理论教育 轴的制造材料优化为:轴的材料制造选择

轴的制造材料优化为:轴的材料制造选择

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:轴在工作过程中承受的应力多为交变应力,其失效形式主要是疲劳破坏。因此,轴的制造材料除了具有足够的强度外,还应具备足够的塑性、韧性、耐磨性、耐蚀性和疲劳强度,对应力集中的敏感性要小。目前,制造轴的主要材料是非合金钢、合金钢、铸铁。

轴的制造材料优化为:轴的材料制造选择

轴在工作过程中承受的应力多为交变应力,其失效形式主要是疲劳破坏。因此,轴的制造材料除了具有足够的强度外,还应具备足够的塑性、韧性、耐磨性、耐蚀性和疲劳强度,对应力集中的敏感性要小。目前,制造轴的主要材料是非合金钢、合金钢、铸铁。

1.非合金钢

制造轴的非合金钢主要是碳素结构钢和优质碳素结构钢,它们的价格相对低廉,对应力集中的敏感性较低,可以通过热处理(如调质、正火)提高其耐磨性和疲劳强度。对于重要的轴可以选用优质中碳钢(如35钢、40钢、45钢等)制造,其中以45钢的应用最多;对于受力较小或不重要的轴,可以选用Q235系列和Q275系列进行制造。

2.合金钢(www.daowen.com)

合金钢的强度比非合金钢高,热处理性能也较好,但合金钢对应力集中的敏感性高,价格也相对较高。对于要求高强度、高耐磨性、尺寸较小或有其他特殊性能(如耐高温、耐腐蚀)要求的轴,可以选用合金钢制造。对于要求较高耐磨性的轴,可选用20Cr钢、20CrMnTi钢等低碳合金钢进行制造,并通过渗碳和淬火改善其力学性能;对于要求较高综合性能的轴,可选用40Cr钢、35SiMn钢、40MnB钢、40CrNi钢等中碳合金钢进行制造,并通过调质和表面淬火改善其力学性能。

3.铸铁

对于外形比较复杂的轴,如曲轴凸轮轴等,可以选用高强度铸铁和球墨铸铁进行制造,这些铸铁不仅具有良好的工艺性能和较低的对应力集中敏感性,而且价格低廉、吸振性好、耐磨性好。

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