零件名稱(cheng)： 不銹(xiu)鋼軸 ，見圖 8-11 。
材質：0Cr13Ni4Mo不銹(xiu)鋼
熱(re)處理要求：
a. 調(diao)質力(li)學性能：Rm,780~980N/m㎡;R,0.2≥685N/㎡;A≥15%;AkvIsO≥49J;硬度，285~321HB.
b. 軸徑(jing)鍍鉻，55~60HRC.
1. 零件常見(jian)的(de)失效形式及(ji)應具(ju)備(bei)的(de)性能
該軸(zhou)在運行中的(de)轉(zhuan)速為5200r/min,在高(gao)速運轉(zhuan)的(de)同時，還要帶動葉輪和(he)水(shui)介(jie)質(zhi)，工作(zuo)狀態受(shou)(shou)力(li)復(fu)雜，要承(cheng)受(shou)(shou)彎曲、扭曲、沖擊、疲勞等多種作(zuo)用(yong)力(li)，一(yi)旦(dan)變形或斷裂，將(jiang)造成嚴重的(de)后果。軸(zhou)頸部位還有(you)強摩(mo)擦。介(jie)質(zhi)為有(you)一(yi)定溫度并稍有(you)腐蝕性的(de)水(shui)介(jie)質(zhi)。
該軸設計要求有較高(gao)的強度(du)、塑韌性(xing)，軸頸應耐(nai)磨(mo)，軸還(huan)應有最小的應力和良好的穩定性(xing)，以防止(zhi)運轉時產生振動(dong)和噪聲。
2. 材料選(xuan)用原則及熱處理方(fang)法(fa)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(xuan)用0Cr13Ni4Mo鋼是合理的(de)。
3. 零件主要加工(gong)工(gong)序
鍛造－退(tui)火(huo)（A)-粗加工(gong)(gong)－調質（B)-矯(jiao)直高溫(wen)去(qu)應(ying)力處理（C)-性能檢驗－機械加工(gong)(gong)－探(tan)(tan)傷(shang)－高溫(wen)去(qu)應(ying)力處理（D)-銑槽－半精加工(gong)(gong)－探(tan)(tan)傷(shang)鍍鉻(ge)－去(qu)氫退(tui)火(huo)（E)-精車(che)－磨削(xue)－檢查。
4. 熱處(chu)理工藝(yi)分析及應注意的問(wen)題
a. 退火
軸坯(pi)鍛(duan)造后(hou)存在應力，硬度(du)偏(pian)高(gao)，不(bu)易加(jia)工，還可(ke)能(neng)存在不(bu)穩定(ding)組織(zhi)，所以，應進行(xing)鍛(duan)后(hou)退火處理，具體(ti)工藝見圖8-12。0Cr13Ni4Mo鋼的Ac點(dian)很低，退火溫度(du)不(bu)能(neng)太高(gao)，超過相變點(dian)后(hou)再冷卻下(xia)來，組織(zhi)中(zhong)可(ke)能(neng)存在馬氏(shi)體(ti)，硬度(du)升高(gao)，組織(zhi)不(bu)穩定(ding)。
所以，退火溫度一般(ban)選(xuan)在620~640℃,充分保溫后空冷，即可保證硬(ying)度不大(da)于200HB,獲(huo)得具有板條馬氏(shi)體形態的索氏(shi)體組織。
b. 調質
調質處理是為了保證軸達到(dao)要求(qiu)的力(li)學性能。具體的工藝見圖8-13。
0Cr13Ni4Mo鋼的(de)(de)相變點(dian)較(jiao)低(di)，研究表明，加(jia)熱(re)到850℃左右時(shi)，材料(liao)即可(ke)(ke)獲得奧氏體(ti)組(zu)織。但其合金(jin)元(yuan)素(su)較(jiao)高，為使碳和(he)合金(jin)元(yuan)素(su)能(neng)較(jiao)好地溶(rong)解(jie)，使奧氏體(ti)成分充分均勻(yun)化，采(cai)用(yong)1020~1050℃加(jia)熱(re)是合適(shi)的(de)(de)。更高的(de)(de)加(jia)熱(re)溫(wen)度可(ke)(ke)能(neng)引起晶粒長大和(he)合金(jin)元(yuan)素(su)過(guo)量溶(rong)解(jie)，淬(cui)(cui)火(huo)后會增加(jia)殘余(yu)奧氏體(ti)含量及塑韌性下降。淬(cui)(cui)火(huo)加(jia)熱(re)保溫(wen)后采(cai)用(yong)油冷(leng)卻(que)(que)。該材料(liao)淬(cui)(cui)透性很好，冷(leng)卻(que)(que)太激烈或出(chu)油溫(wen)度太低(di)，可(ke)(ke)能(neng)產生淬(cui)(cui)火(huo)裂紋（特別是零件截(jie)面較(jiao)大時(shi)）。淬(cui)(cui)火(huo)冷(leng)卻(que)(que)出(chu)油溫(wen)度應(ying)不(bu)低(di)于80℃或采(cai)用(yong)間斷油冷(leng)的(de)(de)方式冷(leng)卻(que)(que)。
淬火(huo)(huo)(huo)后應(ying)及(ji)時回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)，根據力學性能要求，回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)溫(wen)度(du)選在580~600℃之間(jian)是(shi)合適的，回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)可采用空冷。該材料如果(guo)在480~520℃之間(jian)回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)，會使韌性下降，應(ying)避免在這(zhe)個溫(wen)度(du)回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)。
0Cr13Ni4Mo回(hui)(hui)火(huo)溫(wen)(wen)度(du)(du)過(guo)(guo)(guo)(guo)低(di)，達不(bu)到回(hui)(hui)火(huo)的(de)目的(de)，硬(ying)度(du)(du)高，塑(su)韌(ren)性不(bu)足，但回(hui)(hui)火(huo)溫(wen)(wen)度(du)(du)超(chao)過(guo)(guo)(guo)(guo)640℃,也會使材(cai)料硬(ying)度(du)(du)高，塑(su)韌(ren)性下降，這是因為該材(cai)料的(de)Ac1點(dian)較低(di)，超(chao)過(guo)(guo)(guo)(guo)640℃回(hui)(hui)火(huo)，會超(chao)過(guo)(guo)(guo)(guo)Ac1點(dian)，加(jia)熱(re)保溫(wen)(wen)過(guo)(guo)(guo)(guo)程中(zhong)將產生(sheng)奧氏體，而冷(leng)卻后轉變成馬氏體。
一旦因(yin)回火(huo)溫度(du)(du)過高而(er)引(yin)起硬度(du)(du)升高和塑韌(ren)性降低，可在原(yuan)回火(huo)溫度(du)(du)或(huo)略低于原(yuan)回火(huo)溫度(du)(du)重(zhong)新(xin)回火(huo)一次。
回火冷卻采用空冷可達(da)到技術要求，但采用油冷，則會使(shi)韌性有(you)所提高。
c、d 高溫(wen)消除應力
在本軸的加工工序中(zhong)，安排了(le)兩(liang)次高溫消(xiao)除應力工序。具體工藝見(jian)圖8-14。
第一(yi)次高(gao)(gao)溫(wen)消(xiao)(xiao)除(chu)(chu)應(ying)力(li)(li)(li)（C)是考(kao)慮軸在(zai)調質處理(li)時(shi)，有(you)可(ke)能(neng)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)彎曲(qu)(qu)，并用機械法(fa)矯(jiao)直(zhi)(zhi)，這次高(gao)(gao)溫(wen)消(xiao)(xiao)除(chu)(chu)應(ying)力(li)(li)(li)就是消(xiao)(xiao)除(chu)(chu)機械矯(jiao)直(zhi)(zhi)時(shi)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)的(de)應(ying)力(li)(li)(li)，因(yin)為軸經過機械矯(jiao)直(zhi)(zhi)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)的(de)應(ying)力(li)(li)(li)不(bu)及時(shi)消(xiao)(xiao)除(chu)(chu)，會(hui)在(zai)以后的(de)時(shi)間里(li)，甚至在(zai)運轉(zhuan)過程中慢(man)慢(man)釋放，這會(hui)引起已經加工好(hao)的(de)軸又(you)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)彎曲(qu)(qu)變形，對設備的(de)性(xing)能(neng)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)不(bu)利的(de)影響，因(yin)此(ci)，矯(jiao)直(zhi)(zhi)應(ying)力(li)(li)(li)必須及時(shi)消(xiao)(xiao)除(chu)(chu)。當然，如果軸在(zai)調質時(shi)不(bu)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)彎曲(qu)(qu)，不(bu)經過矯(jiao)直(zhi)(zhi)，則這次高(gao)(gao)溫(wen)去應(ying)力(li)(li)(li)可(ke)不(bu)進行(xing)。
第二次高(gao)溫消除應(ying)力(li)（D)是為(wei)消除機械(xie)加(jia)(jia)工中產生(sheng)的應(ying)力(li)，機械(xie)加(jia)(jia)工產生(sheng)的應(ying)力(li)不消除，同樣會(hui)引起不良的后果。高(gao)溫消除應(ying)力(li)的加(jia)(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20~30℃的原則，又避開在(zai)520℃以(yi)下加(jia)(jia)熱可(ke)能產生(sheng)的脆性。
e. 去氫處理
去氫(qing)處(chu)理的(de)目的(de)主(zhu)要是去除(chu)軸頸在鍍(du)(du)鉻時，鍍(du)(du)鉻層中(zhong)產生的(de)氫(qing)，這種氫(qing)存在于鍍(du)(du)層中(zhong)，會引起鍍(du)(du)層的(de)脆(cui)性增(zeng)加和(he)剝(bo)落。采(cai)用180~220℃的(de)溫度足以(yi)達到去氫(qing)的(de)目的(de)。具體的(de)工藝見圖8-15。
這(zhe)個去氫溫(wen)度(du)(du)恰好與(yu)低(di)溫(wen)消除(chu)(chu)應力的(de)溫(wen)度(du)(du)一致，所以(yi)，同(tong)時起到了消除(chu)(chu)軸(zhou)在半精加工(gong)過(guo)程中產(chan)生的(de)機械加工(gong)應力的(de)作用(yong)。對于(yu)某些要(yao)求高(gao)精度(du)(du)、高(gao)穩定性的(de)軸(zhou)或(huo)其(qi)他零(ling)件，采取低(di)溫(wen)消除(chu)(chu)應力工(gong)序是必要(yao)的(de)，例如與(yu)這(zhe)個軸(zhou)相似等級的(de)零(ling)件，即使沒有(you)(you)鍍鉻，同(tong)樣有(you)(you)低(di)溫(wen)消除(chu)(chu)應力處理的(de)工(gong)序。
