轴用材料和其热处理.doc

45号钢为 优质碳素结构用钢 ,硬度不高易切削加工,模具中常用来做模板,梢子,导柱等,但须热处理 。 1. 45号钢淬火后没有回火之前，硬度大于HRC55（最高可达HRC62）为合格。 实际应用的最高硬度为HRC55（高频淬火HRC58）。 2. 45号钢不要采用渗碳淬火的热处理工艺。 调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。但表面硬度较低，不耐磨。可用调质＋表面淬火提高零件表面硬度。 渗碳处理一般用于表面耐磨、芯部耐冲击的重载零件，其耐磨性比调质＋表面淬火高。其表面含碳量0.8－－1.2％，芯部一般在0.1－－0.25％（特殊情况下采用0.35％）。经热处理后，表面可以获得很高的硬度（HRC58－－62），芯部硬度低，耐冲击。 如果用45号钢渗碳，淬火后芯部会出现硬脆的马氏体，失去渗碳处理的优点。现在采用渗碳工艺的材料，含碳量都不高，到0.30％芯部强度已经可以达到很高，应用上不多见。0.35％从来没见过实例，只在教科书里有介绍。可以采用调质＋高频表面淬火的工艺，耐磨性较渗碳略差。 GB/T699-1999标准规定的45钢推荐热处理制度为850正火、840淬火、600回火，达到的性能为屈服强度≥355MPa GB/T699-1999标准规定45钢抗拉强度为600MPa，屈服强度为355MPa，伸长率为16％，断面收缩率为40％，冲击功为39J 一、轴类零件的功用、结构特点及技术要求果是卡车传动轴，首先要确定用钢，建议：细一些轴选用40Cr，40Cr、40MnB、40MnVB、 粗一些轴选用40CrNiMo、42CrMo等中碳低合金钢； 传动轴一般由两部分组成：一是实芯轴或空心厚壁管；二是与万向节连接的花键轴。实芯轴与花键轴一般为一根钢料加工而成，也有将其焊接而成。 轴的热处理为：整根轴轧为棒料后进行退火或正火处理（含Mo、V、Ti的钢一般退火：840-860度加热一定时间后炉冷，得到铁素体+珠光体组织；低合金含量的钢一般正火：840-860度加热一定时间后空冷，得到铁素体+珠光体组织），获得较好的切削加工性能，加工后整体进行调质热处理（一般为：840-860度加热一定时间后油淬，再进行550-650度的高温回火，得到回火索氏体组织），获得强度、韧性、塑性都较好的综合力学性能（抗扭、抗弯、无脆性断裂），然后对其花键进行精加工，此时的花键硬度较低（约HRC35-40）不耐磨，还需要对花键进行二次热处理强化，目前多为高频感应热处理，获得隐晶马氏体，花键表面硬度可达到HRC58-62，具有较高的抗磨寿命。表l一31钢铁材料的力学性能名??称 量的符号 单位符号 含????义 ????????强度指金属在外力作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力 1强度??1)抗拉强度 ób?? 金属试样拉伸时，在拉断前所承受的最大负荷与试样原横截面面积之比称为抗拉强度ób=Pb/Fo式中 Pb——试样拉断前的最大负荷(N)????????Fo——试样原横截面积(mm2) 2)抗弯强度 óbb MPa 试样在位于两支承中间的集中负荷作用下，使其折断时，折断截面所承受的最大正压力对圆试样：óbb=8PL/Лdsup3;;对矩形试样：óbb=3PL/2bhsup2;式中??P——试样所受最大集中载荷(N)???????? L——两支承点间的跨距(mm)???????? d——圆试样截面之外径(mm)???????? b——矩形截面试样之宽度(mm)???????? h——矩形截面试样之高度(mm) 3)抗压强度 óbc MPa 材料在压力作用下不发生碎、裂所能承受的最大正压力，称为抗压强度óbc=Pbc/Fo式中 Pbc—试样所受最大集中载荷（N）????????Fo—试样原截面积（mmsup2;）?????????? 4)抗剪强度 て MPa 试样剪断前，所承受的最大负荷下的受剪截面具有的平均剪应力双剪：óて=P/2F;单剪：óて=P/Fo式中??P—剪切时的最大负荷（N）????????Fo—受检部位的原横截面积(mmsup2;) 5)抗扭强度?? MPa 指外力是扭转力的强度极限?? てb≈3Mb/4Wp(适用于钢材)てb≈Mb/Wp(适用于铸铁)式中 Mb—扭转力矩（N?mm）????????Wp—扭转时试样截面的极断面系数（mmsup2;）?? 6)屈服点 ós MPa 金属试样在拉伸过程中，负荷不再增加，而试样仍继续发生变形的现象称为“屈服”。发生屈服现象时的应力，称为屈服点或屈服极限ós=Ps/Fo????????????式中 Ps——屈服载荷(N)????????Fo——试样原