轴常用材料和其机械性能.docVIP

轴的常用材料及其机械性能 ?轴的材料种类很多，选用时主要根据对轴的强度、刚度、耐磨性等要求，以及为实现这些要求而采用的热处理方式，同时考虑制造工艺问题加以选用，力求经济合理。????轴的常用材料是优质碳素钢35、45、50，最常用的是45和40Cr钢。对于受载较小或不太重要的钢，也常用Q235或Q275等普通碳素钢。对于受力较大，轴的尺寸和重量受到限制，以及有某些特殊要求的轴，可采用合金钢，常用的有40Cr、40MnB、40CrNi等。????球墨铸铁和一些高强度铸铁，由于铸造性能好，容易铸成复杂形状，且减振性能好，应力集中敏感性低，支点位移的影响小，故常用于制造外形复杂的轴。????特别是我国研制成功的稀土-镁球墨铸铁，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，如曲轴等。????根据工作条件要求，轴都要整体热处理，一般是调质，对不重要的轴采用正火处理。对要求高或要求耐磨的轴或轴段要进行表面处理，以及表面强化处理(如喷丸、辐压等)和化学处理(如渗碳、渗氮、氮化等)，以提高其强度（尤其疲劳强度）和耐磨、耐腐蚀等性能。????在一般工作温度下，合金钢的弹性模量与碳素钢相近，所以只为了提高轴的刚度而选用合金钢是不合适的。????轴一般由轧制圆钢或锻件经切削加工制造。轴的直径较小时，可用圆钢棒制造；对于重要的，大直径或阶梯直径变化较大的轴，多采用锻件。为节约金属和提高工艺性，直径大的轴还可以制成空心的，并且带有焊接的或者锻造的凸缘。????对于形状复杂的轴（如凸轮轴、曲轴）可采用铸造。 轴的常用材料及其机械性能 (MPa) 材料牌号 热处理 毛坯直径(mm) 硬度HB 抗拉强度σb≥ 屈服强度σs≥ 弯曲疲劳极限σ-1≥ 扭转疲劳极限τ-1≥ 许用弯曲应力 备??注 [σ+1] [σ0] [σ-1] Q235-A - - - 440 240 180 105 125 70 40 ????用于不重要或载荷不大的轴 20 正火 25 ≤156 420 250 180 100 125 70 40 用于载荷不大，要求韧性较高的场合。 正火回火 ≤100100～300300～500500～700 103～156 400380370360 220200190180 165155150145 95908580 125 70 40 35 正火 25 ≤87 540 320 230 130 165 75 45 用于有一定强度要求和加工塑性要求的轴。 正火回火 ≤100100～300300～500500～750750～1000 149～187143～187137～187 520500480460440 270260240230220 210205190185175 120115110105100 165 75 45 调质 ≤100100～300 156～207 560540 300280 230220 130125 175 85 50 45 正火 25 ≤241 610 360 260 150 195 95 55 应用最广泛。 正火回火 ≤100100～300300～500500～750 170～217162～217156～217 600580560540 300290280270 240235225215 140135130125 195 95 55 调质 ≤200 217～255 650 360 270 155 215 100 60 40Cr 调质 25 1000 800 485 280 245 120 70 用于载荷较大，而无很大冲击的重要轴。 ≤100100～300300～500500～800 241～286229～269217～255 750700650600 550500450350 350320295255 200185170145 245 120 70 35SiMn42SiMn 调质 25 900 750 445 255 245 120 70 性能接近40Cr，用于中小型轴。 ≤100100～300300～400400～500 229～286217～269217～255196～255 80075070