零件名稱： 不銹(xiu)鋼(gang)軸 ，見(jian)圖 8-11 。
材質(zhi)：0Cr13Ni4Mo不銹鋼
熱(re)處理(li)要求：
a. 調質力學性能：Rm,780~980N/m㎡;R,0.2≥685N/㎡;A≥15%;AkvIsO≥49J;硬度，285~321HB.
b. 軸徑鍍(du)鉻(ge)，55~60HRC.
1. 零件常見(jian)的(de)失效(xiao)形(xing)式及應具備(bei)的(de)性能(neng)
該軸在運行中的(de)(de)(de)轉(zhuan)速(su)為5200r/min,在高速(su)運轉(zhuan)的(de)(de)(de)同時，還要(yao)帶動葉輪和水介質，工作狀態受力復雜(za)，要(yao)承受彎曲(qu)、扭(niu)曲(qu)、沖擊、疲勞等多(duo)種(zhong)作用力，一(yi)旦變形或斷裂(lie)，將造成嚴(yan)重的(de)(de)(de)后(hou)果。軸頸(jing)部(bu)位(wei)還有(you)強(qiang)摩擦。介質為有(you)一(yi)定溫度并稍(shao)有(you)腐蝕性的(de)(de)(de)水介質。
該(gai)軸設計(ji)要(yao)求有較高(gao)的(de)強度(du)、塑韌性，軸頸應(ying)耐磨，軸還應(ying)有最小(xiao)的(de)應(ying)力(li)和良好的(de)穩定性，以防止運轉時產生振動和噪聲。
2. 材料選用原則(ze)及熱處理方法選擇
香蕉app免費視頻在線觀看: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)選用0Cr13Ni4Mo鋼是合理的。
3. 零件主要加工工序
鍛造－退(tui)火(huo)（A)-粗加(jia)(jia)工(gong)－調(diao)質（B)-矯直高(gao)溫(wen)去應力(li)處(chu)理（C)-性(xing)能檢驗－機械加(jia)(jia)工(gong)－探(tan)(tan)傷－高(gao)溫(wen)去應力(li)處(chu)理（D)-銑(xian)槽－半精(jing)加(jia)(jia)工(gong)－探(tan)(tan)傷鍍(du)鉻(ge)－去氫退(tui)火(huo)（E)-精(jing)車－磨削－檢查。
4. 熱處(chu)理工(gong)藝分(fen)析及應注意(yi)的問題(ti)
a. 退火
軸坯鍛(duan)造后存(cun)在(zai)應力，硬度(du)偏高，不(bu)易(yi)加(jia)工(gong)，還(huan)可能(neng)存(cun)在(zai)不(bu)穩定(ding)組織(zhi)(zhi)，所以，應進行(xing)鍛(duan)后退火(huo)處(chu)理(li)，具(ju)體工(gong)藝見圖8-12。0Cr13Ni4Mo鋼的Ac點很(hen)低，退火(huo)溫度(du)不(bu)能(neng)太高，超過相(xiang)變點后再冷卻下來(lai)，組織(zhi)(zhi)中(zhong)可能(neng)存(cun)在(zai)馬氏體，硬度(du)升高，組織(zhi)(zhi)不(bu)穩定(ding)。
所以，退(tui)火溫度(du)一般選(xuan)在620~640℃,充(chong)分(fen)保溫后空冷，即可保證硬度(du)不大于200HB,獲得具有板條馬氏體形態的索氏體組織。
b. 調質
調(diao)質(zhi)處理是為了(le)保(bao)證(zheng)軸達到(dao)要求的(de)力學性(xing)能(neng)。具體的(de)工藝見圖8-13。
0Cr13Ni4Mo鋼(gang)的相變點較低，研究表明，加(jia)熱(re)(re)到850℃左右時，材料(liao)即可獲得(de)奧(ao)(ao)氏體組織。但其合(he)金(jin)元(yuan)素(su)較高(gao)，為(wei)使(shi)碳(tan)和合(he)金(jin)元(yuan)素(su)能(neng)較好地溶(rong)解，使(shi)奧(ao)(ao)氏體成分(fen)充分(fen)均勻化，采用1020~1050℃加(jia)熱(re)(re)是合(he)適的。更高(gao)的加(jia)熱(re)(re)溫(wen)(wen)度可能(neng)引(yin)起晶(jing)粒長大(da)和合(he)金(jin)元(yuan)素(su)過量溶(rong)解，淬(cui)(cui)火后(hou)會增加(jia)殘余奧(ao)(ao)氏體含量及(ji)塑韌性(xing)下降(jiang)。淬(cui)(cui)火加(jia)熱(re)(re)保溫(wen)(wen)后(hou)采用油(you)冷(leng)卻(que)。該材料(liao)淬(cui)(cui)透性(xing)很好，冷(leng)卻(que)太(tai)激烈或(huo)出油(you)溫(wen)(wen)度太(tai)低，可能(neng)產生淬(cui)(cui)火裂紋（特別是零件截面較大(da)時）。淬(cui)(cui)火冷(leng)卻(que)出油(you)溫(wen)(wen)度應不低于80℃或(huo)采用間斷油(you)冷(leng)的方(fang)式(shi)冷(leng)卻(que)。
淬火(huo)后應及時(shi)回(hui)火(huo)，根據力學性能要求(qiu)，回(hui)火(huo)溫(wen)度選在580~600℃之間是(shi)合(he)適的，回(hui)火(huo)可采用(yong)空(kong)冷。該材料如(ru)果在480~520℃之間回(hui)火(huo)，會使韌(ren)性下(xia)降，應避免在這個溫(wen)度回(hui)火(huo)。
0Cr13Ni4Mo回(hui)(hui)火溫(wen)度(du)過低，達不到回(hui)(hui)火的目的，硬度(du)高，塑韌(ren)性不足，但回(hui)(hui)火溫(wen)度(du)超過640℃,也會(hui)使材(cai)料(liao)硬度(du)高，塑韌(ren)性下(xia)降，這是因為該材(cai)料(liao)的Ac1點較低，超過640℃回(hui)(hui)火，會(hui)超過Ac1點，加熱保溫(wen)過程中將產生奧(ao)氏體(ti)，而冷卻后轉變成馬氏體(ti)。
一旦(dan)因回(hui)火溫度(du)(du)過高而(er)引起硬(ying)度(du)(du)升高和塑韌性(xing)降低，可在原(yuan)回(hui)火溫度(du)(du)或略低于原(yuan)回(hui)火溫度(du)(du)重新回(hui)火一次。
回火冷卻采用(yong)空冷可達到技術要(yao)求，但采用(yong)油冷，則會使韌性有(you)所提(ti)高。
c、d 高溫消除(chu)應力
在本軸(zhou)的加工工序中，安排了兩(liang)次(ci)高溫消除(chu)應(ying)力工序。具體工藝見圖8-14。
第一次(ci)(ci)高(gao)(gao)溫(wen)消(xiao)除(chu)應力(li)(li)（C)是考慮軸在(zai)(zai)(zai)調質處理(li)時(shi)(shi)，有(you)可(ke)能(neng)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)彎(wan)曲(qu)，并用(yong)機(ji)械法(fa)矯直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)，這(zhe)次(ci)(ci)高(gao)(gao)溫(wen)消(xiao)除(chu)應力(li)(li)就是消(xiao)除(chu)機(ji)械矯直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)時(shi)(shi)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的應力(li)(li)，因(yin)(yin)為(wei)軸經(jing)過(guo)機(ji)械矯直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的應力(li)(li)不(bu)(bu)及(ji)時(shi)(shi)消(xiao)除(chu)，會在(zai)(zai)(zai)以后的時(shi)(shi)間里，甚(shen)至在(zai)(zai)(zai)運轉(zhuan)過(guo)程中(zhong)慢慢釋(shi)放，這(zhe)會引起已經(jing)加工(gong)好的軸又產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)彎(wan)曲(qu)變形，對設(she)備的性能(neng)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)不(bu)(bu)利(li)的影響，因(yin)(yin)此，矯直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)應力(li)(li)必(bi)須(xu)及(ji)時(shi)(shi)消(xiao)除(chu)。當然(ran)，如果(guo)軸在(zai)(zai)(zai)調質時(shi)(shi)不(bu)(bu)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)彎(wan)曲(qu)，不(bu)(bu)經(jing)過(guo)矯直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)，則這(zhe)次(ci)(ci)高(gao)(gao)溫(wen)去應力(li)(li)可(ke)不(bu)(bu)進行。
第二次高(gao)溫(wen)消除應(ying)力（D)是(shi)為(wei)消除機械加工中產生(sheng)的應(ying)力，機械加工產生(sheng)的應(ying)力不消除，同樣會引(yin)起(qi)不良的后果。高(gao)溫(wen)消除應(ying)力的加熱(re)溫(wen)度采用(yong)550~570℃,這是(shi)考慮要(yao)低于調質回火(huo)溫(wen)度以(yi)下20~30℃的原(yuan)則(ze)，又(you)避開在520℃以(yi)下加熱(re)可能產生(sheng)的脆(cui)性。
e. 去氫處理
去氫(qing)(qing)處理的(de)(de)目(mu)的(de)(de)主要(yao)是去除(chu)軸頸(jing)在(zai)鍍(du)(du)鉻(ge)時，鍍(du)(du)鉻(ge)層(ceng)中產(chan)生(sheng)的(de)(de)氫(qing)(qing)，這種(zhong)氫(qing)(qing)存在(zai)于(yu)鍍(du)(du)層(ceng)中，會(hui)引起鍍(du)(du)層(ceng)的(de)(de)脆性增(zeng)加和剝落。采用(yong)180~220℃的(de)(de)溫度足以(yi)達(da)到(dao)去氫(qing)(qing)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)。具體的(de)(de)工藝見圖8-15。
這(zhe)個(ge)去(qu)氫溫(wen)(wen)度恰好與低(di)溫(wen)(wen)消(xiao)除(chu)應(ying)力的(de)溫(wen)(wen)度一(yi)致，所以，同(tong)時起到(dao)了消(xiao)除(chu)軸在半精加工過程(cheng)中產生的(de)機械加工應(ying)力的(de)作用。對于某些要求(qiu)高(gao)精度、高(gao)穩定性的(de)軸或其他零件(jian)，采取低(di)溫(wen)(wen)消(xiao)除(chu)應(ying)力工序是必(bi)要的(de)，例(li)如與這(zhe)個(ge)軸相似等級的(de)零件(jian)，即使沒有鍍鉻，同(tong)樣有低(di)溫(wen)(wen)消(xiao)除(chu)應(ying)力處理的(de)工序。
