零(ling)件名稱： 不銹鋼(gang)軸(zhou) ，見圖 8-11 。
材質：0Cr13Ni4Mo不銹鋼
熱處理要(yao)求：
a. 調質(zhi)力學性(xing)能：Rm,780~980N/m㎡;R,0.2≥685N/㎡;A≥15%;AkvIsO≥49J;硬(ying)度，285~321HB.
b. 軸(zhou)徑(jing)鍍鉻，55~60HRC.
1. 零(ling)件常見(jian)的失效(xiao)形式及應具(ju)備的性能
該軸(zhou)在(zai)運行中的轉速為5200r/min,在(zai)高速運轉的同(tong)時(shi)，還(huan)要帶動(dong)葉輪和水(shui)介質，工作(zuo)狀態受力(li)復雜(za)，要承受彎(wan)曲(qu)、扭曲(qu)、沖擊、疲勞等多種作(zuo)用力(li)，一旦變形或斷裂，將造(zao)成嚴(yan)重的后果。軸(zhou)頸部位(wei)還(huan)有強摩擦(ca)。介質為有一定溫度(du)并稍(shao)有腐蝕性的水(shui)介質。
該軸設計要求(qiu)有較高的強度、塑韌(ren)性(xing)(xing)，軸頸應耐磨，軸還應有最小的應力和(he)良好(hao)的穩定性(xing)(xing)，以(yi)防止運轉時產生振(zhen)動和(he)噪聲。
2. 材料(liao)選(xuan)用(yong)原(yuan)則及熱處(chu)理方法選(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。
該軸選用0Cr13Ni4Mo鋼是合(he)理的。
3. 零(ling)件主要(yao)加工工序
鍛(duan)造－退火(huo)（A)-粗(cu)加(jia)工(gong)－調質（B)-矯(jiao)直高(gao)溫去應力處(chu)理（C)-性能檢驗(yan)－機械加(jia)工(gong)－探(tan)傷－高(gao)溫去應力處(chu)理（D)-銑槽－半精加(jia)工(gong)－探(tan)傷鍍鉻－去氫退火(huo)（E)-精車－磨削－檢查。
4. 熱(re)處理工(gong)藝分析及應注(zhu)意的問題
a. 退火
軸坯鍛造后存(cun)(cun)在應(ying)力，硬(ying)度偏(pian)高，不易(yi)加工(gong)，還可能(neng)存(cun)(cun)在不穩定組(zu)織，所以，應(ying)進行鍛后退(tui)火處理(li)，具體(ti)工(gong)藝見圖8-12。0Cr13Ni4Mo鋼的Ac點(dian)很低(di)，退(tui)火溫度不能(neng)太高，超過相(xiang)變(bian)點(dian)后再冷卻(que)下來，組(zu)織中可能(neng)存(cun)(cun)在馬氏體(ti)，硬(ying)度升高，組(zu)織不穩定。
所以，退火溫度一(yi)般選在620~640℃,充分保溫后空冷，即可保證硬度不大于200HB,獲(huo)得具(ju)有板條馬氏體形(xing)態(tai)的索氏體組織(zhi)。
b. 調質
調質處理是為了保證(zheng)軸(zhou)達(da)到(dao)要求的(de)力(li)學性能(neng)。具體的(de)工藝見圖8-13。
0Cr13Ni4Mo鋼的相變(bian)點較(jiao)(jiao)低(di)，研究表(biao)明，加(jia)熱到850℃左右時，材料(liao)即可獲得奧(ao)氏(shi)(shi)體組(zu)織。但其合(he)(he)金元(yuan)素較(jiao)(jiao)高，為使碳和合(he)(he)金元(yuan)素能(neng)較(jiao)(jiao)好地溶解，使奧(ao)氏(shi)(shi)體成分充分均(jun)勻(yun)化(hua)，采(cai)用(yong)1020~1050℃加(jia)熱是合(he)(he)適的。更(geng)高的加(jia)熱溫(wen)(wen)度(du)可能(neng)引起晶粒長大和合(he)(he)金元(yuan)素過量溶解，淬(cui)(cui)火后會(hui)增(zeng)加(jia)殘(can)余奧(ao)氏(shi)(shi)體含量及(ji)塑韌性下降。淬(cui)(cui)火加(jia)熱保溫(wen)(wen)后采(cai)用(yong)油(you)冷(leng)卻(que)(que)。該材料(liao)淬(cui)(cui)透性很好，冷(leng)卻(que)(que)太(tai)(tai)激烈(lie)或出油(you)溫(wen)(wen)度(du)太(tai)(tai)低(di)，可能(neng)產生淬(cui)(cui)火裂紋（特別是零件截(jie)面較(jiao)(jiao)大時）。淬(cui)(cui)火冷(leng)卻(que)(que)出油(you)溫(wen)(wen)度(du)應不低(di)于80℃或采(cai)用(yong)間斷油(you)冷(leng)的方式(shi)冷(leng)卻(que)(que)。
淬火(huo)后(hou)應及時(shi)回(hui)火(huo)，根據(ju)力學性能要求，回(hui)火(huo)溫(wen)度選在(zai)580~600℃之間是(shi)合(he)適的，回(hui)火(huo)可(ke)采(cai)用空冷。該(gai)材料如果(guo)在(zai)480~520℃之間回(hui)火(huo)，會使韌性下降，應避(bi)免在(zai)這個溫(wen)度回(hui)火(huo)。
0Cr13Ni4Mo回(hui)火溫度過低，達不到回(hui)火的(de)(de)目的(de)(de)，硬度高，塑韌性不足，但回(hui)火溫度超過640℃,也會(hui)使材料硬度高，塑韌性下降，這是因為(wei)該(gai)材料的(de)(de)Ac1點(dian)較低，超過640℃回(hui)火，會(hui)超過Ac1點(dian)，加熱保溫過程中將產生奧氏(shi)體，而冷卻后轉變成馬氏(shi)體。
一旦(dan)因回火(huo)(huo)溫度(du)過高而(er)引起硬(ying)度(du)升高和塑韌性降(jiang)低，可在(zai)原(yuan)回火(huo)(huo)溫度(du)或略低于原(yuan)回火(huo)(huo)溫度(du)重新(xin)回火(huo)(huo)一次(ci)。
回火冷卻采用空(kong)冷可達(da)到技(ji)術要求，但采用油冷，則會使韌性有所提高。
c、d 高溫消(xiao)除應力
在本軸的加工工序中，安排了兩(liang)次高(gao)溫(wen)消除應(ying)力工序。具體工藝見(jian)圖8-14。
第一(yi)次(ci)高(gao)溫消(xiao)(xiao)除應力(li)（C)是考慮軸(zhou)在(zai)調(diao)質(zhi)處理(li)時(shi)(shi)，有可(ke)能(neng)產(chan)生彎(wan)曲，并用機(ji)械(xie)(xie)法(fa)矯(jiao)(jiao)直，這(zhe)次(ci)高(gao)溫消(xiao)(xiao)除應力(li)就(jiu)是消(xiao)(xiao)除機(ji)械(xie)(xie)矯(jiao)(jiao)直時(shi)(shi)產(chan)生的(de)應力(li)，因(yin)為軸(zhou)經過(guo)機(ji)械(xie)(xie)矯(jiao)(jiao)直產(chan)生的(de)應力(li)不(bu)(bu)及時(shi)(shi)消(xiao)(xiao)除，會在(zai)以(yi)后的(de)時(shi)(shi)間里，甚(shen)至(zhi)在(zai)運轉過(guo)程中(zhong)慢(man)慢(man)釋(shi)放，這(zhe)會引起(qi)已經加工好的(de)軸(zhou)又產(chan)生彎(wan)曲變(bian)形(xing)，對設備(bei)的(de)性能(neng)產(chan)生不(bu)(bu)利的(de)影響，因(yin)此，矯(jiao)(jiao)直應力(li)必須及時(shi)(shi)消(xiao)(xiao)除。當然，如果軸(zhou)在(zai)調(diao)質(zhi)時(shi)(shi)不(bu)(bu)產(chan)生彎(wan)曲，不(bu)(bu)經過(guo)矯(jiao)(jiao)直，則這(zhe)次(ci)高(gao)溫去應力(li)可(ke)不(bu)(bu)進行(xing)。
第二次高溫消(xiao)除(chu)應力（D)是為消(xiao)除(chu)機械加(jia)工(gong)中產(chan)(chan)生的(de)(de)應力，機械加(jia)工(gong)產(chan)(chan)生的(de)(de)應力不消(xiao)除(chu)，同樣會引起(qi)不良(liang)的(de)(de)后果。高溫消(xiao)除(chu)應力的(de)(de)加(jia)熱溫度(du)采用550~570℃,這是考慮要低于調質回火溫度(du)以(yi)下(xia)20~30℃的(de)(de)原(yuan)則，又避(bi)開(kai)在520℃以(yi)下(xia)加(jia)熱可能產(chan)(chan)生的(de)(de)脆性。
e. 去氫處理
去氫處(chu)理(li)的(de)目的(de)主要是去除軸頸在(zai)鍍鉻時，鍍鉻層中(zhong)產生的(de)氫，這種氫存在(zai)于鍍層中(zhong)，會引起鍍層的(de)脆性增加和剝落。采用180~220℃的(de)溫度(du)足(zu)以達(da)到去氫的(de)目的(de)。具體的(de)工(gong)藝(yi)見圖8-15。
這(zhe)個去氫溫度(du)恰好與低溫消(xiao)除應力的溫度(du)一致，所以(yi)，同時起(qi)到了消(xiao)除軸(zhou)在半精加(jia)工(gong)過程中產生的機械加(jia)工(gong)應力的作用。對(dui)于某些要求(qiu)高(gao)精度(du)、高(gao)穩定性的軸(zhou)或其他零(ling)件，采取低溫消(xiao)除應力工(gong)序是必要的，例如與這(zhe)個軸(zhou)相似等級的零(ling)件，即使(shi)沒有鍍鉻，同樣有低溫消(xiao)除應力處理的工(gong)序。
