零件(jian)名稱： 不銹鋼軸(zhou) ，見圖(tu) 8-11 。
材質：0Cr13Ni4Mo不銹(xiu)鋼(gang)
熱處理要求：
a. 調質力學性能：Rm,780~980N/m㎡;R,0.2≥685N/㎡;A≥15%;AkvIsO≥49J;硬度，285~321HB.
b. 軸徑鍍鉻，55~60HRC.
1. 零件常見的失效形(xing)式及(ji)應具(ju)備的性能
該軸(zhou)在運行中的轉速為5200r/min,在高速運轉的同時，還要(yao)帶動葉輪(lun)和水(shui)介(jie)質(zhi)，工作狀態(tai)受力復雜，要(yao)承受彎(wan)曲、扭曲、沖擊、疲勞(lao)等多種作用力，一旦變(bian)形或斷裂，將(jiang)造(zao)成嚴(yan)重(zhong)的后果。軸(zhou)頸部位還有強摩擦。介(jie)質(zhi)為有一定(ding)溫度(du)并稍有腐蝕性(xing)的水(shui)介(jie)質(zhi)。
該軸(zhou)(zhou)設計要求有較高的強(qiang)度、塑韌性，軸(zhou)(zhou)頸應耐磨，軸(zhou)(zhou)還應有最小(xiao)的應力和良好的穩定性，以防止運(yun)轉(zhuan)時(shi)產生振(zhen)動和噪聲。
2. 材料選(xuan)用原則及熱處理方法選(xuan)擇(ze)
香蕉視頻app連接: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. 零件主要(yao)加工(gong)工(gong)序
鍛造－退火（A)-粗加工－調質（B)-矯直(zhi)高(gao)溫(wen)去(qu)應力處(chu)(chu)理(li)（C)-性能檢驗－機械加工－探傷－高(gao)溫(wen)去(qu)應力處(chu)(chu)理(li)（D)-銑槽－半精加工－探傷鍍鉻－去(qu)氫退火（E)-精車－磨削－檢查。
4. 熱處理工藝分析及(ji)應注(zhu)意的問題(ti)
a. 退火(huo)
軸坯鍛造后(hou)存在應(ying)力(li)，硬(ying)度偏高，不(bu)易加(jia)工(gong)，還可能存在不(bu)穩定組(zu)織，所以(yi)，應(ying)進行鍛后(hou)退火處理，具體工(gong)藝見圖8-12。0Cr13Ni4Mo鋼的(de)Ac點(dian)(dian)很低，退火溫度不(bu)能太(tai)高，超過(guo)相(xiang)變點(dian)(dian)后(hou)再冷卻下來，組(zu)織中可能存在馬氏體，硬(ying)度升高，組(zu)織不(bu)穩定。
所以，退火溫度一般選在620~640℃,充(chong)分保溫后空冷，即可保證硬(ying)度不大于200HB,獲得具(ju)有板條馬氏體(ti)形態(tai)的索氏體(ti)組織。
b. 調(diao)質
調質(zhi)處理是為了(le)保證軸達到要求的(de)力學性能。具體的(de)工藝(yi)見圖8-13。
0Cr13Ni4Mo鋼的相變點較低(di)(di)，研究表明，加(jia)熱到850℃左(zuo)右時(shi)，材料(liao)即可(ke)獲得奧氏體(ti)組織。但其(qi)合金元素較高，為使碳(tan)和合金元素能(neng)較好(hao)地(di)溶解，使奧氏體(ti)成分充(chong)分均勻化，采用(yong)1020~1050℃加(jia)熱是合適的。更高的加(jia)熱溫度(du)可(ke)能(neng)引起晶粒長大(da)和合金元素過量溶解，淬(cui)火(huo)后(hou)會增加(jia)殘(can)余奧氏體(ti)含量及(ji)塑韌性下降。淬(cui)火(huo)加(jia)熱保溫后(hou)采用(yong)油冷(leng)(leng)(leng)卻。該材料(liao)淬(cui)透性很好(hao)，冷(leng)(leng)(leng)卻太(tai)激烈或(huo)出(chu)油溫度(du)太(tai)低(di)(di)，可(ke)能(neng)產生(sheng)淬(cui)火(huo)裂紋（特別是零件(jian)截面較大(da)時(shi)）。淬(cui)火(huo)冷(leng)(leng)(leng)卻出(chu)油溫度(du)應不(bu)低(di)(di)于80℃或(huo)采用(yong)間(jian)斷油冷(leng)(leng)(leng)的方式(shi)冷(leng)(leng)(leng)卻。
淬火(huo)(huo)(huo)后應及時回火(huo)(huo)(huo)，根據力學(xue)性(xing)能要求(qiu)，回火(huo)(huo)(huo)溫度選(xuan)在(zai)(zai)580~600℃之間是合適的(de)，回火(huo)(huo)(huo)可(ke)采用空冷。該材(cai)料如果在(zai)(zai)480~520℃之間回火(huo)(huo)(huo)，會使韌(ren)性(xing)下降(jiang)，應避免在(zai)(zai)這個溫度回火(huo)(huo)(huo)。
0Cr13Ni4Mo回(hui)火(huo)(huo)(huo)溫度過低(di)，達不(bu)到回(hui)火(huo)(huo)(huo)的目的，硬度高，塑韌性不(bu)足，但回(hui)火(huo)(huo)(huo)溫度超過640℃,也(ye)會使材(cai)(cai)料硬度高，塑韌性下降，這是因(yin)為該材(cai)(cai)料的Ac1點較(jiao)低(di)，超過640℃回(hui)火(huo)(huo)(huo)，會超過Ac1點，加熱保溫過程中將產生(sheng)奧(ao)氏體(ti)，而冷卻后轉變成馬氏體(ti)。
一(yi)旦因(yin)回火溫度過高(gao)(gao)而引起硬度升(sheng)高(gao)(gao)和塑(su)韌(ren)性(xing)降低，可在(zai)原回火溫度或略低于原回火溫度重新回火一(yi)次。
回火冷卻采用空(kong)冷可達到(dao)技術要(yao)求，但采用油冷，則(ze)會使韌性(xing)有所提高。
c、d 高溫消除應力
在本軸的加(jia)工(gong)工(gong)序(xu)中，安排(pai)了兩次高(gao)溫消除應力工(gong)序(xu)。具(ju)體工(gong)藝見圖8-14。
第一(yi)次(ci)(ci)高(gao)溫消除(chu)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)（C)是考慮軸(zhou)在調(diao)質(zhi)處理(li)時(shi)(shi)，有可(ke)能(neng)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)彎曲，并(bing)用(yong)機械(xie)法矯(jiao)直(zhi)，這次(ci)(ci)高(gao)溫消除(chu)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)就是消除(chu)機械(xie)矯(jiao)直(zhi)時(shi)(shi)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)，因(yin)為(wei)軸(zhou)經過機械(xie)矯(jiao)直(zhi)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)不(bu)(bu)及時(shi)(shi)消除(chu)，會在以后(hou)的(de)時(shi)(shi)間里，甚(shen)至在運(yun)轉過程中慢慢釋放，這會引(yin)起已(yi)經加工好的(de)軸(zhou)又產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)彎曲變(bian)形，對設備的(de)性能(neng)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)不(bu)(bu)利的(de)影響，因(yin)此，矯(jiao)直(zhi)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)必須(xu)及時(shi)(shi)消除(chu)。當然(ran)，如果(guo)軸(zhou)在調(diao)質(zhi)時(shi)(shi)不(bu)(bu)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)彎曲，不(bu)(bu)經過矯(jiao)直(zhi)，則這次(ci)(ci)高(gao)溫去(qu)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)可(ke)不(bu)(bu)進行(xing)。
第二(er)次高溫消(xiao)(xiao)除應力(li)（D)是(shi)為消(xiao)(xiao)除機械加工中產(chan)生(sheng)的(de)應力(li)，機械加工產(chan)生(sheng)的(de)應力(li)不消(xiao)(xiao)除，同(tong)樣會引起不良(liang)的(de)后果。高溫消(xiao)(xiao)除應力(li)的(de)加熱溫度(du)(du)采用550~570℃,這(zhe)是(shi)考慮要低(di)于調質(zhi)回火(huo)溫度(du)(du)以下20~30℃的(de)原則(ze)，又避(bi)開在520℃以下加熱可能(neng)產(chan)生(sheng)的(de)脆(cui)性。
e. 去氫處理
去(qu)氫處理(li)的(de)(de)目的(de)(de)主要是去(qu)除軸(zhou)頸在鍍(du)鉻時，鍍(du)鉻層(ceng)中產生的(de)(de)氫，這(zhe)種氫存(cun)在于鍍(du)層(ceng)中，會引起鍍(du)層(ceng)的(de)(de)脆性增加和剝落。采用180~220℃的(de)(de)溫度足以達到(dao)去(qu)氫的(de)(de)目的(de)(de)。具體的(de)(de)工藝見(jian)圖8-15。
這個(ge)去氫溫(wen)(wen)度恰好與(yu)低溫(wen)(wen)消(xiao)除應(ying)力的(de)溫(wen)(wen)度一致，所以，同(tong)時起到了消(xiao)除軸(zhou)在半(ban)精加(jia)工(gong)(gong)過程中(zhong)產(chan)生的(de)機械(xie)加(jia)工(gong)(gong)應(ying)力的(de)作用。對于某些要(yao)求高(gao)精度、高(gao)穩定性的(de)軸(zhou)或(huo)其他零件，采取(qu)低溫(wen)(wen)消(xiao)除應(ying)力工(gong)(gong)序是必要(yao)的(de)，例如與(yu)這個(ge)軸(zhou)相似等級的(de)零件，即使(shi)沒有(you)鍍鉻，同(tong)樣有(you)低溫(wen)(wen)消(xiao)除應(ying)力處理(li)的(de)工(gong)(gong)序。
