零件名稱： 不銹鋼軸(zhou) ，見圖(tu) 8-11 。
材質(zhi)：0Cr13Ni4Mo不銹鋼(gang)
熱處(chu)理(li)要求：
a. 調質力學性能：Rm,780~980N/m㎡;R,0.2≥685N/㎡;A≥15%;AkvIsO≥49J;硬(ying)度，285~321HB.
b. 軸徑(jing)鍍鉻，55~60HRC.
1. 零件常見的失效形(xing)式及應(ying)具備的性能(neng)
該軸在(zai)運行中的轉(zhuan)速(su)為5200r/min,在(zai)高速(su)運轉(zhuan)的同時(shi)，還要帶動葉(xie)輪(lun)和(he)水介質，工作狀態受力(li)復雜，要承(cheng)受彎曲(qu)、扭曲(qu)、沖擊、疲(pi)勞等多(duo)種作用力(li)，一(yi)旦變形或斷裂，將造成嚴重的后(hou)果(guo)。軸頸部位(wei)還有強摩擦。介質為有一(yi)定(ding)溫度并稍有腐蝕性的水介質。
該軸設計要(yao)求有較高的強度(du)、塑(su)韌性(xing)，軸頸應(ying)耐磨，軸還應(ying)有最小的應(ying)力(li)和良好的穩定性(xing)，以防止運轉時(shi)產生(sheng)振(zhen)動(dong)和噪聲(sheng)。
2. 材(cai)料選用原則(ze)及熱處理方法選擇
高清下載香蕉視頻app蘋果: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鋼是(shi)合理的。
3. 零件主(zhu)要加工工序
鍛(duan)造－退火(huo)（A)-粗(cu)加(jia)工(gong)(gong)－調質（B)-矯直高溫(wen)去(qu)應力處理（C)-性(xing)能檢驗－機械加(jia)工(gong)(gong)－探傷－高溫(wen)去(qu)應力處理（D)-銑(xian)槽－半精(jing)加(jia)工(gong)(gong)－探傷鍍鉻－去(qu)氫退火(huo)（E)-精(jing)車－磨削－檢查。
4. 熱處(chu)理工藝分析(xi)及應注意的問題
a. 退(tui)火
軸坯鍛造后存(cun)在應力(li)，硬度(du)偏高，不(bu)(bu)易加(jia)工，還(huan)可能(neng)(neng)存(cun)在不(bu)(bu)穩定組(zu)織(zhi)，所以，應進行(xing)鍛后退火處理(li)，具體(ti)工藝(yi)見圖(tu)8-12。0Cr13Ni4Mo鋼的Ac點很低，退火溫度(du)不(bu)(bu)能(neng)(neng)太高，超過(guo)相變點后再冷卻下(xia)來，組(zu)織(zhi)中可能(neng)(neng)存(cun)在馬(ma)氏體(ti)，硬度(du)升高，組(zu)織(zhi)不(bu)(bu)穩定。
所(suo)以，退火溫度一般(ban)選在620~640℃,充分保(bao)溫后空(kong)冷(leng)，即可保(bao)證硬度不大于200HB,獲(huo)得具(ju)有板(ban)條馬氏(shi)體(ti)形態的索(suo)氏(shi)體(ti)組織。
b. 調質(zhi)
調質處理(li)是為了保證軸(zhou)達到要求(qiu)的力學性能。具體的工藝見圖(tu)8-13。
0Cr13Ni4Mo鋼的(de)(de)相(xiang)變點較低(di)，研究(jiu)表明，加熱(re)到850℃左右時(shi)，材(cai)料(liao)即可(ke)獲(huo)得奧氏體組(zu)織。但其合金(jin)元(yuan)素(su)較高(gao)，為使碳和合金(jin)元(yuan)素(su)能(neng)(neng)較好地溶解(jie)，使奧氏體成分充(chong)分均勻(yun)化(hua)，采(cai)(cai)用1020~1050℃加熱(re)是合適的(de)(de)。更高(gao)的(de)(de)加熱(re)溫(wen)度可(ke)能(neng)(neng)引起晶粒長大和合金(jin)元(yuan)素(su)過量溶解(jie)，淬(cui)火(huo)(huo)后會(hui)增加殘余(yu)奧氏體含(han)量及塑韌性下降(jiang)。淬(cui)火(huo)(huo)加熱(re)保溫(wen)后采(cai)(cai)用油(you)(you)冷(leng)卻(que)(que)。該材(cai)料(liao)淬(cui)透性很好，冷(leng)卻(que)(que)太激烈或出油(you)(you)溫(wen)度太低(di)，可(ke)能(neng)(neng)產生淬(cui)火(huo)(huo)裂紋（特別是零件截面較大時(shi)）。淬(cui)火(huo)(huo)冷(leng)卻(que)(que)出油(you)(you)溫(wen)度應不低(di)于80℃或采(cai)(cai)用間斷(duan)油(you)(you)冷(leng)的(de)(de)方式冷(leng)卻(que)(que)。
淬(cui)火后應及時回火，根據力學(xue)性能要求，回火溫度選在(zai)(zai)(zai)580~600℃之間(jian)是(shi)合適的(de)，回火可采用空冷(leng)。該材料如(ru)果在(zai)(zai)(zai)480~520℃之間(jian)回火，會(hui)使韌性下降，應避免在(zai)(zai)(zai)這(zhe)個溫度回火。
0Cr13Ni4Mo回火(huo)(huo)溫度(du)過(guo)(guo)低，達(da)不到回火(huo)(huo)的(de)目的(de)，硬(ying)度(du)高，塑韌性(xing)不足，但回火(huo)(huo)溫度(du)超過(guo)(guo)640℃,也會(hui)使材(cai)料(liao)硬(ying)度(du)高，塑韌性(xing)下降(jiang)，這(zhe)是因為該材(cai)料(liao)的(de)Ac1點(dian)較低，超過(guo)(guo)640℃回火(huo)(huo)，會(hui)超過(guo)(guo)Ac1點(dian)，加熱保溫過(guo)(guo)程中將產生奧氏體，而冷卻后轉變(bian)成馬氏體。
一(yi)旦因回(hui)(hui)(hui)火(huo)溫度(du)過高而引起硬度(du)升高和(he)塑韌性降低(di)(di)，可在原回(hui)(hui)(hui)火(huo)溫度(du)或略低(di)(di)于原回(hui)(hui)(hui)火(huo)溫度(du)重新回(hui)(hui)(hui)火(huo)一(yi)次。
回火冷(leng)(leng)卻采(cai)用(yong)空冷(leng)(leng)可達(da)到技術(shu)要求，但采(cai)用(yong)油冷(leng)(leng)，則(ze)會使韌性有所提高。
c、d 高溫消除應力
在(zai)本(ben)軸的加工(gong)工(gong)序(xu)中(zhong)，安排了兩次高溫消除(chu)應力工(gong)序(xu)。具體(ti)工(gong)藝見(jian)圖8-14。
第一次(ci)(ci)高(gao)(gao)溫(wen)消(xiao)除(chu)(chu)(chu)應(ying)(ying)力(li)（C)是(shi)考慮軸在(zai)(zai)調質(zhi)處理時(shi)(shi)，有可(ke)能產(chan)生(sheng)彎曲，并(bing)用(yong)機械(xie)法矯(jiao)(jiao)直(zhi)，這次(ci)(ci)高(gao)(gao)溫(wen)消(xiao)除(chu)(chu)(chu)應(ying)(ying)力(li)就(jiu)是(shi)消(xiao)除(chu)(chu)(chu)機械(xie)矯(jiao)(jiao)直(zhi)時(shi)(shi)產(chan)生(sheng)的(de)應(ying)(ying)力(li)，因為軸經過(guo)機械(xie)矯(jiao)(jiao)直(zhi)產(chan)生(sheng)的(de)應(ying)(ying)力(li)不及(ji)時(shi)(shi)消(xiao)除(chu)(chu)(chu)，會在(zai)(zai)以后的(de)時(shi)(shi)間里(li)，甚至在(zai)(zai)運轉過(guo)程中慢慢釋放(fang)，這會引(yin)起已(yi)經加工好的(de)軸又產(chan)生(sheng)彎曲變形，對設(she)備的(de)性能產(chan)生(sheng)不利的(de)影響，因此(ci)，矯(jiao)(jiao)直(zhi)應(ying)(ying)力(li)必須及(ji)時(shi)(shi)消(xiao)除(chu)(chu)(chu)。當然，如果(guo)軸在(zai)(zai)調質(zhi)時(shi)(shi)不產(chan)生(sheng)彎曲，不經過(guo)矯(jiao)(jiao)直(zhi)，則這次(ci)(ci)高(gao)(gao)溫(wen)去應(ying)(ying)力(li)可(ke)不進行。
第二次(ci)高溫(wen)消(xiao)除(chu)應(ying)力(li)（D)是為消(xiao)除(chu)機械(xie)加工中(zhong)產生的(de)(de)應(ying)力(li)，機械(xie)加工產生的(de)(de)應(ying)力(li)不消(xiao)除(chu)，同(tong)樣會引起(qi)不良的(de)(de)后果。高溫(wen)消(xiao)除(chu)應(ying)力(li)的(de)(de)加熱(re)溫(wen)度采用550~570℃,這是考慮(lv)要低于調質回火溫(wen)度以下20~30℃的(de)(de)原則，又避開(kai)在(zai)520℃以下加熱(re)可(ke)能產生的(de)(de)脆性。
e. 去(qu)氫(qing)處理
去氫(qing)處理的(de)目的(de)主要是去除軸頸在鍍鉻時，鍍鉻層中(zhong)產生(sheng)的(de)氫(qing)，這(zhe)種氫(qing)存(cun)在于鍍層中(zhong)，會引起鍍層的(de)脆性增加和剝落(luo)。采用180~220℃的(de)溫度足以(yi)達到(dao)去氫(qing)的(de)目的(de)。具體的(de)工藝見(jian)圖8-15。
這(zhe)個去氫溫(wen)(wen)度(du)恰好與低(di)溫(wen)(wen)消(xiao)除(chu)應(ying)(ying)力的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)一致(zhi)，所以，同時起到了消(xiao)除(chu)軸(zhou)在半精(jing)(jing)加(jia)工過程中(zhong)產(chan)生的(de)(de)機(ji)械加(jia)工應(ying)(ying)力的(de)(de)作用。對于某些要(yao)求高精(jing)(jing)度(du)、高穩定性(xing)的(de)(de)軸(zhou)或其他零件，采取低(di)溫(wen)(wen)消(xiao)除(chu)應(ying)(ying)力工序是必要(yao)的(de)(de)，例如(ru)與這(zhe)個軸(zhou)相(xiang)似等級(ji)的(de)(de)零件，即使沒有(you)鍍鉻，同樣有(you)低(di)溫(wen)(wen)消(xiao)除(chu)應(ying)(ying)力處理(li)的(de)(de)工序。
