40Cr齿轮
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40cr材料性能40Cr材料性能。
40Cr是中国GB标准中的一种合金结构钢,其化学成分为碳(C) 0.37-0.44%,硅(Si) 0.17-0.37%,锰(Mn) 0.50-0.80%,磷(P) ≤0.035%,硫(S) ≤0.035%,铬(Cr) 0.80-1.10%,镍(Ni) ≤0.030%,铜(Cu) ≤0.030%。
40Cr钢具有较高的强度和硬度,适用于制造中等负荷和中等速度下工作的零件和机械构件,如齿轮、轴承、销轴、螺栓等。
首先,40Cr钢具有良好的淬透性和淬透硬化性能。
在适当的淬火工艺条件下,40Cr钢可以获得较高的硬度和强度,因此适用于制造高强度要求的零件。
其次,40Cr钢具有较好的热加工性能。
在热轧、锻造和热处理过程中,40Cr钢易于加工成各种形状的零件,并且具有良好的可塑性和可焊性,能够满足复杂零件的加工要求。
此外,40Cr钢在中等温度下具有较好的耐磨性和疲劳强度。
在制造齿轮、轴承等零件时,40Cr钢能够保持良好的表面硬度和耐磨性,延长零件的使用寿命。
同时,40Cr钢的疲劳强度较高,能够承受较大的动载荷,保证零件在长期使用过程中不易发生断裂和变形。
总的来说,40Cr钢具有较高的强度、硬度和耐磨性,适用于制造中等负荷和中等速度下工作的零件和机械构件。
在实际应用中,需要根据具体的工程要求和工作条件,选择合适的热处理工艺,以保证40Cr钢的性能和使用寿命。
同时,在使用过程中,需要对40Cr钢零件进行适当的润滑和维护,以确保其正常运行和延长使用寿命。
综上所述,40Cr材料具有良好的性能,适用于多种机械制造领域,其独特的化学成分和热处理工艺使其成为一种理想的合金结构钢。
在今后的工程实践中,我们可以根据具体的工程要求和使用条件,充分发挥40Cr钢的优势,为机械制造业的发展贡献力量。
40Cr用途类别热处理40Cr是一种中碳合金结构钢,主要成分是碳(C)、铬(Cr)和硅(Si)。
它具有良好的强度、韧性和热处理性能,被广泛应用于机械制造、汽车零部件、轴承和刀具等领域。
一、机械制造40Cr是一种常用的结构钢,广泛应用于机械制造领域。
它可以用于制造各种机械零件,如轴、齿轮、联轴器等。
由于40Cr具有良好的韧性和强度,能够满足各种机械设备对强度和耐磨性的要求。
二、汽车零部件40Cr也是汽车零部件制造中常用的材料之一。
在汽车发动机、悬挂系统和变速器等关键部位,40Cr常被用于制造高强度和高韧性的零部件。
例如,发动机曲轴、连杆、凸轮轴等部件,常采用40Cr材料,以确保零部件在高温和高负载工况下的可靠性和耐久性。
三、轴承轴承是一种常见的机械零部件,用于支撑和定位旋转装置。
40Cr具有良好的热处理性能,能够满足轴承材料的要求。
通过热处理,40Cr可以获得理想的硬度和耐磨性,提高轴承的使用寿命和承载能力。
四、刀具40Cr也被广泛应用于刀具的制造。
由于40Cr的强度和韧性较高,它可以用于制造各种类型的切削工具,如铣刀、钻头、切割刀片等。
40Cr刀具可以通过适当的热处理获得理想的硬度和切削性能,提高切削效率和加工质量。
总结起来,40Cr主要用于机械制造、汽车零部件、轴承和刀具等领域。
它具有良好的强度、韧性和热处理性能,能够满足不同领域对材料性能的要求。
通过适当的热处理,40Cr可以获得理想的硬度和耐磨性,提高机械零部件、轴承和刀具的使用寿命和性能。
在未来的发展中,随着不断提高材料的性能和工艺的改进,40Cr将继续为各个领域提供优质的材料选择。
40cr钢特性及应用
40Cr钢是一种铬钢,含有大约0.4%的碳和1%左右的铬元素。
由于其高强度、高硬度和良好的可加工性,40Cr钢在制造机械、汽车零件和工具等领域得到了广泛的应用。
40Cr钢的特性:
1. 高强度和高硬度:由于40Cr钢中含有较高的碳和铬元素,它具有更高的强度和硬度比许多其他钢种。
2. 良好的可加工性:40Cr钢易于切割、锻造和成型,使其成为制造工业常用的材料之一。
3. 耐磨损性:由于铬元素的存在,40Cr钢具有出色的耐磨损性能,这使其成为用于制造较耐用零件的材料之一。
40Cr钢的应用:
1. 制造机械零件:由于40Cr钢具有良好的强度和可加工性,它常被用于制造机械零件,例如齿轮、曲轴轴承、联轴器、螺栓等。
2. 制造汽车零件:40Cr钢的高强度和刚性使其成为用于制造汽车各种零件的材料之一,例如后桥、传动轴、悬挂系统等。
3. 制造工具:40Cr钢的硬度和耐磨损性使其成为制造工具的优秀材料,例如锤子、钳子、扳手等。
总结:
40Cr钢是一种强度高、耐磨损和可加工性能良好的钢种,广泛应用于机械、汽车和工具制造等行业,具有重要的工业经济意义。
材料为20CrMnTi的齿轮与材料为40Cr的齿轮的区别
20CrMnTi属低碳合金钢,20CrMnTi材料的齿轮整体淬火是达不到HRC58-62的,一般该料加工齿轮的工艺是棒料锻造,然后利用锻造余热正火,或重新加热调质,硬度在HRC22-26之间,以利于切削加工,加工后再渗碳淬火,硬度可达HRC58-62,因渗碳淬火变形大,硬度高,必须磨齿达到加工精度。
表面渗碳淬火的好处很明显,一是增加齿面硬度以提高接触疲劳强度,且可以形成仿形硬度层,力学性能均匀,但是要控制渗碳深度,因为齿小很容易全齿渗碳,再一淬火整个齿硬而脆易崩齿;二是渗碳淬火组织会产生表面压应力,进一步提高齿轮的强度。
具体渗碳层与模数有一定的关系,可以参照机械设计手册。
20CrMnTi渗碳淬火,比40Cr调制具有更高的内部韧性,相比来说对于更好的防治齿根断裂的情况。
20CrMnTi渗碳淬火,硬度可达到HRC58-62心部硬度达到HB220-260,而40Cr齿面高频淬火最多表面硬度达到HRC45-52,所以20CrMnTi综合性能更强,更适合在高速情况下工作。
当然断齿也有可能跟加工或安装过程中的失误有关系,建议用红丹粉来检测下齿轮啮合的面积,以及改善齿轮啮合处的润滑环境,可否采用电磁润滑泵进行滴油润滑。
40cr齿轮的热处理方式40Cr齿轮的热处理方式齿轮作为机械传动装置中的重要部件,其性能的优劣直接影响着整个机械设备的可靠性和使用寿命。
40Cr是一种常用的工程结构钢,具有良好的综合机械性能和热处理性能,广泛应用于齿轮制造领域。
为了提高40Cr齿轮的硬度、强度和耐磨性,需要进行热处理。
本文将介绍40Cr齿轮常用的热处理方式。
一、淬火处理淬火是一种常用的热处理方式,能够显著提高40Cr齿轮的硬度和强度。
淬火过程中,将已经加热至适当温度的40Cr齿轮迅速浸入水或油中,使其迅速冷却。
淬火后的齿轮表面会形成一层硬度较高的马氏体组织,内部则为较柔韧的贝氏体组织。
这种组织结构的形成,能够显著提高齿轮的硬度和强度,提高其耐磨性和抗疲劳性能。
二、回火处理淬火后的40Cr齿轮虽然硬度和强度得到了提高,但其脆性也相应增加。
为了提高齿轮的韧性和抗冲击性能,需要进行回火处理。
回火是指将淬火后的齿轮加热至适当温度,保温一段时间后再冷却。
回火处理的温度和时间需要根据实际情况进行调控,以保证齿轮达到理想的性能。
回火后,齿轮的硬度会降低,但韧性和抗冲击性能会得到提高,从而提高齿轮的可靠性。
三、表面渗碳处理表面渗碳是一种常用的表面强化处理方法,能够显著提高40Cr齿轮的表面硬度和耐磨性。
表面渗碳处理是在40Cr齿轮表面形成一层高碳含量的渗层,使其硬度得到提高。
常用的表面渗碳方法包括气体渗碳、液体渗碳和离子渗碳等。
经过表面渗碳处理后的齿轮,表面硬度大大增加,耐磨性显著提高,能够有效延长齿轮的使用寿命。
四、低温固溶处理低温固溶处理是一种针对40Cr齿轮的晶粒细化处理方法,能够提高齿轮的强度和韧性。
低温固溶处理是将40Cr齿轮加热至适当温度,保温一段时间后再冷却。
通过低温固溶处理,齿轮的晶粒得到细化,晶界的强度得到提高,从而提高齿轮的强度和韧性。
40Cr齿轮的热处理方式有淬火处理、回火处理、表面渗碳处理和低温固溶处理等。
通过这些热处理方式,能够显著提高齿轮的硬度、强度、耐磨性和韧性,提高其可靠性和使用寿命。
40cr是什么材料概述40cr是一种常用的合金结构钢,其化学成分中含有合适的碳素和铬元素,可提高钢材的硬度和耐磨性。
40cr材料常用于制造机械零件和工具。
本文将以Markdown文本格式讨论40cr材料的特性、应用领域和加工技术。
特性40cr材料具有以下特性: - 高硬度:加入合适的碳素和铬元素,使40cr材料具有较高的硬度,适用于制造要求较高的机械零件和工具。
- 耐磨性:碳素和铬元素的添加还可以提高40cr材料的耐磨性,延长使用寿命。
- 可焊性:40cr材料具有较好的可焊性,可以通过焊接方法对工件进行修复或改造。
应用领域40cr材料具有广泛的应用领域,主要用于以下方面: 1. 机械制造:40cr材料常用于制造各种机械零件,如轴、齿轮、销子等。
其高硬度和耐磨性使得这些零件能够承受较大的载荷和摩擦。
2. 工具制造:40cr材料也适用于制造各种工具,如冲孔模具、切削刀具等。
其高硬度和耐磨性可以提高工具的切削效率和使用寿命。
3. 汽车工业:40cr材料应用于汽车零部件的制造,如传动轴、摩擦片等。
其高硬度和耐磨性可以增强零部件的耐久性和可靠性。
4. 航空航天:40cr材料还广泛应用于航空航天领域,如飞机发动机零件、附件等。
其高强度和抗高温性能使得40cr材料能够承受极端的工作环境。
加工技术40cr材料的加工通常包括以下步骤: 1. 热处理:40cr材料在加工之前需要进行热处理,以消除内部应力和改善材料的机械性能。
常见的热处理方法包括退火、正火和淬火。
2. 切削加工:40cr材料可通过旋转切削或切割加工来制造所需的形状和尺寸。
常见的切削加工方法包括车削、铣削和钻削。
3. 焊接:40cr材料具有良好的可焊性,可以通过焊接技术对工件进行修复或改造。
常见的焊接方法包括电弧焊、气体保护焊和等离子焊。
4. 表面处理:为了进一步提高40cr材料的表面硬度和耐磨性,可以进行表面处理,如硬化、氮化、镀铬等。
结论40cr是一种常用的合金结构钢,具有高硬度、耐磨性和可焊性的特性。
40Cr机床齿轮热处理工艺目录1.毕业设计任务书--------------------------------------------------------------42.毕业设计说明书--------------------------------------------------------------4 1 概述-----------------------------------------------------------------------------4 1.1 齿轮的工作条件分析-----------------------------------------------------4 1.2 齿轮的选材要求-----------------------------------------------------------41.3齿轮的材料选择-------------------------------------------------------------62 热处理工艺--------------------------------------------------------------------6 2.1 齿轮钢常用热处理工艺---------------------------------------------------6 2.2 齿轮材料的主要热处理特性----------------------------------------------6 3热处理工艺的设计-------------------------------------------------------------7 3.1 热处理变形---------------------------------------------------------------7 3.2 淬火变形的原因分析---------------------------------------------------73.3 最终热处理工艺-----------------------------------------------------------84 40cr介绍----------------------------------------------------------------------8 4.1 40cr特性及用途----------------------------------------------------------8 4.2 热处理工艺---------------------------------------------------------------9 4.3 40Cr的化学成分及临界温度--------------------------------------------94.4 40Cr的性质--------------------------------------------------------------95 40Cr热处理工艺特性介绍---------------------------------------------------95.1 预备热处理--------------------------------------------------------------95.2 最终热处理--------------------------------------------------------------96 热处理工艺的制定----------------------------------------------------------10 6.1 退火工艺的制定---------------------------------------------------------10 6.2 正火工艺的制定---------------------------------------------------------10 6.3 淬火工艺的制定---------------------------------------------------------106.4 回火工艺的制定---------------------------------------------------------117 40Cr热处理冲击韧性与硬度-----------------------------------------------128 40Cr热处理金相组织分析--------------------------------------------------13 8.1 正火热处理---------------------------------------------------------------138.2 调质处理------------------------------------------------------------------139 机床齿轮---------------------------------------------------------------------1410 变速箱齿轮---------------------------------------------------------------16 10.1 齿轮热处理概---------------------------------------------------------17 10.2 40Cr齿轮热处理工艺设计--------------------------------------------18 10.3 40Cr齿轮的热处理工艺设计------------------------------------------19 10.4 40Cr的正火工艺理论基础、原则-----------------------------------20 10.5 40Cr的气体渗碳工艺理论基础、原则--------------------------------2010.6 40Cr齿轮热处理常见缺陷的预防及补救方法----------------------223.毕业设计总结-----------------------------------------------------------------254.参考文献----------------------------------------------------------------------2740Cr机床齿轮热处理工艺设计摘要:本文通过制定40Cr钢退火、正火、淬火、回火、调质热处理工艺,测定在各种热处理情况下试样的硬度和冲击韧性,并进行材料的金相组织分析,确定40Cr机床齿轮的最终性能;运用了一套完整的热处理工艺;设计出了符合标准要求的40Cr机床齿轮。
40cr是什么齿轮材料(40cr做齿轮的热处理)40cr是什么材料40cr是国标合金的结构钢。
抗拉强度、屈服强度及淬透性均比40号钢高,但焊接性有限,有形成裂纹的倾向。
具有最佳的综合力学性能。
该钢价格适中,加工容易,经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性。
正火可促进组织球化,改进硬度小于160HBS毛坯的切削性能。
在温度550~570℃进行回火,该钢具有最佳的综合力学性能。
该钢的淬透性高于45钢,适合于高频淬火,火焰淬火等表面硬化处理等。
40Cr钢经调质后用于制造承受中等负荷及中等速度工作的机械零件,如汽车的转向节、后半轴以及机床上的齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶尖套等;经淬火及中温回火后用于制造承受高负荷、冲击及中等速度工作的零件,如齿轮、主轴、油泵转子、滑块、套环等。
此外,这种钢又适于制造进行碳氮共渗处理的各种传动零件,如直径较大和低温韧性好的齿轮和轴。
40Cr焊接:40Cr焊接前注意预热,以防止因基体散热,造成焊缝内部激冷淬裂。
焊接后调质前最好加一遍正火。
40cr是什么材料 40cr的特性以及用途的介绍40cr是一种钢材,一种在我国的工业生产中国使用量巨大的钢材,这种钢材的综合性能都是极佳的,在低温环境的时候,40cr的韧性是很好的,很多的生产活动以及产品的制作都是需要40cr的,还有就是40cr和其他的材料的衔接的性能也是比较的好的,所以很适合用来制作模具。
下面小编就来给大家介绍一下40cr 是什么材料,以及40cr的特性和用途是什么。
40cr是什么材料40Cr是我国GB的标准钢号,40Cr钢是机械制造业使用最广泛的钢之一。
调质处理后具有良好的综合力学性能,良好的低温冲击韧性和低的缺口敏感性。
钢的淬透性良好,水淬时可淬透到28~60mm,油淬时可淬透到15~40mm。
这种钢除调质处理外还适于氰化和高频淬火处理。
切削性能较好,当硬度为174~229HB 时,相对切削加工性为60%。
柯软钢是一种低合金工具钢,其中含有约0.40%的碳。
它因其热处理后的硬度和耐磨性而受到广泛关注,特别适用于制造需要高硬度和耐磨性的刀具和模具。
在进行相关文章的撰写前,我将首先对40Cr钢的化学成分和室温组织进行深入评估,然后重点探讨该钢种的常用热处理方法。
化学成分:40Cr钢的化学成分主要包括碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)、铬(Cr)和钼(Mo)。
其中,碳的含量在0.37%~0.44%之间,硅在0.17%~0.37%之间,锰在0.50%~0.80%之间,磷和硫的含量分别不超过0.035%,而铬的含量在0.80%~1.10%之间,钼含量在0.15%~0.25%之间。
这些化学成分的配比决定了40Cr钢的机械性能和热处理特性。
室温组织:40Cr钢经过适当的热处理后,其室温组织通常由马氏体、铁素体和残留奥氏体组成。
马氏体是一种具有高硬度和脆性的组织,当碳含量较高时,马氏体的含量越多,40Cr钢的硬度也会越高。
铁素体是一种具有良好韧性和塑性的组织,而残留奥氏体则是在热处理中未经完全转变的组织,会影响到40Cr钢的综合性能。
常用热处理方法:对于40Cr钢,最常见的热处理方法包括正火、调质和淬火。
正火是将40Cr钢加热至适当温度,然后在适当条件下保温一段时间,最终使其冷却至室温。
调质是在正火的基础上再加热至一定温度,然后迅速冷却至室温。
淬火则是将40Cr钢加热至临界温度以上,然后迅速冷却至室温。
这些热处理方法可以有效地改变40Cr钢的组织和性能,从而满足不同工件对硬度、耐磨性和韧性等方面的需求。
个人观点和理解:在我的个人观点和理解中,40Cr钢的化学成分、室温组织和热处理方法密切关联,彼此相互影响。
只有全面了解其化学成分,深入理解其室温组织的特点,才能有效地选择合适的热处理方法,从而取得理想的组织和性能。
在实际生产中,需要根据具体工件的要求和工艺流程,合理选择和控制热处理工艺,以实现40Cr钢的最佳性能。
攀枝花学院学生课程设计(论文)题目:40Cr钢机床齿轮的热处理工艺设计学生姓名: X X X学号: 201111102XXX 所在院(系):材料工程学院专业: 20XX级材料成型及控制工程班级: 20XX材料成型及控制工程1班指导教师: X X X 职称:讲师2012年12月28日攀枝花学院教务处制攀枝花学院本科学生课程设计任务书注:任务书由指导教师填写。
课程设计(论文)指导教师成绩评定表摘要本课设计了40Cr钢机床齿轮的热处理工艺设计。
主要的工艺过程包括锻造、预备热处理(正火)、淬火+高温回火等过程。
通过各种不同的工艺过程进行恰当的处理可以获得各种性能良好的材料并且满足各项性能的要求。
40Cr为中碳合金钢,预备热处理是正火,正火的加热温度通常为Ac3以上30~50℃,而对于中碳合金钢的正火温度通常为Ac3以上50~100℃,热温度范围为850~900℃,选870℃。
主要目的是为了获得一定的硬度,便于钢坯的切削加工,为调质做好组织准备。
最终热处理为淬火+高温回火,淬火温度要求T=Ac3+30~50(℃)可得,淬火温度T=830~850(℃),选850℃,采用油冷的冷却方式;回火温度为520℃。
通过调质处理,得到以均匀回火索氏体为主的显微组织,使齿面有足够的硬度和耐磨性,芯部有一定的强度和韧性。
关键词:40Cr钢,正火,高温回火,机床齿轮目录摘要 (1)1、设计任务 (3) (3) (3)2、设计方案 (4)机床齿轮的分析 (4) (4) (4) (4) (5)3、设计说明 (6) (6) (6) (7) (7)+高温回火热处理工艺 (8) (10)4、质量检验及标准 (11)5、分析与讨论 (12)6、结束语 (15)7、热处理工艺卡片及参考文献 (16)1 设计任务40Cr钢机床齿轮的热处理工艺设计齿轮在啮合时齿面接触处有接触应力,齿根部有最大弯曲应力,可能产生齿面或齿体强度失效。
齿面各点都有相对滑动,会产生磨损。
40Cr齿轮:是用40Cr钢材锻造而成,经过加热、锻造、热处理、成品。
齿轮锻件:山西永鑫生锻造。
根据标准GB/T 3077-1999及GB/T 17107-1997、钢板GB/T11251-2009标准对应国外标准:JIS(日本): SCr440 ASTM(美国): 5140 ISO: 41Cr4化学成分C:0.37~0.44[1]Si:0.17~0.37Mn:0.50~0.80Cr:0.80~1.10Ni:≤0.30P:≤0.035S:≤0.035Cu:≤0.030力学性能试样毛坯尺寸(mm):25热处理:第一次淬火加热温度(℃):850;冷却剂:油第二次淬火加热温度(℃):-回火加热温度(℃):520;40CR圆材抗拉强度(σb/MPa):≥980屈服点(σs/MPa):≥785断后伸长率(δ5/%):≥9断面收缩率(ψ/%):≥45冲击吸收功(Aku2/J):≥47布氏硬度(HBS100/3000)(退火或高温回火状态):≤20740cr介绍我国GB的标准钢号是40Cr、德国DIN标准材料编号1.17035/1.7045、德国DIN标准钢号41Cr4/42Gr4、英国EN标准钢号18、英国BS标准钢号41Cr4、法国AFNOR标准钢号42C4、法国NF标准钢号38Cr4/41Cr4、意大利UNI标准钢号41Cr4、比利时NBN 标准钢号42Cr4、瑞典SS标准钢号2245、美国AISI/SAE/ASTM标准钢号5140、日本JIS 标准钢号SCr440(H)/SCr440、国际标准化组织ISO标准钢号41Cr4。
【临界点温度】(近似值)Ac3=780℃【正火规范】温度850~870℃,硬度179~229HBS。
【冷压毛坯软化处理规范】温度740~760℃,保温时间4~6h,再以5~10℃/h的冷速,降温到≤600℃,出炉空冷。
处理前硬度≤217HBS,软化后硬度≤163HBS。
【生铁屑保护摆动回火规范】(670±10)℃×2h,随炉升温,(710±10)℃×2h,随炉降温,(670±10)℃×2h,随炉升温,(710±10)℃×2h,再随炉降温,(670±10)℃×2h,随炉升温, (710±10)℃×2h,随炉降温,共3个循环,再降温至550℃,出炉空冷。
处理后硬度153HBS。
【调质处理规范】淬火温度850℃±10℃,油冷;回火温度520℃±10℃,水、油空冷。
调质硬度40Cr调质以后的硬度大概在HRC32-36之间,也就是说大概HB301-340之间.40Cr--830-860℃油淬-->55HRC150℃回火--55HRC200℃回火--53HRC300℃回火--51HRC400℃回火--43HRC500℃回火--34HRC550℃回火--32HRC600℃回火--28HRC650℃回火--24HRC特性用途特性中碳调质钢,冷镦模具钢。
该钢价格适中,加工容易,经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性。
正火可促进组织球化,改进硬度小于160HBS毛坯的切削性能。
在温度550~570℃进行回火,该钢具有最佳的综合力学性能。
该钢的淬透性高于45钢,适合于高频淬火,火焰淬火等表面硬化处理等。
用途这种钢经调质后用于制造承受中等负荷及中等速度工作的机械零件,如汽车的转向节、后半轴以及机床上的齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶尖套等;经淬火及中温回火后用于制造承受高负荷、冲击及中等速度工作的零件,如齿轮、主轴、油泵转子、滑块、套环等;经淬火及低温回火后用于制造承受重负荷、低冲击及具有耐磨性、截面上实体厚度在25mm以下的零件,如蜗杆、主轴、轴、套环等;经调质并高频表面淬火后用于制造具有高的表面硬度及耐磨性而无很大冲击的零件,如齿轮、套筒、轴、主轴、曲轴、心轴、销子、连杆、螺钉、螺帽、进气阀等。
此外,这种钢又适于制造进行碳氮共渗处理的各种传动零件,如直径较大和低温韧性好的齿轮和轴。
【供货状态及硬度】退火态,硬度≤207HBS。
40cr轴类零件轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。
它主要用来支承传动零部件,传递扭矩和承受载荷。
轴类零件是旋转体零件,其长度大于直径,一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。
根据结构形状的不同,轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。
轴的长径比小于5的称为短轴,大于20的称为细长轴,大多数轴介于两者之间。
轴用轴承支承,与轴承配合的轴段称为轴颈。
轴颈是轴的装配基准,它们的精度和表面质量一般要求较高,其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定,通常有以下几项:(一)尺寸精度起支承作用的轴颈为了确定轴的位置,通常对其尺寸精度要求较高(IT5~IT7)。
装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低(IT6~IT9)。
(二)几何形状精度轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度、圆柱度等,一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。
对精度要求较高的内外圆表面,应在图纸上标注其允许偏差。
(三)相互位置精度轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功用决定的。
通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求,否则会影响传动件(齿轮等)的传动精度,并产生噪声。
普通精度的轴,其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.01~0.03mm,高精度轴(如主轴)通常为0.001~0.005mm。
(四)表面粗糙度一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为Ra2.5~0.63μm,与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为Ra0.63~0.16μm。
毛坯和材料(一)轴类零件的毛坯轴类零件可根据使用要求、生产类型、设备条件及结构,选用棒料、锻件等毛坯形式。
对于外圆直径相差不大的轴,一般以棒料为主;而对于外圆直径相差大的阶梯轴或重要的轴,常选用锻件,这样既节约材料又减少机械加工的工作量,还可改善机械性能。
根据生产规模的不同,毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。
中小批生产多采用自由锻,大批大量生产时采用模锻。
(二)轴类零件的材料轴类零件应根据不同的工作条件和使用要求选用不同的材料并采用不同的热处理规范(如调质、正火、淬火等),以获得一定的强度、韧性和耐磨性。
40Cr是轴类零件的常用材料,它价格便宜经过调质(或正火)后,可得到较好的切削性能,而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能,淬火后表面硬度可达45~52HRC。
40Cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件,这类钢经调质和淬火后,具有较好的综合机械性能。
轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn,经调质和表面高频淬火后,表面硬度可达50~58HRC,并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能,可制造较高精度的轴。
精密机床的主轴(例如磨床砂轮轴、坐标镗床主轴)可选用38CrMoAIA氮化钢。
这种钢经调质和表面氮化后,不仅能获得很高的表面硬度,而且能保持较软的芯部,因此耐冲击韧性好。
与渗碳淬火钢比较,它有热处理变形很小,硬度更高的特性。
40Cr广泛用于机械制造,这种钢的机械性能很好。
但是这是一种中碳钢,淬火性能并不好,40Cr可以淬硬至HRC42~46。
所以如果需要表面硬度,又希望发挥40Cr优越的机械性能,常将40Cr表面渗碳淬火,这样就能得到需要的表面硬度。
40Cr弹性模量E(20℃) /MPa 200000~211700 ,切变模量G(20℃) 80800淬火工艺40Cr淬火850℃,油冷;回火520℃,水冷、油冷。
40Cr表面淬火硬度为HRC52-60,火焰淬火能达到HRC48-55。
氮化处理40Cr属于可氮化钢,其所含元素有利于氮化。
40Cr经氮化处理后可获得较高的表面硬度,40Cr调质后氮化处理硬度最高能达到HRA72~78,即HRC43~55。
氮化工件工艺路线:锻造-退火-粗加工-调质-精加工-除应力-粗磨-氮化-精磨或研磨。
由于氮化层薄,并且较脆,因此要求有较高强度的心部组织,所以要先进行调质热处理,获得回火索氏体,提高心部机械性能和氮化层质量。
焊接40Cr焊接前注意预热,以防止因基体散热,造成焊缝内部激冷淬裂。
焊接后调质前最好加一遍正火。
40Cr的焊接性:结晶时易偏析,对结晶裂纹(一种热裂纹)比较敏感,焊接时容易在弧坑和焊缝中凹下的部分开裂。
含碳量较高,快冷时易得到对冷裂纹很敏感的淬硬组织(马氏体组织)。
过热区在冷速较大时,很容易形成硬脆的高碳马氏体而使过热区脆化。
焊接工艺要点:1、一般在退火(正火)状态下进行焊接。
2、焊接方法不受限制3、用较大线能量,适当提高预热温度,一般预热温度及层间温度可控制在250~300℃之间。
4、焊接材料应保证熔敷金属的成分与母材基本相同,如J107-Cr5、焊后应及时进行调质热处理。
若及时进行调质处理有困难,可进行中间退火或在高于预热的温度下保温一段时间,以排除扩散氢并软化组织。
对结构复杂、焊缝较多的产品,可在焊完一定数量的焊缝后,进行一次中间退火。
生铁屑保护摆动回火规范(670±10)℃×2h,随炉升温,(710±10)℃×2h,随炉降温,(670±10)℃×2h,随炉升温,(710±10)℃×2h,再随炉降温,(670±10)℃×2h,随炉升温, (710±10)℃×2h,随炉降温,共3个循环,再降温至550℃,出炉空冷。
处理后硬度153HBS。
交货状态40Cr交货状态以热处理(正火、退火或高温回火)或不热处理状态交货,交货状态应在合同中注明。
表示方法①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量,以平均碳含量的万分之几表示,如40Cr、25Cr2MoVA合金管②钢中主要合金元素,除个别微合金元素外,一般以百分之几表示。
当平均合金含量<1.5%时,钢号中一般只标出元素符号,而不标明含量,但在特殊情况下易致混淆者,在元素符号后亦可标以数字"1",例如钢号"12CrMoV"和"12Cr1MoV",前者铬含量为0.4-0.6%,后者为0.9-1.2%,其余成分全部相同。
当合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……时,在元素符号后面应标明含量,可相应表示为2、3、4……等。
例如18Cr2Ni4WA。
③钢中的钒V、钛Ti、铝AL、硼B、稀土RE等合金元素,均属微合金元素,虽然含量很低,仍应在钢号中标出。
例如20MnVB钢中。
钒为0.07-0.12%,硼为0.001-0.005%。
④高级优质钢应在钢号最后加"A",以区别于一般优质钢。