轴,材料,硬度.docx

为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划轴,材料,硬度　　45号钢为优质碳素结构用钢,硬度不高易切削加工,模具中常用来做模板,梢子,导柱等,但须热处理1.45号钢淬火后没有回火之前，硬度大于HRC55为合格实际应用的最高硬度为HRC552.45号钢不要采用渗碳淬火的热处理工艺调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等但表面硬度较低，不耐磨可用调质＋表面淬火提高零件表面硬度渗碳处理一般用于表面耐磨、芯部耐冲击的重载零件，其耐磨性比调质＋表面淬火高其表面含碳量－－％，芯部一般在－－％经热处理后，表面可以获得很高的硬度，芯部硬度低，耐冲击如果用45号钢渗碳，淬火后芯部会出现硬脆的马氏体，失去渗碳处理的优点现在采用渗碳工艺的材料，含碳量都不高，到％芯部强度已经可以达到很高，应用上不多见％从来没见过实例，只在教科书里有介绍可以采用调质＋高频表面淬火的工艺，耐磨性较渗碳略差GB/T699-1999标准规定的45钢推荐热处理制度为850℃正火、840℃淬火、600℃回火，达到的性能为屈服强度≥355MPaGB/T699-1999标准规定45钢抗拉强度为600MPa，屈服强度为355MPa，伸长率为16％，断面收缩率为40％，冲击功为39J一、轴类零件的功用、结构特点及技术要求　　果是卡车传动轴，首先要确定用钢，建议：细一些轴选用40Cr，40Cr、40MnB、40MnVB、　　粗一些轴选用40CrNiMo、42CrMo等中碳低合金钢；　　传动轴一般由两部分组成：一是实芯轴或空心厚壁管；二是与万向节连接的花键轴。

实芯轴与花键轴一般为一根钢料加工而成，也有将其焊接而成　　轴的热处理为：整根轴轧为棒料后进行退火或正火处理，获得较好的切削加工性能，加工后整体进行调质热处理，获得强度、韧性、塑性都较好的综合力学性能，然后对其花键进行精加工，此时的花键硬度较低不耐磨，还需要对花键进行二次热处理强化，目前多为高频感应热处理，获得隐晶马氏体，花键表面硬度可达到HRC58-62，具有较高的抗磨寿命　　表l一31钢铁材料的力学性能　　名称量的符号单位符号含义　　强度指金属在外力作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力　　1强度　　1)抗拉强度ób金属试样拉伸时，在拉断前所承受的最大负荷与试样原横截面面积之比称为抗拉强度　　ób=Pb/Fo　　式中Pb——试样拉断前的最大负荷(N)　　Fo——试样原横截面积(mm2)　　2)抗弯强度óbbMPa试样在位于两支承中间的集中负荷作用下，使其折断时，折断截面所承受的最大正压力　　对圆试样：óbb=8PL/Лd³;　　对矩形试样：óbb=3PL/2bh²　　式中P——试样所受最大集中载荷(N)　　L——两支承点间的跨距(mm)　　d——圆试样截面之外径(mm)　　b——矩形截面试样之宽度(mm)　　h——矩形截面试样之高度(mm)　　3)抗压强度óbcMPa材料在压力作用下不发生碎、裂所能承受的最大正压力，称为抗压强度óbc=Pbc/Fo　　式中Pbc—试样所受最大集中载荷　　Fo—试样原截面积　　4)抗剪强度てMPa试样剪断前，所承受的最大负荷下的受剪截面具有的平均剪应力双剪：óて=P/2F;单剪：óて=P/Fo　　式中P—剪切时的最大负荷　　Fo—受检部位的原横截面积(mm²)　　5)抗扭强度MPa指外力是扭转力的强度极限　　てb≈3Mb/4Wp(适用于钢材)　　てb≈Mb/Wp(适用于铸铁)　　式中Mb—扭转力矩　　Wp—扭转时试样截面的极断面系数　　6)屈服点ósMPa金属试样在拉伸过程中，负荷不再增加，而试样仍继续发生变形的现象称为“屈服”。

发生屈服现象时的应力，称为屈服点或屈服极限　　ós=Ps/Fo　　式中Ps——屈服载荷(N)　　Fo——试样原横截面积(mm2)　　7)屈服强度óMPa对某些屈服现象不明显的金属材料，测定屈服点比较困难，常把产生O．2％永久变形的应力定为屈服点，称为屈服强度或条件屈服极限　　ó=/Fo　　式中P0.2——试样产生永久变形为％时的载荷(N)　　Fo——试样原横截面积(mm2)　　8)持久强度ób/时间MPa金属材料在高温条件下经过规定时间发生断裂时的应力称为持久强度通常所指的持久强度，是在一定的温度条件下，试样经l05h后的断裂强度　　9)蠕变强度温度ó应变量/时间　　MPa金属材料在高于一定温度下受到应力作　　用，即使应力小于屈服强度，试件也会随着时间的增长而缓慢地产生塑性变形，此种现象称为蠕变在给定温度下和规定的时间内，使试样产生一定蠕变变形量的应力称为蠕变强度，例如500　　ó-----------------=100MPa　　1/　　，表示材料在500％温度下，105h后应变量为l％的蠕变强度为100MPa蠕变强度是材料在高温下长期负荷下对塑性变形抗力的性能指标　　2　　弹　　性弹性是指金属在外力作用下产生变形，当外力取消后又恢复到原来的形状和大小的一种特性　　1)弹性模量EGPa在弹性范围内，金属拉伸试验时，外力和变形成比例增长，即应力与应变成正比关系时，这个比例系数就称为弹性模量，也叫正弹性模数　　2)切变模量GGPa金属在弹性范围内，当进行扭转试验时，外力和变形成比例地增长，即应力与应变成正比例关系时，这个比例系数就称为切变模量　　3)弹性极限óeMPa金属能保持弹性变形的最大应力，称为弹性极限　　4)比例极限ópMPa在弹性变形阶段。

金属材料所承受的和应变能保持正比的最大应力，称为比例极限　　óp=Pp/Fo　　式中Pp——规定比例极限负荷(N)　　Fo——试样原横截面积(mm2)　　3塑性　　所谓塑性是指金属材料在外力作用下，产生永久变形而不致破裂的能　　力　　1)伸长率ó％金属材料在拉伸时，试样拉断后，其标距部分所增加的长度与原标距长度的百分比δ5是标距为5倍直径时的伸长率，δ10是标距为10倍直径时的伸长率　　2)断面收缩率ψ％金属试样拉断后，其缩颈处横截面积的最大缩减量与原横截面积的百分比　　3)泊松比μ对于各向同性的材料，泊松比表示：试样在单向拉伸时，横向相对收缩量与轴向相对伸长量之比　　μ=E/2G-1　　式中E——弹性模量(GPa)　　G——切变模量(GPa)　　4　　韧　　性所谓韧性是指金属材料在冲击力(动力载荷)的作用下而不破坏的能力　　1)(来自:写论文网:轴,材料,硬度)冲击韧度aku或aKVJ／cm2冲击韧度是评定金属材料于动载荷下受冲击抗力的力学性能指标，通常都是以大能量的一次冲击值(aku或aKV)作为标准的它是采用一定尺寸和形状的标准试样，在摆锤式一次冲击试验机上来进行试验试验结果，以冲断试样上所消耗的功(AKU或AKv)与断面处横截面积(F)之比值大小来衡量　　2)冲击吸收功AKu或AKVJ由于ak值的大小，不仅取决于材料本身，同时还随试样尺寸、形状的改变及试验温度的不同而变化，因而ak值只是一个相对指标。

目前国际上许多国家直接采用冲击吸收功Ak作为冲击韧度的指标　　aku=AKu/F；aKV=AKV/F　　式中aku——夏比u形缺口试样冲击值(J／cm2)aKV——夏比V形缺口试样冲击值(J／cm2)AKU——夏比u形缺口试样冲断时所消耗的冲击功(J)　　AKV——夏比v形缺口试样冲断时所消耗的冲击功(J)　　F——试样缺口处的横截面积(cm2)　　5　　疲劳金属材料在极限强度以下，长期承受交变负荷(即大小、方向反复变化的载荷)的作用在不发生显著塑性变形的情况下而突然断裂的现象，称为疲劳　　1)疲劳极限ó-1MPa金属材料在重复或交变应力作用下，经过周次(N)的应力循环仍不发生断裂时所能承受的最大应力称为疲劳极限　　2)疲劳强度óNMPa金属材料在重复或交变应力作用下，循环一定周次(N)后断裂时所能承受的最大应力，叫作疲劳强度此时，N称为材料的疲劳寿命某些金属材料在重复或交变应力作用下没有明显的疲劳极限，常用疲劳强度表示　　6　　硬　　度　　硬度就是指金属抵抗更硬物体压人其表面的能力硬度不是一个单纯的物理量，而是反映弹性、强度、塑性等的一个综合性能指标　　1)布氏硬度HBSHBW用一定直径的球体(钢球或硬质合金球)以相应的试验力压入试样表面，经规定的保持时间后，卸除试验力，测表面压痕直径计算的硬度值。

使用钢球测定硬度小于等于450°；使用硬质合金球测定硬度大于450HBW　　2)洛氏硬度HRA　　14RB　　HRC　　HRD　　HRE　　HRF　　HRG　　HRH　　HRK　　用金刚石圆锥或钢球压头以初始试验力和总试验力作用下，压入试　　样表面，经规定的保持时间后，卸除主试验力，测残余压痕深度增　　量计算的硬度值　　洛氏硬度试验分A、B、C、D、E、F、G、H、K标尺　　3)维氏硬度HV用金刚石正四棱体压头以～的试验力压入试样表面，经规定的保持时间后，卸除试验力，测压痕对角线长度计算的硬度值　　4)肖氏硬度HSCHSD　　用金刚石或钢球冲头从一定高度落到试样表面，测冲头回跳高度计算硬度值用目测型硬度计的硬度符号为HSC，指示型硬度计的硬度符号为HSD　　7减　　摩、耐　　磨　　性1)摩擦因数　　μ相互接触的物体，当作相对移动时就会引起摩擦，引起摩擦的阻力称为摩擦力根据摩擦定律，通常把摩擦力(F)与施加在摩擦部　　位上的垂直载荷(N)的比值，称为摩擦因数μ=F/N　　式中F——摩擦力(N)　　F——施加在摩擦部件上的垂直载荷(N)　　2)磨耗量　　W　　Vgcm3试样在规定试验条件下经过一定时间或一定距离摩擦之后，以试样被磨去的重量(g)或体积(cm3)之量，称为磨耗量(或磨损量)，以磨去重量表示者称为重量磨耗形，用磨去体积表示者称为体积磨耗V　　3)相对耐磨系数ε在模拟耐磨试验机上，采用65Mn(52～53HRC)作为标准试样，在相同条件下，标准试样的绝对磨耗量与被测定材料的绝对磨耗量之比，称为被测材料的相对耐磨系数　　轴类零件的材料与热处理一般轴类零件常用中碳钢，如45钢，经正火、调质及部分表面淬火等热处理，得到所要求的强度、韧性和硬度。

　　对中等精度而转速较高的轴类零件，一般选用合金钢，经过调质和表面淬火处理，使其具有较高的综合力学性能对在高转速、重载荷等条件下工作的轴类零件，可选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢，经渗碳淬火处理后，具有很高的表面硬度，心部则获得较高的强度和韧性对高精度和高转速的轴，可选用38CrMoAl钢，其热处理变形较小，经调质和表面渗氮处理，达到很高的心部强度和表面硬度，从而获得优良的耐磨性和耐疲劳性　　附：钢的淬火与回火是热处理工艺中很重要的、应用非常广泛的工序淬火能显著提高2钢的强度和硬度如果再配以不同温度的回火，即可消除淬火内应力，又能得到强度、硬度和韧性的配合，满足不同的要求所以，淬火和回火是密不可分的两道热处理工艺　　车床主轴加工工艺过程分析　　⑴主轴毛坯的制造方法　　锻件，还可获得较高的抗拉、抗弯和抗扭强度　　⑵主轴的材料和热处理　　45钢，普通机床主轴的常用材料，淬透性比合金钢差，淬火后变形较大，加工后尺寸稳定性也较差，要求较高的主轴则采用合金钢材料为宜①毛坯热处理采用正火，消除锻造应力，细化晶粒，并使金属组织均匀②预备热处理粗加工之后半精加工之前，。