轴类零件的热处理

fandongkun

一.内燃机曲轴

　　由于内燃机曲轴承受周期性变化的气体压力,曲柄连杆机械的惯性力,扭转和弯曲应力以及冲击力,在高速内燃机中还存在扭转振动,也会造成很大应力.这会影响曲轴的使用寿命。

　　故对内燃机曲轴材料和加工工艺的选择，是有一定的要求(高强度，有一定的冲击韧性和轴颈处高的耐磨性等).特别是材料的热处理。

　　1低速内燃机,采用正火状态的碳钢、球墨铸铁

　　2.中速内燃机,采用调质碳钢或合金钢,如45、40Cr、45Mn2、50Mn2等及球墨铸铁。

　　3.高速内燃机,采用高强度合金钢,如35CrMo、42CrMo、18Cr2Ni4WA等

　　4. 110型柴油机曲轴: QT60-2正火,中频淬火,σb≥650N/mm^2,αk＞15N.m/mm^2,(试样

　　20×20×110mm),轴体HB240-300,轴颈HRC≥55,珠光体数量:试棒≥75%,曲轴≥70%.

　　二.蜗杆的热处理

　　1.:负荷不大,断面较小的蜗杆

　　材料45 调质,HB220-250

　　2.有精度要求(螺纹磨出)而速度＜2m/s.

　　材料45 淬火,回火,HRC45-50

　　3.滑动速度较高,负荷较轻的中小尺寸蜗杆

　　　材料15 渗碳,淬火,低温回火,HRC56-62

　　4.:滑动速度＞2m/s(最大7-8m/s);精度要求很高,表面粗糙度为0.4的蜗杆,如立车中的主要蜗杆

　　材料20Cr，20Mn2B 900-950℃渗碳,800-820℃油淬，180-200℃低温回火，HRC56-62

　　5.:要求高耐磨性、高精度及尺寸大的蜗杆

　　材料: 18CrMnTi、20SiMn VB 处理同上 ,HRC56-62

　　6.:要求足够耐磨性和硬度的蜗杆

　　材料: 40Cr、42SiMn、45MnB 油淬,回火,HRC5-50

　　7.:中载、要求高精度并与青铜蜗轮配合使用(热处理后再加工丝扣)之蜗杆

　　:材料35CrMo 调质, HB255-303(850-870℃油淬,600-650回火) 　:

　　8.:要求高硬度和最小变形的蜗杆

　　:材料38CrMoAlA、38CrAlA正火或调质后氮,硬度HV＞850

　　9.汽车转向蜗杆

　　材料35Cr 815℃氰化 、200℃回火,渗层深度0.35-0.40mm,表面锉力硬度,心部硬度＜HRC35

三.机床丝杠热处理

　　1.技术条件:精度较低,受力不大,如各类机床传动丝杠

　　材料45、45Mn2 一般丝杠可用正火,≥HB170;受力较大的丝杠,调质,HB250;方头,轴颈局部淬硬HRC42

　　2.技术条件:≥7级精度,受力不大,轴颈方头等处均不需淬硬,如车床走刀丝杠

　　材料45Mn易切削钢和45 热轧后σb=600-750N/mm^2,除应力后HB170-207,金相组织片状珠光体+铁素体

　　3技术.条件: 7-8级精度,受力较大,如各类大型镗床、立车、龙门铣和刨床等的走刀和传动丝杠

　　材料40Cr、42MnVB、(65Mn) 调质HB220-250,σb≥850N/mm^2;方头、轴颈局部淬硬要求: HRC42,金相组织：均匀索氏体

　　4技术条件8级精度,中等负荷,要求耐磨,如平面磨床,砂轮架升降丝杠与滚动螺线啮合

　　材料: 40Cr、42MnVB调质HB250,中频表淬HRC54,,调质后基体组织:均匀索氏体+细状

　　5技术条件:≥6级精度,要求具有一定耐磨性,尺寸稳定性,较高强度和较好的切削加工性,如丝杠车床,齿轮机床、坐标镗床等的丝杠

　　材料T10、T10A、T12、T12A 球化退火,HB163-193,球化等级3-5级,网状碳化物≤3级,调质HB201-229,金相组织;细粒状珠光体

　　6.技术条件:≥6级精度,要求抗腐蚀、较高的抗疲劳性和尺寸稳定性.如样板镗床或其他特种机床精密丝杠.

　　:材料38CrMoAlA 调质HB280,渗氮HV850,调质后基体组织,均匀的索氏体,渗氮前表面应无脱碳层

　　7技术条件:≥6级精度,要求耐磨、尺寸稳定,但负荷不大,如螺纹磨床、齿轮磨床等高精度传动丝杠(硬丝杠)

　　材料: 9Mn2V(直径≤60mm)、CrWMn(直径＞60mm), 球化退火后,球状珠光体1.5-4级,网状碳化物≤3级,硬度≤HB227,淬火硬度HRC56+0.5,金相组织,回火马氏体无残余奥氏体存在

　　8.条件:≥6级精度,受点负荷的,如螺纹或齿轮磨床、各类数控机床的滚珠丝杠

　　:材料GCr15(直径≤70mm0)、GCr15SiMn(直径＞80mm) 球化退火后,球状珠光体1.5-4级,网状碳化物≤3级,HRC60-62,金相组织;回火马氏体

　　备注:丝杠的选材与处理;

　　1 丝杠的选材

　　(1)丝杠的主要损坏形式,一般丝杠(≤7级精度)为弯曲及磨损;≥6级精度丝杠为磨损及精度丧失或螺距尺寸变化

　　(2)丝杠材料应具有足够的力学性能,优良的加工性能,不易产生磨裂,能得到低的表面粗糙度和低的加工残余内应力,热处理后具有较高硬度,最少淬火变形和残余奥氏体常用于不要

　　处理至高硬度的材料,有45、40Mn、40Cr、T10、T10A、T12A、T12等.淬硬丝杠材料,有GCr15、9Mn2V、CrWMn、GCr15、SiMn、38CrMOAlA

　　杠材料,有GCr15、9Mn2V、CrWMn、GCr15、SiMn、38CrMOAlA等

　　2　　材料的热处理:

　　一般丝杠:正火(45钢)或退火(40Cr),除应力处理和低温时效,调质和轴颈、方头高频淬火与回火精密不淬硬丝杠:除应力处理低温时效,球化退火,调质球化,如遇原始组织不良等,还需先经900℃(T10、T10A)-950℃(T12、T12A)正火处理后再球化退火,或直接调质球化精密淬硬丝杠:退火或高温正火后退火,除应力处理,淬火和低温时效

最后的辉煌

1.我们公司600CC的发动机曲轴材料为35CrMo,热处理为渗碳+整体淬火,但个别地方做了防渗碳处理,右曲轴中心通孔用石棉绳堵住,表面硬度HRC为60以上.心部硬度HRC为35~50左右,直径大小而有差异.
2.宝马曲轴材质为42CrMnTi,调质处理.硬度HRC35左右.
3.铃木曲轴材质55Cr,高频淬火,淬硬层1.5~4mm,表面硬度HRC55左右,心部硬度35左右.