車床主軸選材

《車床主軸選材》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、123鐵碳合金鋼的熱處理合金鋼任務(wù)三選擇材料任務(wù)介紹機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械教研室CA6140車床主軸選材機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械教研室車床主軸工作條件分析1.主要位于主軸箱部，主要作用是傳遞回轉(zhuǎn)和扭矩。要求主軸材料有好的剛度、硬度，不易發(fā)生變形、斷裂能承受較大載荷。一般軸類零件常用材料為45鋼，并根據(jù)需要進(jìn)行正火、退火、調(diào)質(zhì)、淬火等熱處理以獲得一定的強(qiáng)度、硬度、韌性和耐磨性。。機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械教研室2.對(duì)于中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸類零件，可選用40Cr等牌號(hào)的合金結(jié)構(gòu)鋼，這類鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面淬火處理，使其淬火層硬度均勻且具有較

2、高的綜合力學(xué)性能。精度較高的軸還可使用軸承鋼GCr15和彈簧鋼65Mn，它們經(jīng)調(diào)質(zhì)和局部淬火后，具有更高的耐磨性和耐疲勞性。3.在高速重載條件下工作的軸，可以選用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等滲碳鋼，經(jīng)滲碳淬火后，表面具有很高的硬度，而心部強(qiáng)度和沖擊韌性好。在實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)軸的用途選用其材料。如車床主軸屬一般軸類零件，材料選用45鋼，預(yù)備熱處理采用正火和調(diào)質(zhì)，最后熱處理采用局部高頻淬火機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械教研室1.1鐵碳合金固溶強(qiáng)化：當(dāng)溶質(zhì)原子溶解在溶劑晶體中時(shí)，溶劑的晶格將發(fā)生畸變，晶格常數(shù)發(fā)生

3、變化，如圖1-5所示。原子尺寸相差大，化學(xué)性質(zhì)不同，都使畸變?cè)龃螅Y(jié)果合金的強(qiáng)度、硬度和電阻增高，塑性，韌性下降。溶入的溶質(zhì)原子越多，引起的晶格畸變也越大。這種由于溶質(zhì)原子的溶入，使基體金屬（溶劑）的強(qiáng)度、硬度升高的現(xiàn)象就叫固溶強(qiáng)化。機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械教研室2.金屬化合物組成合金的元素相互化合形成一種新的晶格組成的物質(zhì)。它的晶體結(jié)構(gòu)與性能，和原兩組元都不同，如滲碳體就是鐵和碳組成的晶格復(fù)雜的碳化物，一般具有高硬度和高脆性。3.機(jī)械混合物由兩種或兩種以上的組元、固溶體或金屬化合物按一定重量比例組成的均勻物質(zhì)稱為機(jī)

4、械混合物?；旌衔镏懈鹘M成部分仍按自己原來的晶格形式結(jié)合成晶體，如鐵素體和滲碳體形成珠光體?；旌衔锏男阅苋Q于組成混合物的各部分的性能，及其數(shù)量、大小、分布和形態(tài)。1.1鐵碳合金機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械教研室1.1鐵碳合金1.1.2鐵碳合金相圖1.鐵的同素異晶轉(zhuǎn)變金屬在固態(tài)下發(fā)生的晶格結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變叫同素異晶（構(gòu)）轉(zhuǎn)變。金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變也是一種結(jié)晶過程，有一定的轉(zhuǎn)變溫度和過冷度；也有晶核的形成和長大兩個(gè)階段。故同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變又稱為重結(jié)晶。鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變?nèi)缦滤?。（體心立方晶格）（面心立方晶格）（體心立方晶格）機(jī)械工程學(xué)院

5、機(jī)械教研室1.1鐵碳合金2.鐵碳合金基本相（1）鐵素體（F）碳溶于中的固溶體，它保持體心立方晶格結(jié)構(gòu)。其顯微組織如圖1-6，溶解度（0.008%～0.02%），故性質(zhì)接近純鐵，強(qiáng)度、硬度低，塑性、韌性好。（2）奧氏體（A）碳溶于中的固溶體，保持面心立方晶格結(jié)構(gòu)。其顯微組織如圖1-7，溶解度（0.77%～2.11%），其強(qiáng)度和硬度略高于鐵素體，塑性、韌性較好。（3）滲碳體（Fe3C）鐵和碳組成的金屬化合物，復(fù)雜斜方晶體結(jié)構(gòu)。含碳量為6.69%，其硬度很高，塑性、韌性幾乎為零，脆性極大，在一定條件下分解為鐵和石墨

6、。機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械教研室1.2鐵碳合金（5）萊氏體Ld萊氏體在7270C以上，由奧氏體與滲碳體組成的機(jī)械混合物，稱為高溫萊氏體Ld；在7270C以下，該組織轉(zhuǎn)變?yōu)橛芍楣怏w與滲碳體組成的機(jī)械混合物，稱為低溫萊氏體Ld’。其顯微組織如圖1-9，其力學(xué)性能與滲碳體相似，硬度較高，脆性較大。（4）珠光體P珠光體是鐵素體和滲碳體的機(jī)械混合物。其顯微組織如圖1-8，珠光體強(qiáng)度較高，塑性、韌性和硬度介于滲碳體和鐵素體之間。機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械教研室1.2鐵碳合金3.鐵碳合金相圖分析鐵碳合金相圖的建立過程見圖1-10。?????

7、LJNG??+Fe3C?+Fe3CL+Fe3CL+??+?機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械教研室1.2鐵碳合金（2）鐵碳合金的分類工業(yè)純鐵含碳量小于0.0218%的鐵碳合金鋼含碳量在0.0218%～2.11%的鐵碳合金共析鋼含碳量等于0.77%亞共析鋼含碳量小于0.77%過共析鋼含碳量位于0.77%～2.11%白口鑄鐵含碳量在2.11%～6.69%的鐵碳合金共晶白口鑄鐵含碳量等于4.3%亞共晶白口鑄鐵含碳量位于2.11%~4.3%過共晶白口鑄鐵含碳量位于4.3%～6.69%機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械教研室1.2鐵碳合金5、含碳量對(duì)鐵碳

8、合金組織和性能的影響（1）、含碳量對(duì)室溫平衡組織的影響根據(jù)杠桿定律的計(jì)算結(jié)果，可求出含碳量與緩冷后的相及組織組成物之間的定量關(guān)系：機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械教研室1.2鐵碳合金（2）、含碳量對(duì)力學(xué)性能的影響亞共析鋼隨含碳量增加，P量增加，鋼的強(qiáng)度、硬度升高，塑性、韌性下降。0.77%C時(shí)，組織為100%P，鋼的性能即P的性能。＞0.9%C,Fe3CⅡ?yàn)榫Ы邕B續(xù)網(wǎng)狀,強(qiáng)度下降,但硬度仍上升。＞2.11%C,組織