零件名稱(cheng)： 不銹鋼軸 ，見圖 8-11 。
材質：0Cr13Ni4Mo不銹鋼(gang)
熱處理(li)要求：
a. 調質力學性(xing)能：Rm,780~980N/m㎡;R,0.2≥685N/㎡;A≥15%;AkvIsO≥49J;硬(ying)度，285~321HB.
b. 軸徑鍍(du)鉻，55~60HRC.
1. 零件常見的失效形(xing)式及應具備的性(xing)能
該(gai)軸在(zai)運行(xing)中的轉(zhuan)速(su)為5200r/min,在(zai)高速(su)運轉(zhuan)的同時(shi)，還要帶(dai)動葉輪和水介(jie)(jie)質(zhi)，工作狀(zhuang)態受力(li)復雜(za)，要承受彎曲、扭曲、沖擊、疲勞等(deng)多種作用力(li)，一(yi)(yi)旦(dan)變形或斷裂，將造成嚴重的后(hou)果(guo)。軸頸部位還有強摩(mo)擦(ca)。介(jie)(jie)質(zhi)為有一(yi)(yi)定溫度(du)并稍有腐蝕性的水介(jie)(jie)質(zhi)。
該軸設計(ji)要求有(you)較高的強度(du)、塑韌性，軸頸應耐磨，軸還應有(you)最小的應力和良好(hao)的穩定性，以防(fang)止運轉時產生振動和噪聲。
2. 材(cai)料選用原則及熱處(chu)理方法選擇
亞洲歐美色綜合一區二區在線: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(gai)軸選用0Cr13Ni4Mo鋼(gang)是合理的。
3. 零(ling)件主要加工工序
鍛造－退(tui)火（A)-粗(cu)加(jia)工－調(diao)質(zhi)（B)-矯直高溫(wen)去(qu)應(ying)力(li)處(chu)理（C)-性能(neng)檢驗－機械(xie)加(jia)工－探傷(shang)－高溫(wen)去(qu)應(ying)力(li)處(chu)理（D)-銑槽－半精(jing)加(jia)工－探傷(shang)鍍鉻－去(qu)氫(qing)退(tui)火（E)-精(jing)車－磨削－檢查。
4. 熱處(chu)理工(gong)藝(yi)分析及應(ying)注意的(de)問題
a. 退火(huo)
軸坯鍛造后(hou)存在應(ying)力，硬度(du)偏高，不(bu)易加工，還可能(neng)存在不(bu)穩(wen)定組織(zhi)，所以，應(ying)進行鍛后(hou)退火(huo)處(chu)理，具體(ti)工藝見圖8-12。0Cr13Ni4Mo鋼的Ac點(dian)很低，退火(huo)溫度(du)不(bu)能(neng)太高，超過相(xiang)變點(dian)后(hou)再(zai)冷卻下來，組織(zhi)中可能(neng)存在馬氏體(ti)，硬度(du)升高，組織(zhi)不(bu)穩(wen)定。
所以(yi)，退火溫度一般(ban)選在620~640℃,充分保(bao)溫后(hou)空冷(leng)，即(ji)可保(bao)證硬度不大于(yu)200HB,獲得具有板條(tiao)馬氏體形態(tai)的索氏體組織。
b. 調質
調質處理是為了保證軸達到要求的力(li)學性能(neng)。具體的工藝見圖8-13。
0Cr13Ni4Mo鋼的相(xiang)變點較(jiao)低(di)，研究(jiu)表明，加熱(re)到850℃左右時(shi)，材料即可獲得奧(ao)(ao)氏(shi)體組(zu)織(zhi)。但(dan)其(qi)合(he)金元素較(jiao)高，為使碳和合(he)金元素能較(jiao)好地溶(rong)解(jie)，使奧(ao)(ao)氏(shi)體成分充分均勻化(hua)，采(cai)用(yong)1020~1050℃加熱(re)是(shi)合(he)適(shi)的。更高的加熱(re)溫(wen)度(du)(du)可能引起晶粒長大和合(he)金元素過量溶(rong)解(jie)，淬(cui)火(huo)后(hou)會增加殘余奧(ao)(ao)氏(shi)體含量及塑(su)韌性下降。淬(cui)火(huo)加熱(re)保(bao)溫(wen)后(hou)采(cai)用(yong)油(you)冷(leng)(leng)卻。該材料淬(cui)透性很好，冷(leng)(leng)卻太(tai)激烈或(huo)出(chu)油(you)溫(wen)度(du)(du)太(tai)低(di)，可能產生淬(cui)火(huo)裂(lie)紋(wen)（特(te)別是(shi)零(ling)件截(jie)面較(jiao)大時(shi)）。淬(cui)火(huo)冷(leng)(leng)卻出(chu)油(you)溫(wen)度(du)(du)應不低(di)于(yu)80℃或(huo)采(cai)用(yong)間(jian)斷(duan)油(you)冷(leng)(leng)的方(fang)式(shi)冷(leng)(leng)卻。
淬火(huo)(huo)后應及(ji)時回(hui)火(huo)(huo)，根據力學性(xing)能要求，回(hui)火(huo)(huo)溫(wen)度選在(zai)580~600℃之間是(shi)合適的，回(hui)火(huo)(huo)可采用(yong)空(kong)冷(leng)。該材料如果在(zai)480~520℃之間回(hui)火(huo)(huo)，會(hui)使(shi)韌性(xing)下降(jiang)，應避(bi)免在(zai)這個溫(wen)度回(hui)火(huo)(huo)。
0Cr13Ni4Mo回火溫度(du)過(guo)低，達不到回火的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)，硬度(du)高(gao)，塑韌(ren)(ren)性不足，但回火溫度(du)超過(guo)640℃,也(ye)會使材料硬度(du)高(gao)，塑韌(ren)(ren)性下(xia)降，這(zhe)是因為(wei)該材料的(de)(de)(de)Ac1點較(jiao)低，超過(guo)640℃回火，會超過(guo)Ac1點，加熱保溫過(guo)程中將產生奧氏體，而冷卻后轉變成馬氏體。
一(yi)旦因(yin)回(hui)火溫度過高(gao)而引起硬度升高(gao)和(he)塑(su)韌(ren)性(xing)降低，可在(zai)原回(hui)火溫度或略低于原回(hui)火溫度重新(xin)回(hui)火一(yi)次(ci)。
回火冷卻采(cai)用(yong)(yong)空冷可達到(dao)技(ji)術要求，但采(cai)用(yong)(yong)油冷，則會使(shi)韌性(xing)有所提高。
c、d 高(gao)溫(wen)消除(chu)應力
在本軸的加工工序中(zhong)，安(an)排(pai)了(le)兩次高(gao)溫消除應力工序。具(ju)體工藝見圖8-14。
第一(yi)次高(gao)溫(wen)消(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)除(chu)應(ying)(ying)力(li)（C)是考慮軸在調(diao)質(zhi)處理時，有可能(neng)產生彎(wan)曲，并用機械法(fa)矯直(zhi)(zhi)(zhi)，這次高(gao)溫(wen)消(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)除(chu)應(ying)(ying)力(li)就是消(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)除(chu)機械矯直(zhi)(zhi)(zhi)時產生的(de)應(ying)(ying)力(li)，因為軸經過機械矯直(zhi)(zhi)(zhi)產生的(de)應(ying)(ying)力(li)不(bu)及時消(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)除(chu)，會(hui)在以后(hou)的(de)時間(jian)里，甚至在運(yun)轉過程(cheng)中慢慢釋放(fang)，這會(hui)引(yin)起(qi)已經加工好的(de)軸又產生彎(wan)曲變(bian)形，對(dui)設備的(de)性能(neng)產生不(bu)利的(de)影響，因此(ci)，矯直(zhi)(zhi)(zhi)應(ying)(ying)力(li)必須及時消(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)除(chu)。當然，如果軸在調(diao)質(zhi)時不(bu)產生彎(wan)曲，不(bu)經過矯直(zhi)(zhi)(zhi)，則這次高(gao)溫(wen)去應(ying)(ying)力(li)可不(bu)進(jin)行。
第二次高溫消(xiao)除應力(li)(li)（D)是為消(xiao)除機械加(jia)工中產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)應力(li)(li)，機械加(jia)工產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)應力(li)(li)不消(xiao)除，同樣(yang)會引起(qi)不良的(de)(de)(de)(de)后果。高溫消(xiao)除應力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)加(jia)熱溫度采用550~570℃,這是考(kao)慮要低(di)于調質回火溫度以下20~30℃的(de)(de)(de)(de)原則，又(you)避開在(zai)520℃以下加(jia)熱可能(neng)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)脆性。
e. 去氫處理(li)
去(qu)(qu)氫(qing)(qing)處(chu)理的(de)(de)目的(de)(de)主要是去(qu)(qu)除軸頸(jing)在鍍鉻時(shi)，鍍鉻層中產生(sheng)的(de)(de)氫(qing)(qing)，這種氫(qing)(qing)存在于鍍層中，會(hui)引起鍍層的(de)(de)脆性增加和剝(bo)落(luo)。采用180~220℃的(de)(de)溫(wen)度足以達(da)到(dao)去(qu)(qu)氫(qing)(qing)的(de)(de)目的(de)(de)。具體的(de)(de)工藝見圖8-15。
這個去氫溫(wen)(wen)度恰好與(yu)低溫(wen)(wen)消(xiao)除(chu)應(ying)力(li)(li)的溫(wen)(wen)度一致，所以，同時起到了消(xiao)除(chu)軸(zhou)在(zai)半精(jing)加工(gong)(gong)過程(cheng)中產生(sheng)的機(ji)械(xie)加工(gong)(gong)應(ying)力(li)(li)的作用。對(dui)于某些要求高精(jing)度、高穩定性的軸(zhou)或(huo)其他零(ling)件，采取低溫(wen)(wen)消(xiao)除(chu)應(ying)力(li)(li)工(gong)(gong)序(xu)(xu)是必要的，例如與(yu)這個軸(zhou)相似等級的零(ling)件，即使沒有鍍鉻，同樣有低溫(wen)(wen)消(xiao)除(chu)應(ying)力(li)(li)處理的工(gong)(gong)序(xu)(xu)。
