零(ling)件名稱： 不銹(xiu)鋼(gang)軸 ，見圖 8-11 。
材質：0Cr13Ni4Mo不銹(xiu)鋼
熱處(chu)理要求：
a. 調質力學(xue)性能：Rm,780~980N/m㎡;R,0.2≥685N/㎡;A≥15%;AkvIsO≥49J;硬(ying)度，285~321HB.
b. 軸(zhou)徑鍍(du)鉻，55~60HRC.
1. 零件(jian)常(chang)見的失效形式及應具備的性(xing)能
該軸(zhou)在運行(xing)中的轉(zhuan)速(su)(su)為(wei)5200r/min,在高速(su)(su)運轉(zhuan)的同(tong)時，還(huan)要(yao)帶動葉輪和水介質，工作(zuo)狀態(tai)受力復雜，要(yao)承受彎(wan)曲、扭曲、沖擊、疲勞等多(duo)種作(zuo)用力，一旦變(bian)形或斷裂，將造成嚴重的后果。軸(zhou)頸部位還(huan)有強摩(mo)擦(ca)。介質為(wei)有一定溫度并稍有腐蝕性的水介質。
該軸(zhou)設計要(yao)求有(you)較(jiao)高的(de)強(qiang)度、塑(su)韌性，軸(zhou)頸應(ying)(ying)耐磨(mo)，軸(zhou)還(huan)應(ying)(ying)有(you)最(zui)小(xiao)的(de)應(ying)(ying)力和良好的(de)穩定性，以防止運轉時產生振動(dong)和噪聲。
2. 材料(liao)選用原則及熱(re)處(chu)理方法選擇
在線亞洲日產一區二區: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(yong)0Cr13Ni4Mo鋼是合理的。
3. 零(ling)件主要加工(gong)工(gong)序(xu)
鍛造(zao)－退火(huo)（A)-粗加工－調質（B)-矯直高(gao)溫去(qu)應(ying)力(li)處理（C)-性能檢驗(yan)－機械加工－探傷－高(gao)溫去(qu)應(ying)力(li)處理（D)-銑槽－半精加工－探傷鍍鉻－去(qu)氫(qing)退火(huo)（E)-精車(che)－磨削(xue)－檢查。
4. 熱處理工(gong)藝分析(xi)及應注意(yi)的(de)問題
a. 退火(huo)
軸(zhou)坯(pi)鍛造后存(cun)在應力(li)，硬度(du)偏高，不易加工，還可能存(cun)在不穩定組織，所以，應進行鍛后退火(huo)處理，具體工藝見圖8-12。0Cr13Ni4Mo鋼的Ac點很低(di)，退火(huo)溫度(du)不能太高，超過相變點后再冷卻下來，組織中可能存(cun)在馬(ma)氏體，硬度(du)升高，組織不穩定。
所以(yi)，退火溫(wen)度(du)一般選在620~640℃,充(chong)分保溫(wen)后(hou)空冷，即可保證(zheng)硬度(du)不大于200HB,獲得具有(you)板條馬氏體(ti)形態的索氏體(ti)組織。
b. 調質
調質處(chu)理是(shi)為了保證軸達到要求的力學性能。具體(ti)的工藝見圖8-13。
0Cr13Ni4Mo鋼的(de)相變點較(jiao)低，研究(jiu)表明，加(jia)(jia)熱(re)到850℃左右時，材(cai)(cai)料(liao)即可獲得(de)奧氏體組(zu)織。但其合(he)金(jin)(jin)元(yuan)(yuan)素(su)較(jiao)高，為使碳和合(he)金(jin)(jin)元(yuan)(yuan)素(su)能較(jiao)好(hao)地溶解，使奧氏體成分(fen)充分(fen)均(jun)勻化，采(cai)用1020~1050℃加(jia)(jia)熱(re)是(shi)合(he)適的(de)。更高的(de)加(jia)(jia)熱(re)溫度(du)可能引(yin)起晶粒長大和合(he)金(jin)(jin)元(yuan)(yuan)素(su)過(guo)量溶解，淬(cui)(cui)火后(hou)會(hui)增加(jia)(jia)殘余(yu)奧氏體含量及(ji)塑(su)韌性(xing)下降。淬(cui)(cui)火加(jia)(jia)熱(re)保溫后(hou)采(cai)用油冷(leng)(leng)卻(que)。該(gai)材(cai)(cai)料(liao)淬(cui)(cui)透(tou)性(xing)很好(hao)，冷(leng)(leng)卻(que)太激烈或(huo)出油溫度(du)太低，可能產生淬(cui)(cui)火裂(lie)紋（特別(bie)是(shi)零件截面較(jiao)大時）。淬(cui)(cui)火冷(leng)(leng)卻(que)出油溫度(du)應不(bu)低于(yu)80℃或(huo)采(cai)用間斷油冷(leng)(leng)的(de)方式冷(leng)(leng)卻(que)。
淬火(huo)后應(ying)(ying)及(ji)時回(hui)(hui)(hui)火(huo)，根據(ju)力(li)學性(xing)能要求，回(hui)(hui)(hui)火(huo)溫度(du)選(xuan)在(zai)580~600℃之間是合適的(de)，回(hui)(hui)(hui)火(huo)可采用空冷。該材料(liao)如果在(zai)480~520℃之間回(hui)(hui)(hui)火(huo)，會使韌性(xing)下(xia)降，應(ying)(ying)避(bi)免在(zai)這個溫度(du)回(hui)(hui)(hui)火(huo)。
0Cr13Ni4Mo回(hui)(hui)火(huo)(huo)溫度(du)過低，達(da)不到回(hui)(hui)火(huo)(huo)的(de)目的(de)，硬(ying)度(du)高，塑韌性不足，但回(hui)(hui)火(huo)(huo)溫度(du)超(chao)過640℃,也會(hui)使材料硬(ying)度(du)高，塑韌性下降(jiang)，這(zhe)是因為該(gai)材料的(de)Ac1點較低，超(chao)過640℃回(hui)(hui)火(huo)(huo)，會(hui)超(chao)過Ac1點，加熱保(bao)溫過程中將(jiang)產生奧氏(shi)體(ti)，而冷卻后(hou)轉變成馬氏(shi)體(ti)。
一(yi)旦因回(hui)火(huo)溫(wen)度(du)(du)過高(gao)而引起硬(ying)度(du)(du)升高(gao)和塑韌性降低(di)，可(ke)在原回(hui)火(huo)溫(wen)度(du)(du)或略低(di)于原回(hui)火(huo)溫(wen)度(du)(du)重(zhong)新(xin)回(hui)火(huo)一(yi)次。
回(hui)火冷卻采用空(kong)冷可達到技(ji)術要求，但采用油冷，則會使(shi)韌性有所提(ti)高。
c、d 高溫消除應力
在本軸的加工(gong)工(gong)序中，安排了兩次高溫消除應力工(gong)序。具體工(gong)藝見(jian)圖8-14。
第(di)一次(ci)高溫消(xiao)(xiao)除(chu)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)（C)是考慮軸(zhou)在調(diao)質處理時(shi)(shi)，有可能產生(sheng)彎曲，并用機械(xie)法(fa)矯(jiao)(jiao)直，這次(ci)高溫消(xiao)(xiao)除(chu)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)就是消(xiao)(xiao)除(chu)機械(xie)矯(jiao)(jiao)直時(shi)(shi)產生(sheng)的(de)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)，因為軸(zhou)經過(guo)(guo)機械(xie)矯(jiao)(jiao)直產生(sheng)的(de)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)不及時(shi)(shi)消(xiao)(xiao)除(chu)，會(hui)(hui)在以后的(de)時(shi)(shi)間里，甚(shen)至在運(yun)轉過(guo)(guo)程(cheng)中慢慢釋放，這會(hui)(hui)引起已經加工好的(de)軸(zhou)又產生(sheng)彎曲變(bian)形，對設備的(de)性能產生(sheng)不利的(de)影響，因此，矯(jiao)(jiao)直應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)必須及時(shi)(shi)消(xiao)(xiao)除(chu)。當然(ran)，如果軸(zhou)在調(diao)質時(shi)(shi)不產生(sheng)彎曲，不經過(guo)(guo)矯(jiao)(jiao)直，則這次(ci)高溫去應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)可不進(jin)行。
第二次高溫(wen)消(xiao)除應(ying)力（D)是為(wei)消(xiao)除機械(xie)加工中產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)應(ying)力，機械(xie)加工產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)應(ying)力不(bu)消(xiao)除，同樣(yang)會引起(qi)不(bu)良的(de)后果。高溫(wen)消(xiao)除應(ying)力的(de)加熱(re)(re)溫(wen)度(du)采用(yong)550~570℃,這是考慮要低(di)于調質回火溫(wen)度(du)以下(xia)20~30℃的(de)原則，又避開在520℃以下(xia)加熱(re)(re)可能產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)脆性。
e. 去(qu)氫處(chu)理
去氫(qing)處理的(de)目的(de)主(zhu)要是去除軸頸在(zai)鍍(du)鉻時(shi)，鍍(du)鉻層中產生的(de)氫(qing)，這種氫(qing)存在(zai)于鍍(du)層中，會引起鍍(du)層的(de)脆性增(zeng)加和剝(bo)落。采用(yong)180~220℃的(de)溫度足以達到去氫(qing)的(de)目的(de)。具(ju)體的(de)工(gong)藝(yi)見(jian)圖(tu)8-15。
這個(ge)(ge)去氫溫(wen)度(du)恰好與低溫(wen)消除應(ying)(ying)力的(de)溫(wen)度(du)一(yi)致，所以，同時(shi)起到了(le)消除軸在半精加工(gong)(gong)過(guo)程(cheng)中產生的(de)機械加工(gong)(gong)應(ying)(ying)力的(de)作(zuo)用(yong)。對于某(mou)些要(yao)求高精度(du)、高穩(wen)定性的(de)軸或(huo)其他(ta)零件(jian)，采取低溫(wen)消除應(ying)(ying)力工(gong)(gong)序(xu)是必要(yao)的(de)，例如(ru)與這個(ge)(ge)軸相似等級的(de)零件(jian)，即使(shi)沒有鍍鉻，同樣有低溫(wen)消除應(ying)(ying)力處(chu)理的(de)工(gong)(gong)序(xu)。
