零件(jian)名稱： 不銹鋼軸 ，見圖 8-11 。
材質：0Cr13Ni4Mo不(bu)銹鋼
熱處理要(yao)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. 軸徑鍍鉻，55~60HRC.
1. 零件(jian)常見(jian)的(de)失效形式(shi)及應(ying)具(ju)備的(de)性(xing)能(neng)
該軸在(zai)運行中的轉速為5200r/min,在(zai)高速運轉的同時，還要帶(dai)動葉輪和水介質(zhi)，工作狀態受力復雜，要承受彎(wan)曲、扭曲、沖擊、疲勞等多(duo)種作用力，一(yi)旦變形或(huo)斷裂(lie)，將造成(cheng)嚴重(zhong)的后果。軸頸(jing)部位(wei)還有強摩擦(ca)。介質(zhi)為有一(yi)定溫度并稍(shao)有腐蝕性的水介質(zhi)。
該軸(zhou)設計要求有較高(gao)的(de)強度、塑韌性(xing)，軸(zhou)頸應(ying)耐磨，軸(zhou)還應(ying)有最小的(de)應(ying)力和良好的(de)穩定性(xing)，以防(fang)止運轉(zhuan)時產生振(zhen)動(dong)和噪聲。
2. 材(cai)料選(xuan)用(yong)原則及熱處理方(fang)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。
該軸選用0Cr13Ni4Mo鋼是(shi)合理的(de)。
3. 零件主要加(jia)工工序(xu)
鍛造－退火（A)-粗(cu)加工－調質（B)-矯直高(gao)溫去應力(li)處(chu)理（C)-性(xing)能檢驗－機械加工－探(tan)傷－高(gao)溫去應力(li)處(chu)理（D)-銑槽－半精加工－探(tan)傷鍍(du)鉻－去氫(qing)退火（E)-精車－磨削－檢查。
4. 熱(re)處理工(gong)藝分析及應注意的問題
a. 退火
軸坯鍛造(zao)后存(cun)(cun)在應力，硬(ying)度(du)偏(pian)高，不(bu)(bu)易加工(gong)(gong)，還可能存(cun)(cun)在不(bu)(bu)穩定組(zu)織，所以，應進行鍛后退火處理，具體(ti)工(gong)(gong)藝見圖8-12。0Cr13Ni4Mo鋼的Ac點(dian)很低(di)，退火溫度(du)不(bu)(bu)能太高，超過相變點(dian)后再冷卻(que)下來，組(zu)織中可能存(cun)(cun)在馬氏體(ti)，硬(ying)度(du)升高，組(zu)織不(bu)(bu)穩定。
所以，退(tui)火溫(wen)度一般選在620~640℃,充分(fen)保溫(wen)后空冷，即(ji)可保證硬度不大于200HB,獲得具有板(ban)條馬(ma)氏體形(xing)態的索氏體組織。
b. 調(diao)質
調質(zhi)處理是為了保證軸達(da)到(dao)要求的力學性能。具體的工藝見圖8-13。
0Cr13Ni4Mo鋼的(de)相變點較(jiao)低，研究表明，加(jia)熱(re)(re)到850℃左右(you)時(shi)，材料即可(ke)獲(huo)得(de)奧(ao)氏(shi)體組織。但其合(he)(he)金(jin)(jin)元素(su)較(jiao)高(gao)，為使碳和合(he)(he)金(jin)(jin)元素(su)能(neng)較(jiao)好地溶解，使奧(ao)氏(shi)體成分充分均勻化，采(cai)(cai)用1020~1050℃加(jia)熱(re)(re)是合(he)(he)適的(de)。更高(gao)的(de)加(jia)熱(re)(re)溫度(du)可(ke)能(neng)引起晶粒長大和合(he)(he)金(jin)(jin)元素(su)過(guo)量(liang)溶解，淬(cui)火(huo)(huo)后會增(zeng)加(jia)殘余奧(ao)氏(shi)體含量(liang)及塑韌性下(xia)降。淬(cui)火(huo)(huo)加(jia)熱(re)(re)保溫后采(cai)(cai)用油(you)冷(leng)(leng)卻(que)。該材料淬(cui)透性很好，冷(leng)(leng)卻(que)太激(ji)烈(lie)或出(chu)油(you)溫度(du)太低，可(ke)能(neng)產生淬(cui)火(huo)(huo)裂紋（特別是零件截面(mian)較(jiao)大時(shi)）。淬(cui)火(huo)(huo)冷(leng)(leng)卻(que)出(chu)油(you)溫度(du)應不(bu)低于80℃或采(cai)(cai)用間斷油(you)冷(leng)(leng)的(de)方式冷(leng)(leng)卻(que)。
淬(cui)火(huo)(huo)后應及(ji)時回(hui)火(huo)(huo)，根據(ju)力學性能要(yao)求，回(hui)火(huo)(huo)溫度選在(zai)580~600℃之間是合適的(de)，回(hui)火(huo)(huo)可采用空(kong)冷。該材料如果(guo)在(zai)480~520℃之間回(hui)火(huo)(huo)，會使韌性下(xia)降(jiang)，應避(bi)免在(zai)這個(ge)溫度回(hui)火(huo)(huo)。
0Cr13Ni4Mo回(hui)火溫(wen)度(du)(du)過(guo)(guo)低，達不到回(hui)火的目的，硬(ying)度(du)(du)高(gao)，塑(su)韌(ren)性(xing)不足(zu)，但回(hui)火溫(wen)度(du)(du)超(chao)(chao)過(guo)(guo)640℃,也(ye)會使材料硬(ying)度(du)(du)高(gao)，塑(su)韌(ren)性(xing)下降(jiang)，這(zhe)是因(yin)為該材料的Ac1點(dian)較低，超(chao)(chao)過(guo)(guo)640℃回(hui)火，會超(chao)(chao)過(guo)(guo)Ac1點(dian)，加熱保溫(wen)過(guo)(guo)程中將產生奧氏(shi)體，而(er)冷卻后轉(zhuan)變成馬氏(shi)體。
一(yi)旦因回(hui)(hui)火(huo)溫(wen)度過高(gao)而引起硬度升高(gao)和(he)塑韌(ren)性降低，可在原回(hui)(hui)火(huo)溫(wen)度或略低于原回(hui)(hui)火(huo)溫(wen)度重新回(hui)(hui)火(huo)一(yi)次(ci)。
回火冷(leng)卻采(cai)用空冷(leng)可達到技術要求，但(dan)采(cai)用油冷(leng)，則會使(shi)韌性(xing)有所提高。
c、d 高溫(wen)消除(chu)應力(li)
在本軸(zhou)的加工(gong)工(gong)序中，安排了(le)兩次高溫消除應力工(gong)序。具(ju)體工(gong)藝(yi)見圖8-14。
第一次高溫(wen)(wen)消(xiao)(xiao)除(chu)(chu)應(ying)(ying)力(li)(li)（C)是考(kao)慮軸(zhou)(zhou)在調質(zhi)(zhi)處理時，有可能產(chan)生彎(wan)曲，并用(yong)機(ji)械(xie)法矯直(zhi)(zhi)，這次高溫(wen)(wen)消(xiao)(xiao)除(chu)(chu)應(ying)(ying)力(li)(li)就(jiu)是消(xiao)(xiao)除(chu)(chu)機(ji)械(xie)矯直(zhi)(zhi)時產(chan)生的(de)應(ying)(ying)力(li)(li)，因(yin)為軸(zhou)(zhou)經(jing)過(guo)機(ji)械(xie)矯直(zhi)(zhi)產(chan)生的(de)應(ying)(ying)力(li)(li)不(bu)(bu)及(ji)時消(xiao)(xiao)除(chu)(chu)，會在以后(hou)的(de)時間(jian)里，甚(shen)至在運(yun)轉過(guo)程中慢(man)慢(man)釋放，這會引起已(yi)經(jing)加工好的(de)軸(zhou)(zhou)又產(chan)生彎(wan)曲變形，對設備(bei)的(de)性能產(chan)生不(bu)(bu)利的(de)影(ying)響(xiang)，因(yin)此(ci)，矯直(zhi)(zhi)應(ying)(ying)力(li)(li)必須及(ji)時消(xiao)(xiao)除(chu)(chu)。當(dang)然，如(ru)果軸(zhou)(zhou)在調質(zhi)(zhi)時不(bu)(bu)產(chan)生彎(wan)曲，不(bu)(bu)經(jing)過(guo)矯直(zhi)(zhi)，則(ze)這次高溫(wen)(wen)去應(ying)(ying)力(li)(li)可不(bu)(bu)進行(xing)。
第二次高(gao)溫消除(chu)應(ying)(ying)力（D)是(shi)為(wei)消除(chu)機械加(jia)(jia)工中產(chan)生的(de)(de)應(ying)(ying)力，機械加(jia)(jia)工產(chan)生的(de)(de)應(ying)(ying)力不消除(chu)，同(tong)樣(yang)會(hui)引(yin)起(qi)不良的(de)(de)后果。高(gao)溫消除(chu)應(ying)(ying)力的(de)(de)加(jia)(jia)熱溫度(du)(du)采用550~570℃,這是(shi)考慮要低于(yu)調質回火溫度(du)(du)以下20~30℃的(de)(de)原則，又避開在520℃以下加(jia)(jia)熱可能(neng)產(chan)生的(de)(de)脆性。
e. 去(qu)氫處理
去氫處理的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)主要是去除軸頸在(zai)鍍(du)鉻時，鍍(du)鉻層中產生的(de)(de)(de)(de)氫，這種氫存(cun)在(zai)于鍍(du)層中，會引起鍍(du)層的(de)(de)(de)(de)脆(cui)性增加和(he)剝落。采用180~220℃的(de)(de)(de)(de)溫度足以(yi)達到(dao)去氫的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)。具體的(de)(de)(de)(de)工藝見圖8-15。
這(zhe)個(ge)去(qu)氫溫(wen)度(du)恰(qia)好(hao)與低溫(wen)消(xiao)除(chu)(chu)應力(li)的(de)(de)溫(wen)度(du)一致(zhi)，所以，同(tong)時起到(dao)了消(xiao)除(chu)(chu)軸(zhou)(zhou)在半精加(jia)工(gong)(gong)過程(cheng)中產(chan)生的(de)(de)機械加(jia)工(gong)(gong)應力(li)的(de)(de)作用。對(dui)于某些要求(qiu)高(gao)精度(du)、高(gao)穩(wen)定性(xing)的(de)(de)軸(zhou)(zhou)或其他零件(jian)，采取低溫(wen)消(xiao)除(chu)(chu)應力(li)工(gong)(gong)序是必(bi)要的(de)(de)，例(li)如與這(zhe)個(ge)軸(zhou)(zhou)相似等級的(de)(de)零件(jian)，即使沒有鍍鉻(ge)，同(tong)樣有低溫(wen)消(xiao)除(chu)(chu)應力(li)處理(li)的(de)(de)工(gong)(gong)序。
