常用零件材料
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1 / 7 常用零件材料
1、丝杠
①、轧制滚珠丝杠:CF53; 螺母:SNCM220;
②、研磨滚珠丝杠:50CrMo4; 螺母:SNCM220;(德标DIN标准)
2、直线滑轨:C55; 滑块:铬钼合金钢
3、轴:
材料 牌号 热处理 毛坯直径
∕㎜ 硬度
HBS 力学性能 ∕Mpa 许用弯曲应力∕Mpa
用 途 抗拉强度δb 屈服点
δs 弯曲极限δ-1 剪切极限τ-1 [δ+1] [δ0] [δ-1]
普通
碳素钢 Q235A 热轧、锻后空冷 ≤100 400~420 250
170 105 125 70 40 用于不重要或载荷不大的轴 >100~250 375~390 215
优质
碳素钢 45 正火 ≤100 170~217 590 295 255 140
195 95 55 应用最广泛,最常用 回火 >100~300 162~217 570 285 245 135
调质 ≤200 217~255 640 355 275 155 215 100 60
合
金
钢 40Cr 调质 ≤100 241~286 735 540 355 200
245 120 70 用于载荷较大而无很大冲击的轴 >100~300 241~286 685 490 335 185
35SiMn 调质 ≤100 229~286 785 510 355 205 性能接近于40Cr,用于中小型轴 >100~300 219~269
735 440 335 185
40MnB 调质 ≤200 241~286 490 345 195 性能接近于40Cr,用于重要的轴
40CrNi 调质 ≤100 270~300 900 735 430 260
280 130 75 低温性能好,用于很重要的轴 >100~300 240~270 785 570 370
210
38SiMnMo 调质 ≤100 229~286 735 590 365
275 120 70 性能接近于40Cr,用于重载荷轴 >100~300 217~269 685 540 345 195
20Cr 渗碳
淬火
回火 ≤60 渗碳56~62HRC 640 390 305 160 215 100 60 用于要求强度和韧性均较高的轴(高速、重载) 20CrMnTi 15 渗碳56~62HRC 1080 835 480 300 365 165 100 2 / 7 3Cr13 调质 ≤100 ≥241 835 635 395 230
275 125 75 耐腐蚀
38CrMoAlA 调质 ≤60 293~321 930 785 440 280 高耐磨性、高强度,热处理(氮化)变形小的轴 >60~100 277~302 835 685 410 270
>100~160 241~277 >85 590 370 220
铸铁 QT400-15 156~197 400 300 145 125 100 用于曲轴、凸轮轴、水轮机主轴等复杂外形的轴 QT600-3 197~269 600 420 215 185 150
注:
1、表中所列δ-1的计算公式为:δ-1≈0.43δb;合金钢δ-1≈0.2(δb+δs)+100;不锈钢δ-1≈0.27(δb+δs),τ-1≈0.156(δb+δs);球墨铸铁;δ-1≈0.36δb,τ-1≈0.31δb。
2、当选用其他钢号时,许用弯曲应力[δ+1]、[δ0]、[δ-1]的值可根据相应的δb选取。
3、剪切屈服点τ-1≈(0.55~0.62)δs。
4、等效系数ψ:碳钢:ψδ=0.1~0.2,ψδ=0.05~0.1;合金钢:ψδ=0.2~0.3,ψδ=0.1~0.15。
4、齿轮
①、45钢热处理后有较好的综合机械性能。经过正火或调质可改善金相组织和材料的可切削性,降低加工后的表面粗糙度,并可减少淬火过程中的变形。因为45钢淬透性差、整体淬火后材料变脆,变形也大,所以一般采用齿面表面淬火,硬度可达HRC52-58。适合于机床行业、7级精度以下的齿轮。
②、40Cr是中碳合金钢,和45钢相比,少量铬合金的加入可以使金属晶粒细化,提高强度、改善淬透性,减少了淬火时的变形。
③、18CrMnTi、20CrMnTi使齿轮获得高的齿面硬度而心部又有足够韧性和较高的抗弯曲疲劳强度的方法是渗碳淬火。它具有良好的切削性能,渗碳时工件的变形小,淬火硬度可达到HRC56-62,残留的奥氏体量也少,多用于汽车,、拖拉机中承载大而有冲击的齿轮。
④、38CrMoAlA氮化钢经氮化处理后,比渗碳淬火的齿轮具有更高的耐磨性与耐腐蚀性,变形很小,可以不磨齿,多用来作为高速传动中需要耐磨的齿轮材料。
⑤、铸铁容易铸成复杂的形状,容易切削,成本低,但其抗弯强度、耐冲击和耐磨性能差。故常用于受力不大、无冲击、低速的齿轮,
⑥、有色金属作为齿轮材料的有黄铜HPB59-1、青铜QSNP10-1和铝合金LC4。
⑦、非金属材料中的夹布胶木、尼龙、塑料也常用于制造齿轮。这些材料具有易加工、传动噪声小、耐磨、减振性好等优点,使用于轻载、需减振、低噪声、润滑条件差的场合。
5、弹簧
为了保证弹簧能够可靠地工作,其材料除应满足具有较高的强度极限和屈服极限外,3 / 7 还必须具有较高的弹性极限、疲劳极限、冲击韧性、塑性和良好的热处理工艺性等。实践中应用最广泛的就是弹簧钢,其品种又有碳素弹簧钢、低锰弹簧钢、硅锰弹簧钢和铬钒钢等。.
弹簧材料选择必须充分考虑到弹簧的用途、重要程度与所受的载荷性质、大小、循环特性、工作温度、周围介质等使用条件,以及加工、热处理和经济性等因素,以便使选择结果与实际要求相吻合。钢是最常用的弹簧材料。当受力较小而又要求防腐蚀、防磁等特性时,可以采用有色金属。此外,还有用非金属材料制做的弹簧,如橡胶、塑料、软木及空气等。
标准名称 牌号 直径规格(mm) 剪切模量 G(MPa) 推荐硬度HRC 推荐使用温度 ℃ 性 能
碳素弹簧钢丝 25~80
40Mn~70Mn B级:0.08~13.0
C级:0.08~13.0
D级:0.08~6.0 79000 - -40~130 强度高,性能好。B级、C级和D级分别用于低、中和高应力弹簧。
琴钢丝 60~80
T8MnA~T9A
60Mn~70Mn G1组:0.08~6.0
G2组:0.08~6.0
F组:2.0~5.0 79000 - -40~130 强度高,韧性好。用于重要的小弹簧,G2组较G1 组强度高,F组主要用于阀弹簧。
阀门用油淬火回火碳素弹簧钢丝 65Mn
70 2.0~6.0 79000 - -40~150 强度高,性能好。用于内燃机阀门弹簧或类似用途弹簧。
油淬火回火碳素弹簧钢丝 55、60、60Mn、
65、65Mn、70、
70Mn、75、80 A类、B类
2.0~12.0 79000 - -40~150 强度高,性能好。适用于普通机械用弹簧。B类比A类强度高。
油淬火回火硅锰弹簧钢丝 60Si2MnA A类、B类、C类
2.0~14.0 79000 - -40~200 强度高,弹性好。易脱碳,用于叫高负荷的弹簧。A类和B类用于一般用途的弹簧,B类和C类用于汽车悬挂弹簧。
阀门用油淬火回火铬硅弹簧钢丝 55CrSi 1.6~8.0 79000 - -40~250 有较强的疲劳强度,用于较高工作温度的高应力内燃机阀门弹簧或其他类似弹簧。
阀门用油淬火回火铬钒弹簧钢丝 50CrVA 1.0~10.0 79000 - -40~210 有较强的疲劳强度,用于较高工作温度的高应力内燃机阀门弹簧或其他类似弹簧。
硅锰弹簧钢丝 60Si2MnA
65Si2MnWA
70SI2MnA 1.0~12.0 79000 45~50 -40~200 强度高,较好的弹性、易脱碳。用于普通机械的较大弹簧。
铬钒弹簧钢50CrVA 0.8~12.0 79000 45~50 -40~210 高温时强度性能稳定,用于4 / 7 丝 较高温度下的弹簧,如内燃机阀门弹簧等。
阀门用铬钒弹簧钢丝 50CrVA 0.5~12.0 79000 45~50 -40~210 高温时强度性能稳定,用于较高温度下的弹簧,如内燃机阀门弹簧等。
铬硅弹簧钢丝 55CrSiA 0.8~6.0 79000 45~50 -40~250 高温时强度性能稳定,用于较高温度下的高应力弹簧。
弹簧用不锈钢丝 A组:
1Cr18Ni9、0Cr19Ni10
0Cr17NI12Mo2
B组:
1Cr18Ni9、
0Cr18Ni10
C组:
0Cr17Ni8Al 全部
0.8~12.0 71000 -200~300 耐腐蚀、耐高、低温,用于腐蚀或高、低温条件下工作的小弹簧。
硅青铜线 QSi3-1 0.1~6.0 41000 HB90~100 -40~120 有较高的耐腐蚀和防磁性能。用于机械和仪表等用弹性元件。
锡青铜线 QSn4-3
QSN6.5-0.1
QSn6.5-0.4
QSn7-0.2 0.1~6.0 40000 HB90~100 -250~120 有较高的耐磨损、耐腐蚀和防磁性能。用于机械和仪表等用弹性元件。
铍青铜线 QBe2 0.03~6.0 44000 37~40 -200~120 有较高的耐磨损、耐腐蚀、防磁和导电性能。用于机械和仪表等用精密弹性元件。
热扎弹簧钢 65Mn 5~80 78000 45~50 -40~120 弹性好。用于普通机械用弹簧。
55Si2Mn
55Si2Mn8
60Si2Mn
60Si2MnA 5~80 78000 45~50 -40~200 较高的疲劳强度,弹性好,广泛用于各种机械、交通工具等用弹簧。
55CrMnA
60CrMnA 5~80 78000 47~52 -40~250 弹性好,抗高温,用于承受较重负荷的较大弹簧。
50CrVA 5~80 78000 45~50 -40~210 高的疲劳强度,抗高温。用于较高工作温度下的较大弹簧。
6、滚动轴承
㈠、套圈及滚动体的材料:
套圈及滚动体通常使用高碳铬轴承钢。大部分的轴承,使用JIS钢种中的SUJ2,相当于