轴类零件的热处理

一.内燃机曲轴

由于内燃机曲轴承受周期性变化的气体压力,曲柄连杆机械的惯性力，扭转和弯曲应力以及冲击力,在高速内燃机中还存在扭转振动，也会造成很大应力。这会影响曲轴的使用寿命。

故对内燃机曲轴材料和加工工艺的选择，是有一定的要求（高强度,有一定的冲击韧性和轴颈处高的耐磨性等)。特别是材料的热处理.

1低速内燃机，采用正火状态的碳钢、球墨铸铁

2.中速内燃机，采用调质碳钢或合金钢，如45、40Cr、45Mn2、50Mn2等及球墨铸铁.

3。高速内燃机，采用高强度合金钢，如35CrMo、42CrMo、18Cr2Ni4WA等

4。 110型柴油机曲轴： QT60-2正火，中频淬火,σb≥650N/mm^2,αk＞15N。m/mm^2,(试样

20×20×110mm）,轴体HB240-300，轴颈HRC≥55,珠光体数量：试棒≥75%,曲轴≥70%.

二。蜗杆的热处理

1。:负荷不大，断面较小的蜗杆

材料45 调质,HB220—250

2.有精度要求（螺纹磨出)而速度＜2m/s.

材料45 淬火,回火，HRC45—50

3。滑动速度较高，负荷较轻的中小尺寸蜗杆

材料15 渗碳,淬火，低温回火，HRC56-62

4.:滑动速度＞2m/s(最大7-8m/s);精度要求很高,表面粗糙度为0.4的蜗杆，如立车中的主要蜗杆

材料20Cr，20Mn2B 900—950℃渗碳，800—820℃油淬，180-200℃低温回火，HRC56-62

5.：要求高耐磨性、高精度及尺寸大的蜗杆

材料： 18CrMnTi、20SiMn VB 处理同上 ,HRC56-62

6。：要求足够耐磨性和硬度的蜗杆

材料: 40Cr、42SiMn、45MnB 油淬，回火,HRC5-50

7。:中载、要求高精度并与青铜蜗轮配合使用(热处理后再加工丝扣）之蜗杆

:材料35CrMo 调质， HB255—303(850-870℃油淬,600-650回火） :

8。:要求高硬度和最小变形的蜗杆

：材料38CrMoAlA、38CrAlA正火或调质后氮,硬度HV＞850

9。汽车转向蜗杆

材料35Cr 815℃氰化 、200℃回火,渗层深度0。35-0。40mm，表面锉力硬度,心部硬度＜HRC35

三。机床丝杠热处理

1。技术条件:精度较低，受力不大，如各类机床传动丝杠

材料45、45Mn2 一般丝杠可用正火,≥HB170;受力较大的丝杠，调质，HB250;方头,轴颈局部淬硬HRC42

2。技术条件：≥7级精度，受力不大，轴颈方头等处均不需淬硬，如车床走刀丝杠

材料45Mn易切削钢和45 热轧后σb=600-750N/mm^2，除应力后HB170-207，金相组织片状珠光体+铁素体

3技术。条件： 7-8级精度,受力较大,如各类大型镗床、立车、龙门铣和刨床等的走

刀和传动丝杠

材料40Cr、42MnVB、（65Mn） 调质HB220—250,σb≥850N/mm^2;方头、轴颈局部淬硬要求： HRC42,金相组织：均匀索氏体

4技术条件8级精度，中等负荷，要求耐磨，如平面磨床，砂轮架升降丝杠与滚动螺线啮合

材料： 40Cr、42MnVB调质HB250，中频表淬HRC,，调质后基体组织：均匀索氏体+细状

5技术条件:≥6级精度,要求具有一定耐磨性，尺寸稳定性，较高强度和较好的切削加工性，如丝杠车床，齿轮机床、坐标镗床等的丝杠

材料T10、T10A、T12、T12A 球化退火，HB163-193，球化等级3—5级,网状碳化物≤3级,调质HB201—229，金相组织;细粒状珠光体

6.技术条件：≥6级精度，要求抗腐蚀、较高的抗疲劳性和尺寸稳定性。如样板镗床或其他特种机床精密丝杠。

:材料38CrMoAlA 调质HB280，渗氮HV850，调质后基体组织，均匀的索氏体,渗氮前表面应无脱碳层

7技术条件:≥6级精度,要求耐磨、尺寸稳定,但负荷不大,如螺纹磨床、齿轮磨床等高精度传动丝杠（硬丝杠）

材料： 9Mn2V（直径≤60mm）、CrWMn（直径＞60mm）, 球化退火后,球状珠光体1。5-4级,网状碳化物≤3级,硬度≤HB227,淬火硬度HRC56+0。5，金相组织,回火马氏体无残余奥氏体存在

8。条件：≥6级精度,受点负荷的,如螺纹或齿轮磨床、各类数控机床的滚珠丝杠

:材料GCr15（直径≤70mm0）、GCr15SiMn(直径＞80mm） 球化退火后，球状珠光体1.5-4级，网状碳化物≤3级,HRC60-62,金相组织;回火马氏体

备注:丝杠的选材与处理;

1 丝杠的选材

（1）丝杠的主要损坏形式,一般丝杠（≤7级精度）为弯曲及磨损;≥6级精度丝杠为磨损及精度丧失或螺距尺寸变化

(2）丝杠材料应具有足够的力学性能，优良的加工性能,不易产生磨裂,能得到低的表面粗糙度和低的加工残余内应力，热处理后具有较高硬度,最少淬火变形和残余奥氏体常用于不要

处理至高硬度的材料,有45、40Mn、40Cr、T10、T10A、T12A、T12等。淬硬丝杠材料,有GCr15、9Mn2V、CrWMn、GCr15、SiMn、38CrMOAlA

杠材料,有GCr15、9Mn2V、CrWMn、GCr15、SiMn、38CrMOAlA等

2 材料的热处理：

一般丝杠:正火（45钢)或退火（40Cr），除应力处理和低温时效，调质和轴颈、方头高频淬火与回火精密不淬硬丝杠:除应力处理低温时效，球化退火，调质球化,如遇原始组织不良等，还需先经900℃（T10、T10A）-950℃（T12、T12A)正火处理后再球化退火,或直接调质球化精密淬硬丝杠：退火或高温正火后退火，除应力处理,淬火和低温时效。