零(ling)件名(ming)稱： 不銹鋼軸 ，見圖 8-11 。
材(cai)質：0Cr13Ni4Mo不銹鋼(gang)
熱處理要(yao)求(qiu)：
a. 調質(zhi)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(xiao)形式(shi)及應具備的性能
該軸在運(yun)行中的(de)(de)轉速為(wei)5200r/min,在高速運(yun)轉的(de)(de)同時，還要(yao)帶動葉輪和水(shui)介質，工作(zuo)狀(zhuang)態(tai)受(shou)(shou)力復雜，要(yao)承(cheng)受(shou)(shou)彎曲、扭(niu)曲、沖(chong)擊、疲勞等(deng)多種(zhong)作(zuo)用(yong)力，一旦變(bian)形或斷裂，將(jiang)造(zao)成嚴重(zhong)的(de)(de)后果。軸頸部位還有(you)強摩擦。介質為(wei)有(you)一定(ding)溫度并稍有(you)腐(fu)蝕性(xing)的(de)(de)水(shui)介質。
該軸(zhou)設計要(yao)求有較高的強度、塑(su)韌(ren)性，軸(zhou)頸應(ying)耐磨(mo)，軸(zhou)還應(ying)有最(zui)小的應(ying)力和良好的穩定性，以防止運(yun)轉(zhuan)時產生振動(dong)和噪聲。
2. 材(cai)料選用原則及熱處理方法(fa)選擇
香蕉視頻app在線觀看: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(zhou)選(xuan)用(yong)0Cr13Ni4Mo鋼是合(he)理(li)的。
3. 零件主要加(jia)工(gong)工(gong)序
鍛(duan)造－退(tui)火（A)-粗加(jia)工(gong)－調質（B)-矯直高溫去應力處理(li)（C)-性能檢(jian)驗－機械加(jia)工(gong)－探傷－高溫去應力處理(li)（D)-銑槽－半(ban)精(jing)加(jia)工(gong)－探傷鍍鉻－去氫退(tui)火（E)-精(jing)車－磨削－檢(jian)查。
4. 熱處理工(gong)藝分析(xi)及應注意的問(wen)題
a. 退火
軸坯鍛造后存(cun)在應(ying)(ying)力，硬(ying)度(du)偏高(gao)，不(bu)易加(jia)工(gong)，還(huan)可能(neng)存(cun)在不(bu)穩定組(zu)(zu)織，所以，應(ying)(ying)進行鍛后退(tui)火(huo)(huo)處理，具體工(gong)藝見圖8-12。0Cr13Ni4Mo鋼(gang)的Ac點很低，退(tui)火(huo)(huo)溫度(du)不(bu)能(neng)太高(gao)，超過相(xiang)變(bian)點后再冷卻下(xia)來(lai)，組(zu)(zu)織中可能(neng)存(cun)在馬氏(shi)體，硬(ying)度(du)升高(gao)，組(zu)(zu)織不(bu)穩定。
所以，退火(huo)溫度(du)一般選在620~640℃,充分保溫后空(kong)冷，即可保證(zheng)硬(ying)度(du)不(bu)大(da)于200HB,獲得具有板條(tiao)馬氏(shi)體(ti)形態的(de)索(suo)氏(shi)體(ti)組織。
b. 調質
調質處理是為了(le)保(bao)證(zheng)軸達到要求的(de)力學性能。具體的(de)工藝(yi)見圖(tu)8-13。
0Cr13Ni4Mo鋼的(de)(de)相變(bian)點較低，研究表明，加(jia)(jia)熱到850℃左右(you)時，材料即可獲得奧氏體組織。但其合(he)金元(yuan)素(su)較高(gao)，為使(shi)碳和合(he)金元(yuan)素(su)能較好地溶(rong)解(jie)，使(shi)奧氏體成分充分均勻化(hua)，采(cai)用1020~1050℃加(jia)(jia)熱是合(he)適的(de)(de)。更高(gao)的(de)(de)加(jia)(jia)熱溫(wen)(wen)度可能引起晶粒(li)長(chang)大和合(he)金元(yuan)素(su)過量溶(rong)解(jie)，淬(cui)火(huo)后會(hui)增(zeng)加(jia)(jia)殘余奧氏體含(han)量及塑韌性下降(jiang)。淬(cui)火(huo)加(jia)(jia)熱保(bao)溫(wen)(wen)后采(cai)用油(you)冷卻(que)(que)。該(gai)材料淬(cui)透性很好，冷卻(que)(que)太(tai)(tai)激烈或(huo)出(chu)油(you)溫(wen)(wen)度太(tai)(tai)低，可能產生(sheng)淬(cui)火(huo)裂紋（特別是零件截面較大時）。淬(cui)火(huo)冷卻(que)(que)出(chu)油(you)溫(wen)(wen)度應不低于80℃或(huo)采(cai)用間斷油(you)冷的(de)(de)方式冷卻(que)(que)。
淬火(huo)后應(ying)及時回(hui)火(huo)，根(gen)據(ju)力學性能(neng)要求(qiu)，回(hui)火(huo)溫度選在(zai)580~600℃之間(jian)是合適(shi)的，回(hui)火(huo)可采用空冷。該材料如果(guo)在(zai)480~520℃之間(jian)回(hui)火(huo)，會使韌性下降，應(ying)避免在(zai)這(zhe)個溫度回(hui)火(huo)。
0Cr13Ni4Mo回火(huo)(huo)溫(wen)度(du)過低，達(da)不(bu)到回火(huo)(huo)的目的，硬度(du)高，塑韌(ren)性不(bu)足，但(dan)回火(huo)(huo)溫(wen)度(du)超(chao)過640℃,也(ye)會(hui)使材(cai)料(liao)硬度(du)高，塑韌(ren)性下降，這是因為該材(cai)料(liao)的Ac1點較低，超(chao)過640℃回火(huo)(huo)，會(hui)超(chao)過Ac1點，加熱保溫(wen)過程(cheng)中將產(chan)生奧(ao)氏體，而(er)冷卻(que)后(hou)轉變成馬氏體。
一(yi)旦(dan)因回火(huo)(huo)溫(wen)度(du)(du)過高(gao)而引起硬度(du)(du)升高(gao)和(he)塑(su)韌性降(jiang)低，可在原回火(huo)(huo)溫(wen)度(du)(du)或略低于(yu)原回火(huo)(huo)溫(wen)度(du)(du)重(zhong)新(xin)回火(huo)(huo)一(yi)次。
回火冷卻采(cai)用(yong)(yong)空冷可達到技(ji)術要求，但采(cai)用(yong)(yong)油冷，則會使韌性(xing)有所提高。
c、d 高溫消除應力(li)
在本軸的加(jia)工工序(xu)(xu)中，安排了(le)兩(liang)次高溫消除應(ying)力工序(xu)(xu)。具體工藝見圖(tu)8-14。
第一次(ci)(ci)高(gao)溫(wen)消(xiao)除(chu)(chu)應(ying)力（C)是(shi)考慮軸(zhou)(zhou)(zhou)在(zai)調(diao)質處理時，有(you)可能產(chan)生彎曲，并(bing)用(yong)機(ji)(ji)械法矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)，這(zhe)次(ci)(ci)高(gao)溫(wen)消(xiao)除(chu)(chu)應(ying)力就(jiu)是(shi)消(xiao)除(chu)(chu)機(ji)(ji)械矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)時產(chan)生的應(ying)力，因(yin)為軸(zhou)(zhou)(zhou)經過機(ji)(ji)械矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)產(chan)生的應(ying)力不及(ji)時消(xiao)除(chu)(chu)，會在(zai)以后(hou)的時間里，甚至在(zai)運轉過程中慢(man)慢(man)釋放(fang)，這(zhe)會引起已經加(jia)工好的軸(zhou)(zhou)(zhou)又產(chan)生彎曲變形，對設備(bei)的性能產(chan)生不利(li)的影(ying)響，因(yin)此(ci)，矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)應(ying)力必(bi)須及(ji)時消(xiao)除(chu)(chu)。當(dang)然，如果(guo)軸(zhou)(zhou)(zhou)在(zai)調(diao)質時不產(chan)生彎曲，不經過矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)，則這(zhe)次(ci)(ci)高(gao)溫(wen)去應(ying)力可不進行。
第二次高溫(wen)(wen)消(xiao)(xiao)除應(ying)力（D)是(shi)為消(xiao)(xiao)除機(ji)械加工中產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)應(ying)力，機(ji)械加工產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)應(ying)力不(bu)消(xiao)(xiao)除，同樣會引起(qi)不(bu)良的(de)(de)(de)后果。高溫(wen)(wen)消(xiao)(xiao)除應(ying)力的(de)(de)(de)加熱溫(wen)(wen)度采(cai)用550~570℃,這是(shi)考慮要(yao)低于調質回火溫(wen)(wen)度以(yi)下(xia)20~30℃的(de)(de)(de)原則，又避開(kai)在(zai)520℃以(yi)下(xia)加熱可能產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)脆性(xing)。
e. 去(qu)氫處(chu)理(li)
去(qu)氫(qing)(qing)處理的(de)(de)目(mu)的(de)(de)主要是去(qu)除軸(zhou)頸在(zai)(zai)鍍(du)(du)鉻時，鍍(du)(du)鉻層中產生的(de)(de)氫(qing)(qing)，這種氫(qing)(qing)存在(zai)(zai)于鍍(du)(du)層中，會(hui)引起(qi)鍍(du)(du)層的(de)(de)脆性增加和剝落。采用180~220℃的(de)(de)溫度足(zu)以(yi)達到(dao)去(qu)氫(qing)(qing)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)。具體的(de)(de)工藝見圖8-15。
這個去氫溫(wen)(wen)度恰好與低溫(wen)(wen)消(xiao)除(chu)(chu)應(ying)力的(de)溫(wen)(wen)度一(yi)致(zhi)，所以，同時(shi)起到(dao)了消(xiao)除(chu)(chu)軸在半精(jing)加(jia)(jia)工過程中產生的(de)機械加(jia)(jia)工應(ying)力的(de)作用。對于某些要求高精(jing)度、高穩定性的(de)軸或其他零(ling)件(jian)，采取(qu)低溫(wen)(wen)消(xiao)除(chu)(chu)應(ying)力工序是必要的(de)，例(li)如與這個軸相似等(deng)級的(de)零(ling)件(jian)，即使沒有(you)鍍(du)鉻，同樣有(you)低溫(wen)(wen)消(xiao)除(chu)(chu)應(ying)力處理(li)的(de)工序。
