零件(jian)名稱： 不銹鋼軸 ，見圖 8-11 。
材質(zhi)：0Cr13Ni4Mo不銹(xiu)鋼
熱處理要(yao)求(qiu)：
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. 軸徑鍍鉻，55~60HRC.
1. 零件常見的失效形式及應具備(bei)的性能
該軸在運(yun)行中的(de)(de)轉速(su)為(wei)5200r/min,在高速(su)運(yun)轉的(de)(de)同(tong)時(shi)，還(huan)要帶動葉輪和水介(jie)質(zhi)(zhi)，工作狀態受力(li)復雜，要承(cheng)受彎曲(qu)、扭曲(qu)、沖擊、疲勞等多種(zhong)作用(yong)力(li)，一旦(dan)變形或斷裂(lie)，將造成嚴重的(de)(de)后果。軸頸(jing)部位(wei)還(huan)有(you)強摩擦。介(jie)質(zhi)(zhi)為(wei)有(you)一定溫度(du)并稍有(you)腐蝕(shi)性的(de)(de)水介(jie)質(zhi)(zhi)。
該軸(zhou)設計要(yao)求有(you)較高(gao)的強度、塑(su)韌性，軸(zhou)頸應耐(nai)磨，軸(zhou)還應有(you)最小的應力和良好的穩(wen)定性，以防止運轉時產生振動和噪聲(sheng)。
2. 材(cai)料選用(yong)原則及熱處理方法(fa)選擇
久久99國產精品久久99果凍傳媒: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(li)的。
3. 零件主要加工工序
鍛(duan)造－退火(huo)（A)-粗加工－調質（B)-矯直高(gao)溫去(qu)(qu)應力處理（C)-性能檢驗－機械加工－探(tan)傷－高(gao)溫去(qu)(qu)應力處理（D)-銑槽－半精加工－探(tan)傷鍍鉻(ge)－去(qu)(qu)氫退火(huo)（E)-精車－磨(mo)削－檢查。
4. 熱處(chu)理工藝(yi)分析(xi)及應注意的(de)問(wen)題
a. 退火
軸坯鍛(duan)造后(hou)存(cun)在(zai)應(ying)力，硬(ying)度偏高(gao)，不易加(jia)工，還可能存(cun)在(zai)不穩定組織，所以，應(ying)進(jin)行鍛(duan)后(hou)退(tui)(tui)火(huo)處理，具(ju)體(ti)(ti)工藝(yi)見圖(tu)8-12。0Cr13Ni4Mo鋼(gang)的Ac點很(hen)低，退(tui)(tui)火(huo)溫度不能太(tai)高(gao)，超過相(xiang)變點后(hou)再冷卻下來(lai)，組織中可能存(cun)在(zai)馬(ma)氏體(ti)(ti)，硬(ying)度升(sheng)高(gao)，組織不穩定。
所以，退(tui)火溫(wen)度一般選在620~640℃,充(chong)分保溫(wen)后空冷，即可(ke)保證(zheng)硬(ying)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(le)保(bao)證軸達到要求(qiu)的力學性能。具(ju)體的工藝見(jian)圖8-13。
0Cr13Ni4Mo鋼的(de)相變點較低，研究表明，加(jia)(jia)熱(re)到850℃左右時，材(cai)料即可獲得奧氏(shi)體組(zu)織。但其合金元素較高，為使碳和(he)合金元素能(neng)較好(hao)地溶(rong)解(jie)，使奧氏(shi)體成分(fen)充分(fen)均勻化(hua)，采用1020~1050℃加(jia)(jia)熱(re)是合適的(de)。更高的(de)加(jia)(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度可能(neng)引起晶粒長大和(he)合金元素過(guo)量溶(rong)解(jie)，淬(cui)火(huo)后會增加(jia)(jia)殘余奧氏(shi)體含量及塑韌性(xing)(xing)下(xia)降。淬(cui)火(huo)加(jia)(jia)熱(re)保溫(wen)(wen)后采用油(you)冷卻(que)。該材(cai)料淬(cui)透(tou)性(xing)(xing)很好(hao)，冷卻(que)太激烈(lie)或出油(you)溫(wen)(wen)度太低，可能(neng)產生淬(cui)火(huo)裂紋（特別是零件截面較大時）。淬(cui)火(huo)冷卻(que)出油(you)溫(wen)(wen)度應不(bu)低于80℃或采用間斷油(you)冷的(de)方式冷卻(que)。
淬火后應及時回(hui)火，根據力學(xue)性能要(yao)求，回(hui)火溫度選在580~600℃之(zhi)間(jian)是(shi)合適(shi)的，回(hui)火可采(cai)用(yong)空(kong)冷。該(gai)材料(liao)如果在480~520℃之(zhi)間(jian)回(hui)火，會使(shi)韌(ren)性下降，應避(bi)免在這個溫度回(hui)火。
0Cr13Ni4Mo回(hui)(hui)火溫度(du)過(guo)低(di)，達不(bu)到(dao)回(hui)(hui)火的(de)目的(de)，硬度(du)高，塑(su)韌(ren)性不(bu)足，但回(hui)(hui)火溫度(du)超過(guo)640℃,也會(hui)(hui)使材(cai)料(liao)硬度(du)高，塑(su)韌(ren)性下降，這是因為該材(cai)料(liao)的(de)Ac1點較低(di)，超過(guo)640℃回(hui)(hui)火，會(hui)(hui)超過(guo)Ac1點，加熱保溫過(guo)程中將產生(sheng)奧氏(shi)體，而(er)冷卻后(hou)轉變成馬氏(shi)體。
一旦因回(hui)火溫(wen)(wen)度過高(gao)(gao)而(er)引起硬(ying)度升高(gao)(gao)和塑韌性降低(di)，可在原回(hui)火溫(wen)(wen)度或略低(di)于原回(hui)火溫(wen)(wen)度重新回(hui)火一次。
回火冷卻采用空冷可達到技術要求，但采用油(you)冷，則會使韌性有所提高。
c、d 高(gao)溫消除(chu)應力
在本(ben)軸的加(jia)工(gong)工(gong)序中(zhong)，安排了兩次高(gao)溫消(xiao)除應力工(gong)序。具體(ti)工(gong)藝見圖8-14。
第一次(ci)高溫(wen)(wen)消除應(ying)(ying)力(li)（C)是考慮軸(zhou)(zhou)在調質(zhi)處理時(shi)，有可能產生彎曲(qu)(qu)，并用機械(xie)法矯(jiao)直(zhi)，這次(ci)高溫(wen)(wen)消除應(ying)(ying)力(li)就是消除機械(xie)矯(jiao)直(zhi)時(shi)產生的應(ying)(ying)力(li)，因(yin)為軸(zhou)(zhou)經過(guo)(guo)機械(xie)矯(jiao)直(zhi)產生的應(ying)(ying)力(li)不(bu)(bu)及時(shi)消除，會在以后的時(shi)間(jian)里，甚至在運(yun)轉過(guo)(guo)程中慢慢釋放，這會引(yin)起已經加(jia)工好(hao)的軸(zhou)(zhou)又產生彎曲(qu)(qu)變形，對(dui)設(she)備的性能產生不(bu)(bu)利的影響，因(yin)此，矯(jiao)直(zhi)應(ying)(ying)力(li)必(bi)須及時(shi)消除。當然(ran)，如果軸(zhou)(zhou)在調質(zhi)時(shi)不(bu)(bu)產生彎曲(qu)(qu)，不(bu)(bu)經過(guo)(guo)矯(jiao)直(zhi)，則這次(ci)高溫(wen)(wen)去應(ying)(ying)力(li)可不(bu)(bu)進行。
第二(er)次(ci)高(gao)溫消(xiao)除(chu)應力（D)是為消(xiao)除(chu)機械加(jia)(jia)工中產生的應力，機械加(jia)(jia)工產生的應力不(bu)消(xiao)除(chu)，同樣會引起不(bu)良的后果。高(gao)溫消(xiao)除(chu)應力的加(jia)(jia)熱溫度采(cai)用550~570℃,這是考慮要低于調質回火溫度以(yi)下20~30℃的原則(ze)，又(you)避開在(zai)520℃以(yi)下加(jia)(jia)熱可能產生的脆性。
e. 去氫處理(li)
去氫(qing)處(chu)理的(de)(de)目的(de)(de)主要(yao)是去除軸頸在(zai)鍍(du)鉻(ge)時，鍍(du)鉻(ge)層中產生的(de)(de)氫(qing)，這種(zhong)氫(qing)存在(zai)于鍍(du)層中，會引起鍍(du)層的(de)(de)脆性(xing)增加和剝落。采用(yong)180~220℃的(de)(de)溫度(du)足以達到去氫(qing)的(de)(de)目的(de)(de)。具(ju)體的(de)(de)工藝見圖(tu)8-15。
這個去氫溫(wen)度(du)(du)恰好與(yu)低溫(wen)消(xiao)除應力(li)的(de)(de)溫(wen)度(du)(du)一致，所以，同時(shi)起(qi)到了消(xiao)除軸在半精(jing)加工過程中(zhong)產生的(de)(de)機械加工應力(li)的(de)(de)作用(yong)。對(dui)于某些要求高(gao)(gao)精(jing)度(du)(du)、高(gao)(gao)穩定性的(de)(de)軸或(huo)其(qi)他零(ling)(ling)件，采取低溫(wen)消(xiao)除應力(li)工序是必要的(de)(de)，例如與(yu)這個軸相似等級(ji)的(de)(de)零(ling)(ling)件，即(ji)使(shi)沒有鍍鉻，同樣有低溫(wen)消(xiao)除應力(li)處理的(de)(de)工序。
