零件(jian)名稱： 不銹(xiu)鋼軸 ，見圖 8-11 。
材(cai)質：0Cr13Ni4Mo不(bu)銹鋼
熱處理要求：
a. 調質(zhi)力(li)學性能：Rm,780~980N/m㎡;R,0.2≥685N/㎡;A≥15%;AkvIsO≥49J;硬度(du)，285~321HB.
b. 軸(zhou)徑鍍鉻，55~60HRC.
1. 零件常見(jian)的失效形式(shi)及應具備的性能
該軸在運行(xing)中的(de)轉速為(wei)5200r/min,在高(gao)速運轉的(de)同(tong)時，還要(yao)帶動葉輪和水介質，工作(zuo)狀態受(shou)力復雜，要(yao)承受(shou)彎(wan)曲、扭曲、沖(chong)擊、疲勞等多(duo)種作(zuo)用(yong)力，一旦變形(xing)或斷裂，將(jiang)造成嚴重的(de)后果。軸頸部位還有(you)強摩擦(ca)。介質為(wei)有(you)一定(ding)溫(wen)度并稍有(you)腐(fu)蝕性的(de)水介質。
該軸設計要求有(you)較高的(de)強(qiang)度、塑韌性，軸頸應耐磨，軸還應有(you)最小的(de)應力和良好的(de)穩定性，以防止運轉時產生(sheng)振動和噪(zao)聲(sheng)。
2. 材料選(xuan)用(yong)原則及(ji)熱處理(li)方法選(xuan)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(gai)軸(zhou)選用0Cr13Ni4Mo鋼是(shi)合(he)理的。
3. 零件主要加工工序
鍛造－退(tui)火(huo)（A)-粗加(jia)(jia)工－調質（B)-矯直高(gao)溫去(qu)應力(li)(li)處(chu)理（C)-性能(neng)檢驗－機(ji)械加(jia)(jia)工－探傷－高(gao)溫去(qu)應力(li)(li)處(chu)理（D)-銑槽－半精(jing)加(jia)(jia)工－探傷鍍鉻－去(qu)氫退(tui)火(huo)（E)-精(jing)車－磨削－檢查。
4. 熱處理工藝分析及應注意的問(wen)題(ti)
a. 退火
軸坯鍛(duan)造后存在應(ying)力，硬度(du)(du)偏高(gao)(gao)，不(bu)易加工，還可(ke)能(neng)存在不(bu)穩定組(zu)織，所以，應(ying)進行鍛(duan)后退(tui)火處理，具體工藝(yi)見圖8-12。0Cr13Ni4Mo鋼的Ac點很低，退(tui)火溫度(du)(du)不(bu)能(neng)太(tai)高(gao)(gao)，超過相變點后再(zai)冷卻下來，組(zu)織中可(ke)能(neng)存在馬氏體，硬度(du)(du)升高(gao)(gao)，組(zu)織不(bu)穩定。
所以，退火溫(wen)度一(yi)般選(xuan)在620~640℃,充分保(bao)溫(wen)后空冷，即可保(bao)證硬度不(bu)大于200HB,獲得具有板條馬氏體(ti)形態的(de)索氏體(ti)組織。
b. 調質
調質(zhi)處(chu)理(li)是為了保證(zheng)軸達到要求的(de)力學性能。具體的(de)工藝見(jian)圖8-13。
0Cr13Ni4Mo鋼的相(xiang)變(bian)點(dian)較(jiao)(jiao)低，研究表明，加熱(re)(re)到850℃左右時，材料即可(ke)獲得奧(ao)氏體組織。但其(qi)合金元素較(jiao)(jiao)高，為使碳和合金元素能(neng)較(jiao)(jiao)好地溶解，使奧(ao)氏體成分(fen)充(chong)分(fen)均勻化，采用(yong)1020~1050℃加熱(re)(re)是合適(shi)的。更高的加熱(re)(re)溫(wen)度(du)可(ke)能(neng)引起晶粒(li)長大(da)和合金元素過量(liang)(liang)溶解，淬(cui)火(huo)后(hou)會增加殘余(yu)奧(ao)氏體含(han)量(liang)(liang)及塑韌性(xing)下降(jiang)。淬(cui)火(huo)加熱(re)(re)保溫(wen)后(hou)采用(yong)油(you)(you)(you)冷(leng)卻(que)。該(gai)材料淬(cui)透性(xing)很好，冷(leng)卻(que)太激烈或(huo)出(chu)油(you)(you)(you)溫(wen)度(du)太低，可(ke)能(neng)產生淬(cui)火(huo)裂紋（特別是零件截面較(jiao)(jiao)大(da)時）。淬(cui)火(huo)冷(leng)卻(que)出(chu)油(you)(you)(you)溫(wen)度(du)應不低于80℃或(huo)采用(yong)間(jian)斷油(you)(you)(you)冷(leng)的方(fang)式冷(leng)卻(que)。
淬火后應及時回(hui)(hui)火，根據力(li)學性能要求(qiu)，回(hui)(hui)火溫度選(xuan)在580~600℃之間是合適的，回(hui)(hui)火可采(cai)用空(kong)冷。該材料如果(guo)在480~520℃之間回(hui)(hui)火，會使韌性下(xia)降，應避免在這(zhe)個溫度回(hui)(hui)火。
0Cr13Ni4Mo回火(huo)溫(wen)度(du)(du)過(guo)低(di)，達不到回火(huo)的目的，硬(ying)度(du)(du)高，塑韌性(xing)不足，但(dan)回火(huo)溫(wen)度(du)(du)超(chao)(chao)過(guo)640℃,也(ye)會使(shi)材(cai)(cai)料硬(ying)度(du)(du)高，塑韌性(xing)下降，這是因為該(gai)材(cai)(cai)料的Ac1點(dian)較(jiao)低(di)，超(chao)(chao)過(guo)640℃回火(huo)，會超(chao)(chao)過(guo)Ac1點(dian)，加(jia)熱保溫(wen)過(guo)程中將產生奧氏體，而冷卻后轉(zhuan)變成馬(ma)氏體。
一旦因回(hui)(hui)火溫(wen)度(du)過(guo)高而引起硬度(du)升高和塑韌性降低(di)(di)，可在原回(hui)(hui)火溫(wen)度(du)或略低(di)(di)于原回(hui)(hui)火溫(wen)度(du)重新(xin)回(hui)(hui)火一次。
回火冷(leng)卻采用空冷(leng)可達到(dao)技術(shu)要(yao)求，但采用油冷(leng)，則會使韌(ren)性有所提高。
c、d 高溫消(xiao)除應(ying)力
在本軸的加工工序(xu)中，安排了兩次高(gao)溫消除應力工序(xu)。具體工藝見圖(tu)8-14。
第一次(ci)高(gao)溫消(xiao)除應(ying)(ying)力(li)（C)是考(kao)慮軸在(zai)調質(zhi)處理時，有可能(neng)產(chan)生彎(wan)曲，并用機械(xie)法矯直(zhi)，這(zhe)次(ci)高(gao)溫消(xiao)除應(ying)(ying)力(li)就是消(xiao)除機械(xie)矯直(zhi)時產(chan)生的應(ying)(ying)力(li)，因(yin)為軸經過(guo)(guo)機械(xie)矯直(zhi)產(chan)生的應(ying)(ying)力(li)不及時消(xiao)除，會(hui)在(zai)以后的時間里，甚至在(zai)運(yun)轉過(guo)(guo)程中慢慢釋放，這(zhe)會(hui)引起已經加工好的軸又產(chan)生彎(wan)曲變形，對設備的性(xing)能(neng)產(chan)生不利的影響，因(yin)此(ci)，矯直(zhi)應(ying)(ying)力(li)必須及時消(xiao)除。當然，如果軸在(zai)調質(zhi)時不產(chan)生彎(wan)曲，不經過(guo)(guo)矯直(zhi)，則這(zhe)次(ci)高(gao)溫去應(ying)(ying)力(li)可不進行(xing)。
第(di)二次高溫(wen)消(xiao)除(chu)(chu)應力(li)（D)是為消(xiao)除(chu)(chu)機(ji)械加工中產(chan)生的(de)應力(li)，機(ji)械加工產(chan)生的(de)應力(li)不消(xiao)除(chu)(chu)，同樣(yang)會引起不良的(de)后果。高溫(wen)消(xiao)除(chu)(chu)應力(li)的(de)加熱溫(wen)度采用550~570℃,這是考慮要低(di)于調質回火溫(wen)度以下(xia)20~30℃的(de)原則，又避開在520℃以下(xia)加熱可能產(chan)生的(de)脆(cui)性。
e. 去(qu)氫處理(li)
去(qu)(qu)氫處理(li)的(de)(de)目的(de)(de)主要是去(qu)(qu)除軸頸(jing)在鍍(du)鉻時(shi)，鍍(du)鉻層(ceng)中產(chan)生的(de)(de)氫，這種氫存在于(yu)鍍(du)層(ceng)中，會(hui)引(yin)起鍍(du)層(ceng)的(de)(de)脆性增加和(he)剝落。采用180~220℃的(de)(de)溫度足(zu)以達到去(qu)(qu)氫的(de)(de)目的(de)(de)。具(ju)體的(de)(de)工(gong)藝見圖8-15。
這個去氫溫度(du)恰(qia)好與(yu)低溫消除(chu)應(ying)力的(de)(de)(de)溫度(du)一(yi)致，所以，同時起到了消除(chu)軸(zhou)(zhou)在半精(jing)加工過程中產生(sheng)的(de)(de)(de)機械加工應(ying)力的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)。對于某些(xie)要求高精(jing)度(du)、高穩(wen)定性的(de)(de)(de)軸(zhou)(zhou)或其他(ta)零件(jian)，采取低溫消除(chu)應(ying)力工序是必要的(de)(de)(de)，例如與(yu)這個軸(zhou)(zhou)相似等級(ji)的(de)(de)(de)零件(jian)，即使沒(mei)有鍍鉻，同樣有低溫消除(chu)應(ying)力處理的(de)(de)(de)工序。
