)的(de)溫度一致，所(suo)以，同(tong)(tong)時起到了消(xiao)除軸(zhou)在半精加工(gong)過程(cheng)中產生(sheng)的(de)機械加工(gong)應(ying)力(li)的(de)作用。對于某些要求(qiu)高精度、高穩定性的(de)軸(zhou)或其他零(ling)件(jian)，采取低(di)(di)溫消(xiao)除應(ying)力(li)工(gong)序是必要的(de)，例如與(yu)這個(ge)軸(zhou)相似(si)等級(ji)的(de)零(ling)件(jian)，即使沒有鍍鉻，同(tong)(tong)樣(yang)有低(di)(di)溫消(xiao)除應(ying)力(li)處理(li)的(de)工(gong)序。
