零(ling)件名稱： 不(bu)銹(xiu)鋼軸 ，見圖(tu) 8-11 。
材質：0Cr13Ni4Mo不(bu)銹(xiu)鋼
熱處(chu)理要求：
a. 調質力學性能(neng)：Rm,780~980N/m㎡;R,0.2≥685N/㎡;A≥15%;AkvIsO≥49J;硬度，285~321HB.
b. 軸徑鍍鉻(ge)，55~60HRC.
1. 零件常見(jian)的失效形式及應具備的性能
該軸在運行中的轉速為5200r/min,在高速運轉的同時，還(huan)要帶動葉輪和水(shui)(shui)介(jie)質(zhi)，工(gong)作狀態受力復雜，要承(cheng)受彎曲、扭曲、沖擊、疲勞等多種(zhong)作用力，一(yi)旦變(bian)形(xing)或斷裂，將造成嚴(yan)重的后果(guo)。軸頸部位(wei)還(huan)有強摩擦。介(jie)質(zhi)為有一(yi)定溫度并稍(shao)有腐(fu)蝕(shi)性的水(shui)(shui)介(jie)質(zhi)。
該軸(zhou)設計(ji)要求有較高的(de)強度、塑韌性(xing)，軸(zhou)頸應(ying)耐磨(mo)，軸(zhou)還(huan)應(ying)有最(zui)小的(de)應(ying)力和良好(hao)的(de)穩定(ding)性(xing)，以防止運轉(zhuan)時產(chan)生振動和噪聲。
2. 材料選用原則及熱處理方法選擇
91香蕉視頻app: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鋼是合理的。
3. 零件主(zhu)要加工工序
鍛造－退(tui)火(huo)（A)-粗加(jia)工－調質（B)-矯直高溫(wen)去應力處理（C)-性能檢(jian)驗－機械加(jia)工－探(tan)傷－高溫(wen)去應力處理（D)-銑(xian)槽－半精加(jia)工－探(tan)傷鍍鉻－去氫退(tui)火(huo)（E)-精車－磨削－檢(jian)查。
4. 熱處理工藝分析及(ji)應注意的問題
a. 退火(huo)
軸坯(pi)鍛造(zao)后存在應力，硬度偏高，不易加工，還(huan)可(ke)能存在不穩定(ding)(ding)組織，所(suo)以，應進行鍛后退(tui)火處理，具體工藝見圖(tu)8-12。0Cr13Ni4Mo鋼(gang)的Ac點很低(di)，退(tui)火溫度不能太高，超過(guo)相變點后再冷(leng)卻下(xia)來，組織中可(ke)能存在馬氏體，硬度升高，組織不穩定(ding)(ding)。
所以，退火(huo)溫度一般選在620~640℃,充(chong)分(fen)保溫后空冷，即可保證(zheng)硬度不大于(yu)200HB,獲得(de)具有板條馬氏體形態的索氏體組織。
b. 調質
調質(zhi)處理是(shi)為了(le)保證軸達到要求的力學性能。具(ju)體(ti)的工(gong)藝見圖8-13。
0Cr13Ni4Mo鋼的相變點較(jiao)(jiao)低(di)，研究表(biao)明(ming)，加(jia)(jia)熱(re)到850℃左右時(shi)(shi)，材料即可(ke)獲(huo)得奧氏體(ti)組織。但(dan)其合金元素較(jiao)(jiao)高，為使碳和合金元素能較(jiao)(jiao)好地(di)溶解，使奧氏體(ti)成(cheng)分充分均勻化，采用(yong)1020~1050℃加(jia)(jia)熱(re)是合適的。更高的加(jia)(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度可(ke)能引(yin)起晶粒長大和合金元素過(guo)量溶解，淬(cui)火(huo)后(hou)(hou)會增加(jia)(jia)殘余奧氏體(ti)含量及塑韌(ren)性下(xia)降。淬(cui)火(huo)加(jia)(jia)熱(re)保溫(wen)(wen)后(hou)(hou)采用(yong)油冷(leng)卻。該材料淬(cui)透性很好，冷(leng)卻太(tai)激(ji)烈(lie)或(huo)出油溫(wen)(wen)度太(tai)低(di)，可(ke)能產生淬(cui)火(huo)裂紋(wen)（特別(bie)是零件截面較(jiao)(jiao)大時(shi)(shi)）。淬(cui)火(huo)冷(leng)卻出油溫(wen)(wen)度應不低(di)于80℃或(huo)采用(yong)間斷油冷(leng)的方(fang)式冷(leng)卻。
淬火后應及時回火，根據力學性(xing)能要求，回火溫度選(xuan)在580~600℃之(zhi)間是合(he)適(shi)的，回火可(ke)采用空冷(leng)。該材料(liao)如(ru)果(guo)在480~520℃之(zhi)間回火，會使韌(ren)性(xing)下降，應避(bi)免在這個溫度回火。
0Cr13Ni4Mo回火(huo)溫度(du)過低，達不(bu)(bu)到回火(huo)的(de)(de)目的(de)(de)，硬度(du)高，塑(su)韌(ren)性不(bu)(bu)足，但(dan)回火(huo)溫度(du)超過640℃,也會(hui)使材料硬度(du)高，塑(su)韌(ren)性下(xia)降(jiang)，這是(shi)因為該(gai)材料的(de)(de)Ac1點較低，超過640℃回火(huo)，會(hui)超過Ac1點，加(jia)熱保溫過程中將產生奧氏(shi)體，而冷(leng)卻后(hou)轉變成馬(ma)氏(shi)體。
一(yi)旦因回火溫度過高而引(yin)起(qi)硬度升高和塑韌(ren)性降低(di)，可在原(yuan)回火溫度或略低(di)于原(yuan)回火溫度重新(xin)回火一(yi)次。
回火冷(leng)(leng)卻采(cai)用空冷(leng)(leng)可(ke)達(da)到技術要求(qiu)，但采(cai)用油冷(leng)(leng)，則(ze)會使(shi)韌性有所提(ti)高。
c、d 高溫消除應力(li)
在本軸(zhou)的加工工序(xu)中，安排了兩次高(gao)溫(wen)消(xiao)除應(ying)力工序(xu)。具體工藝見圖8-14。
第(di)一次(ci)高(gao)(gao)溫消(xiao)除(chu)(chu)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)（C)是(shi)考慮軸在(zai)調(diao)質處(chu)理時(shi)(shi)(shi)，有可(ke)能產生(sheng)(sheng)彎(wan)曲(qu)(qu)，并用機械法矯(jiao)直(zhi)，這次(ci)高(gao)(gao)溫消(xiao)除(chu)(chu)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)就是(shi)消(xiao)除(chu)(chu)機械矯(jiao)直(zhi)時(shi)(shi)(shi)產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)，因(yin)為(wei)軸經(jing)過(guo)機械矯(jiao)直(zhi)產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)不(bu)及時(shi)(shi)(shi)消(xiao)除(chu)(chu)，會在(zai)以(yi)后的(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)間里，甚至在(zai)運轉過(guo)程中慢慢釋放，這會引(yin)起(qi)已經(jing)加工(gong)好的(de)(de)(de)軸又產生(sheng)(sheng)彎(wan)曲(qu)(qu)變(bian)形，對設備的(de)(de)(de)性能產生(sheng)(sheng)不(bu)利的(de)(de)(de)影(ying)響，因(yin)此，矯(jiao)直(zhi)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)必須(xu)及時(shi)(shi)(shi)消(xiao)除(chu)(chu)。當然，如果軸在(zai)調(diao)質時(shi)(shi)(shi)不(bu)產生(sheng)(sheng)彎(wan)曲(qu)(qu)，不(bu)經(jing)過(guo)矯(jiao)直(zhi)，則(ze)這次(ci)高(gao)(gao)溫去應(ying)(ying)力(li)(li)(li)可(ke)不(bu)進行(xing)。
第(di)二(er)次高溫(wen)(wen)消除(chu)應力(li)（D)是為消除(chu)機械加(jia)工(gong)(gong)中產生的(de)(de)應力(li)，機械加(jia)工(gong)(gong)產生的(de)(de)應力(li)不消除(chu)，同樣會引起不良的(de)(de)后(hou)果。高溫(wen)(wen)消除(chu)應力(li)的(de)(de)加(jia)熱溫(wen)(wen)度采用(yong)550~570℃,這是考慮要低于(yu)調質回火溫(wen)(wen)度以下(xia)20~30℃的(de)(de)原(yuan)則(ze)，又避開(kai)在520℃以下(xia)加(jia)熱可(ke)能(neng)產生的(de)(de)脆性(xing)。
e. 去(qu)氫處理
去(qu)氫(qing)(qing)處(chu)理的(de)(de)目的(de)(de)主要(yao)是去(qu)除軸頸在(zai)鍍(du)(du)鉻時(shi)，鍍(du)(du)鉻層(ceng)中(zhong)產生的(de)(de)氫(qing)(qing)，這(zhe)種氫(qing)(qing)存在(zai)于鍍(du)(du)層(ceng)中(zhong)，會引起鍍(du)(du)層(ceng)的(de)(de)脆性(xing)增(zeng)加和剝落。采用180~220℃的(de)(de)溫(wen)度足以達到去(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(qu)氫溫(wen)(wen)(wen)度恰好與低溫(wen)(wen)(wen)消除(chu)應(ying)力的(de)溫(wen)(wen)(wen)度一致，所以，同時起到了消除(chu)軸(zhou)在(zai)半精加工(gong)過程中(zhong)產(chan)生(sheng)的(de)機械加工(gong)應(ying)力的(de)作用。對于某些(xie)要(yao)(yao)求高精度、高穩(wen)定(ding)性的(de)軸(zhou)或其(qi)他零件，采取低溫(wen)(wen)(wen)消除(chu)應(ying)力工(gong)序(xu)(xu)是(shi)必要(yao)(yao)的(de)，例如與這個軸(zhou)相似(si)等級的(de)零件，即使沒有鍍鉻，同樣有低溫(wen)(wen)(wen)消除(chu)應(ying)力處理的(de)工(gong)序(xu)(xu)。
