零件名稱： 不銹鋼軸 ，見圖 8-11 。
材質：0Cr13Ni4Mo不銹鋼
熱處理要求(qiu)：
a. 調質力(li)學性能：Rm,780~980N/m㎡;R,0.2≥685N/㎡;A≥15%;AkvIsO≥49J;硬度(du)，285~321HB.
b. 軸徑鍍鉻(ge)，55~60HRC.
1. 零件常見的(de)失效(xiao)形(xing)式及(ji)應具備的(de)性能(neng)
該軸在(zai)運行中的轉速為5200r/min,在(zai)高速運轉的同(tong)時，還要(yao)帶動葉輪和水介(jie)質，工作狀態受力復雜(za)，要(yao)承受彎曲(qu)、扭曲(qu)、沖擊(ji)、疲勞等多種作用力，一旦(dan)變形(xing)或斷(duan)裂，將造(zao)成嚴(yan)重的后果。軸頸部位還有(you)強(qiang)摩擦。介(jie)質為有(you)一定溫度并稍(shao)有(you)腐蝕(shi)性的水介(jie)質。
該(gai)軸設計要求有(you)較高(gao)的(de)強(qiang)度、塑(su)韌性(xing)，軸頸應(ying)耐磨，軸還應(ying)有(you)最小的(de)應(ying)力和(he)良好的(de)穩定性(xing)，以防(fang)止(zhi)運(yun)轉(zhuan)時(shi)產(chan)生振動和(he)噪聲(sheng)。
2. 材料(liao)選用原則(ze)及熱處(chu)理方(fang)法選擇(ze)
香蕉視頻app蘋果: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)件主要加工工序
鍛造－退火(huo)（A)-粗加工－調質（B)-矯直高(gao)溫去(qu)應(ying)力處(chu)理（C)-性(xing)能檢(jian)驗－機(ji)械加工－探傷(shang)－高(gao)溫去(qu)應(ying)力處(chu)理（D)-銑槽－半(ban)精加工－探傷(shang)鍍鉻－去(qu)氫退火(huo)（E)-精車－磨削(xue)－檢(jian)查。
4. 熱處理(li)工藝(yi)分析(xi)及應注(zhu)意的問(wen)題(ti)
a. 退火(huo)
軸坯鍛造后存在應力，硬(ying)度(du)(du)偏高(gao)，不(bu)易加工，還可(ke)能(neng)存在不(bu)穩(wen)定(ding)組(zu)(zu)織(zhi)，所以，應進行(xing)鍛后退火處理，具體工藝見圖8-12。0Cr13Ni4Mo鋼的Ac點很低(di)，退火溫度(du)(du)不(bu)能(neng)太高(gao)，超過相變點后再冷卻下來，組(zu)(zu)織(zhi)中可(ke)能(neng)存在馬氏(shi)體，硬(ying)度(du)(du)升高(gao)，組(zu)(zu)織(zhi)不(bu)穩(wen)定(ding)。
所以(yi)，退火溫度一(yi)般選在(zai)620~640℃,充分保(bao)溫后(hou)空冷(leng)，即可保(bao)證硬度不大于(yu)200HB,獲得具有板條(tiao)馬氏體(ti)形態的索氏體(ti)組織(zhi)。
b. 調質
調質處理(li)是為了(le)保證軸達(da)到要求的力(li)學性(xing)能。具體的工藝(yi)見圖8-13。
0Cr13Ni4Mo鋼的(de)相變(bian)點較低，研究表明，加(jia)熱到850℃左右(you)時，材料(liao)即(ji)可獲(huo)得奧(ao)氏體組織。但(dan)其(qi)合金元素較高，為使碳和合金元素能較好地溶解(jie)，使奧(ao)氏體成(cheng)分充分均勻化，采用(yong)(yong)1020~1050℃加(jia)熱是合適(shi)的(de)。更(geng)高的(de)加(jia)熱溫(wen)度(du)可能引起晶粒長(chang)大和合金元素過量溶解(jie)，淬火(huo)后會增(zeng)加(jia)殘余(yu)奧(ao)氏體含量及塑韌性(xing)下降(jiang)。淬火(huo)加(jia)熱保溫(wen)后采用(yong)(yong)油(you)冷(leng)卻。該材料(liao)淬透(tou)性(xing)很好，冷(leng)卻太(tai)激烈或出(chu)油(you)溫(wen)度(du)太(tai)低，可能產生(sheng)淬火(huo)裂紋（特別是零(ling)件截面較大時）。淬火(huo)冷(leng)卻出(chu)油(you)溫(wen)度(du)應不(bu)低于80℃或采用(yong)(yong)間(jian)斷油(you)冷(leng)的(de)方式冷(leng)卻。
淬(cui)火(huo)后應(ying)及時回(hui)火(huo)，根據力(li)學性能要求，回(hui)火(huo)溫(wen)度(du)選在580~600℃之間是(shi)合適的，回(hui)火(huo)可采用空冷。該(gai)材料如果(guo)在480~520℃之間回(hui)火(huo)，會使韌性下降，應(ying)避免在這個溫(wen)度(du)回(hui)火(huo)。
0Cr13Ni4Mo回(hui)火(huo)溫(wen)(wen)度過低，達不到回(hui)火(huo)的目(mu)的，硬度高，塑韌性不足，但回(hui)火(huo)溫(wen)(wen)度超過640℃,也會(hui)使材(cai)料硬度高，塑韌性下降，這(zhe)是(shi)因為該(gai)材(cai)料的Ac1點較低，超過640℃回(hui)火(huo)，會(hui)超過Ac1點，加熱保(bao)溫(wen)(wen)過程中將產生奧(ao)氏(shi)體，而冷卻后(hou)轉變成(cheng)馬氏(shi)體。
一旦因回(hui)火溫度(du)(du)過高而引起硬度(du)(du)升(sheng)高和(he)塑韌性降(jiang)低(di)，可在原回(hui)火溫度(du)(du)或略低(di)于(yu)原回(hui)火溫度(du)(du)重(zhong)新回(hui)火一次。
回火(huo)冷卻采(cai)用(yong)空冷可(ke)達到技術要(yao)求，但采(cai)用(yong)油冷，則會(hui)使韌(ren)性有所(suo)提高。
c、d 高溫消除應力(li)
在本軸的加(jia)工(gong)工(gong)序中，安排了兩次(ci)高溫消除(chu)應力工(gong)序。具體(ti)工(gong)藝見(jian)圖8-14。
第一次(ci)(ci)高(gao)(gao)溫消除(chu)(chu)應(ying)力(li)（C)是考慮軸(zhou)在(zai)調質處(chu)理時(shi)，有可(ke)(ke)能(neng)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)彎曲(qu)，并用機(ji)械法矯直，這(zhe)(zhe)次(ci)(ci)高(gao)(gao)溫消除(chu)(chu)應(ying)力(li)就是消除(chu)(chu)機(ji)械矯直時(shi)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)應(ying)力(li)，因為軸(zhou)經過(guo)機(ji)械矯直產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)應(ying)力(li)不及時(shi)消除(chu)(chu)，會在(zai)以后(hou)的(de)時(shi)間里，甚至在(zai)運轉過(guo)程中(zhong)慢慢釋放，這(zhe)(zhe)會引起已(yi)經加(jia)工(gong)好(hao)的(de)軸(zhou)又產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)彎曲(qu)變形，對設(she)備的(de)性(xing)能(neng)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)不利(li)的(de)影(ying)響，因此(ci)，矯直應(ying)力(li)必須及時(shi)消除(chu)(chu)。當然(ran)，如果(guo)軸(zhou)在(zai)調質時(shi)不產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)彎曲(qu)，不經過(guo)矯直，則這(zhe)(zhe)次(ci)(ci)高(gao)(gao)溫去應(ying)力(li)可(ke)(ke)不進行。
第(di)二(er)次(ci)高溫消除應(ying)力（D)是(shi)(shi)為消除機械(xie)加(jia)工中產生(sheng)的(de)(de)(de)應(ying)力，機械(xie)加(jia)工產生(sheng)的(de)(de)(de)應(ying)力不消除，同樣會引起不良的(de)(de)(de)后果。高溫消除應(ying)力的(de)(de)(de)加(jia)熱溫度(du)采(cai)用550~570℃,這是(shi)(shi)考慮要低(di)于調質回火(huo)溫度(du)以(yi)下(xia)20~30℃的(de)(de)(de)原則(ze)，又避開在520℃以(yi)下(xia)加(jia)熱可(ke)能產生(sheng)的(de)(de)(de)脆性。
e. 去氫(qing)處理
去(qu)氫處理的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)主要是去(qu)除軸頸在(zai)鍍(du)鉻時，鍍(du)鉻層(ceng)中產生(sheng)的(de)(de)(de)氫，這(zhe)種氫存在(zai)于鍍(du)層(ceng)中，會引起鍍(du)層(ceng)的(de)(de)(de)脆性增加和剝落(luo)。采(cai)用180~220℃的(de)(de)(de)溫度(du)足(zu)以達到(dao)去(qu)氫的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。具(ju)體的(de)(de)(de)工(gong)藝見圖8-15。
這(zhe)個去氫溫(wen)度恰好與低溫(wen)消除(chu)(chu)應力的(de)溫(wen)度一致，所以，同時起(qi)到了(le)消除(chu)(chu)軸在(zai)半精加(jia)工過(guo)程(cheng)中產生的(de)機(ji)械加(jia)工應力的(de)作(zuo)用。對于某些要求(qiu)高精度、高穩定性的(de)軸或其(qi)他零件，采取低溫(wen)消除(chu)(chu)應力工序(xu)是必要的(de)，例如與這(zhe)個軸相似等級的(de)零件，即使沒(mei)有鍍鉻，同樣有低溫(wen)消除(chu)(chu)應力處理的(de)工序(xu)。
