轴锻件的材料种类怎么选择？
2021-07-24 16:16:46
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轴锻件的材料种类很多，具体根据轴的用途、轴的类型、轴的大小、性能要求而定。比如门轴、车轴、电机轴、传动轴、扭力轴等等，其性能要求各不相同，所采用的材料也就不相同。一般情况下，轴类材料通常都是中碳钢和中碳合金钢，也有采用低碳钢+渗碳处理的，个别的也有采用高碳钢的。轴类材料例如优质碳素钢35、45、50，中碳合金钢40Cr、40MnB、40CrNi、38CrSi、42CrMo等。 最常用的是45和40Cr钢。对于受载较小或不太重要的轴，也常用普通碳素钢。对于外形复杂的曲轴，通常采用球墨铸铁和一些高强度铸铁，由于铸铁冲击韧性好，同时具有减摩、吸振和对应力集中敏感性小等优点，已用于制造汽车、拖拉机、机床上的重要轴类零件。
1. 轴毛坯的选择 对于自锁螺母光轴或轴段直径变化不大的轴、不太重要的轴，可选用轧材圆棒做轴的毛坯，有条件的可直接用冷拔圆钢;对于重要的轴受载、受载较大的轴、直径变化较大的阶梯轴，一般采用锻柸;对于形状复杂的轴可用铸造毛坯。
2. 根据使用条件选用轴的材质 多数轴即承受转矩又承受弯矩，多处于变应力条件下工作，因此轴的材料应具有较好的强度和韧性，用于滑动轴承时，还要具有较好的耐磨性。其中优质碳素结构钢使用广泛，45钢最为常用，它调质后具有优良的综合力学性能。不太重要的轴也可用Q235、Q275等普通碳素结构钢。高速、重载的轴、受力较大而要求尺寸小的轴以及有特殊要求的轴，要用合金结构钢，如铬钢，铬镍钢、硅锰钢等。合金钢对应力集中敏感性小，在机械行业应用日趋增多。
3. 热处理和表面处理工艺提高材料的力学性能 冷作硬化是一种机械表面处理工艺，也可以用来改善轴的表面质量，提高疲劳强度，其方法有喷丸和滚压等。喷丸表面产生薄层塑性变形，并大大降低表面粗糙度，硬化表层，也能消除微裂纹，使表面产生残余压缩应力
一般情况下，轴类锻件由于受力复杂， 根据工作条件要求，通常轴都要整体热处理，一般是调质处理，即淬火+高温回火，获得综合力学性能良好的索氏体组织，对不重要的轴采用正火处理，获得性能良好的细珠光体组织。对要求高或要求耐磨的轴或轴段要进行如高中频淬火、渗碳、渗氮、氮化等表面处理，以及喷丸的表面强化处理来提高其疲劳强度和耐磨、耐腐蚀等性能。
