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標題: 高速軸用什么材料較好，怎么熱處理 [打印本頁]
作者: 越峰    時間: 2011-5-13 23:20
標題: 高速軸用什么材料較好，怎么熱處理
我有一高速軸，轉速超過20000r/mim，請教一下用什么材質好呢？怎么進行加工和熱處理才不會變形？我查過資料說是用38CrMoAl做高速、精密的軸較好。加工基本是按這樣的順序：下料、粗車、精車、調質、磨外圓、氮化，可最后會有變形，軸線有彎曲，還有就是氮化后的外表很不美觀，灰色的還有花斑，要不要拋光處理呢，拋光的話會不會影響其尺寸精度？希望大家給點意見。圖紙如下：  ; u& k$ Z' Z8 y0 E: Y
                                        [attach]212819[/attach]
" S0 k( _8 x! R( H+ _- n# m, G1 @
作者: fmdd    時間: 2011-5-13 23:44
氮化之后還可以精磨和研磨的，對精度還有修正作用。) X: k7 L6 e1 `: c# M3 b: z; r1 P1 Q

6 r; F4 E1 {) C  q; k高速軸通常氮化層有效深度要求0.5，實際氮化層深度還要增加磨削量，磨削量一般留0.08～0.15mm，氮化后要進行矯直。
作者: 越峰    時間: 2011-5-13 23:50
多謝指導，不過不知道氮化層能不能達到0.5，我看做出的零件氮化層好像只有0.1的樣子，很薄的一層。國內的熱處理都是偷工減料的哦，呵呵。并且這些廠家送過來的貨都是把氮化作為最后一道工序的，難怪會變形，外表也不美觀。
作者: 唐軻    時間: 2011-5-14 07:59
硬氮化深度是可以達到0.5的，氮化周期較長，至于氮化外觀跟熱處理設備有一定關系，可能是各種原因造成的氣氛不純，對于精度要求高的外圓可進行進一步精加工，只需預先考慮滲層深度和加工余量以及熱處理后的變形即可。不過說來容易啊！
作者: oscar30000    時間: 2011-5-14 09:06
下料、粗車、精車、調質、氮化、磨外圓，這個工序不太合理，我認為的工序：
, O1 v0 E9 @: E1.下料，退火，粗車，調質，精車，氮化，磨外圓。
( f" ?/ O1 `8 B9 Z( I. Y4 [& q下料之后退火處理，可以釋放應力，精車放0.1的余量，氮化之后磨外圓。
: q4 `) `9 `3 O+ H% G氮化后590度回火氮化層為0.37-0.38，620度回火為0.38-0.40,650度回火為0.40-0.43。% M+ N$ v. U$ v, v
我覺得這樣的工序比較的合理。
作者: jh20081223    時間: 2011-5-14 09:15
38CrMoAl接觸水會生銹，不知道你這個是否會接觸
作者: oscar30000    時間: 2011-5-14 09:26
你的問題有可能出在調質后同軸度誤差比較大，但是你沒有檢測，所以導致最后的成品誤差也比較大。
' b4 I: z) O, v- S; H! l2 Z! \& v$ G
: W- b. _5 P/ @/ q0 E/ J. `像這種比較總要的軸，最好每一步都要檢測同軸度的誤差，這樣才能控制好產品的質量。
作者: 黑衣衛    時間: 2011-5-14 13:59
學習了！
作者: wfsoochow    時間: 2011-5-14 14:14
學習吧，氮化還是要的吧
作者: 馬基亞弗利    時間: 2011-5-14 15:09
20000r/min?同軸度要求得多高啊？能說下是用在什么上邊的軸嗎？學習了
作者: livis    時間: 2011-5-14 19:28
是啊，20000r/min這個轉速也太高了吧。能說下是用在什么上邊的軸嗎
作者: nychd    時間: 2011-5-14 22:30
38CrMoAl氮化后硬度很高，但同時韌性特別差
2 h9 x' N+ J; q& U不知道你的軸受不受沖擊力，如果有沖擊力的話用38CrMoAl氮化可能不會太合適
. @2 N0 f2 b% g至于工藝，5樓的工藝是比較合理的。氮化后可以精磨，拋光不能保證這么高的精度
作者: wysdhz    時間: 2011-5-14 22:50
這個軸太貴了。有沒有必要。看一看這么細也不用那么麻煩。這軸也受不了很大力。
作者: chenxingyi2001    時間: 2011-5-15 08:42
看著前輩的討論，我又了解了這個工藝過程
作者: 越峰    時間: 2011-5-15 10:02
本帖最后由 越峰 于 2011-5-15 10:13 編輯 . h/ @5 W, u; x- U/ i5 V
4 `" o3 i& G/ l
回復 wysdhz 的帖子
5 k* \  S2 ^: h5 h, y, d, ^! Q5 g1 k1 h, }. A
這個軸貴嗎？我們做的才40元一條。就是處理工藝復雜點，很多加工廠都做不好而已。有什么好的建議嗎？比如材料或處理方面。
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作者: 小馬過河    時間: 2011-5-15 10:03
樓主我覺得你這根軸用不著弄那么復雜，你這應該是一般傳動軸，又比較小，就用45號或40Cr調質軸頸處表面淬火就行，主要是精磨時保證尺寸及形位公差。精磨前可再進行一次定性回火處理，不會變形。
作者: 越峰    時間: 2011-5-15 10:12
補充說明下，這根軸是線圈繞線機的主軸，電機額定轉速3000r/min，最高轉速可達5000r，同步帶傳動，4：1加速，所以最高轉速可達20000r/min。不過機器運行速度一般在10000r 左右，因為有的線圈有3000或5000圈的，這樣的話加上纏端子的時間差不多要1分鐘了，對于電子產品1分鐘才做1個產品是非常慢的了，制造商肯定要求提高速度增加效率。
作者: 越峰    時間: 2011-5-15 10:17
回復 小馬過河 的帖子9 {! O' D. B8 C( k! p' U* L" @

' D$ P: F7 y% w+ M( |4 v40Cr調質，最后軸頭淬火我也試過了，可還是變形，同軸度不行，軸頭還有橢圓現象，所以高速運轉時聲音很大。我看過日本的零件是金屬原色，光亮的。如果用40Cr做的話，最后肯定要發黑防銹，所以應該不是這樣做的。
作者: oscar30000    時間: 2011-5-15 22:03
回復 越峰 的帖子. S! v9 m1 J7 B! g5 D
2 [6 M9 s  k% Q6 {2 p3 l6 `7 `
你可以用光譜儀測一下材料的成分！！！！！！！
作者: nychd    時間: 2011-5-15 22:29
對于同軸度要求高的軸淬火之后必須要重新磨的
$ y0 d% K$ H  m% k2 G- P其實可以用40Cr調質，完了滲氮再精磨應該能保證使用性能的- B6 Z1 ]; x" ~9 B5 o4 ^5 c
發黑防銹的效果比較差，有資料說QPQ處理的效果比較好，你可以查一查
作者: 沸沸    時間: 2011-5-16 08:44
學習，過路 頂貼
作者: zhouqingtong    時間: 2011-5-16 09:19
進來學習！學習！
作者: 西北風zlh    時間: 2011-5-16 09:19
我感覺這種高速電機軸對韌性也要有很高的要求，氮化合金鋼氮化后剛度很好，但韌性很差。如選20CrMnTi材質進行滲碳淬火后表面含碳高，提高了強度，芯部保持原來的高韌性，不知是否可行，工藝路線可為：下料，粗車，調質，精車，粗磨，滲碳淬火，精磨。
作者: chenyouqwan    時間: 2011-5-16 09:21
這么高的轉速，是用在渦輪增壓器上面的么？
作者: chenyouqwan    時間: 2011-5-16 09:23
應局部高頻淬火后再精磨
作者: zhangsl5    時間: 2011-5-16 12:00
學習了~
2 C  g1 U, h8 M# H( U9 {% g. W個人覺得20CrMnTi可以1 f* q. S+ `$ K# |
可能樓主不需要太大抗沖擊
作者: Xjiahesky    時間: 2011-5-16 17:21
要看一下主軸的精度與有沒有抗咬合的要求，如果要求不是很高那20CR/20CRMNTI都可以，但如果精度要求高的話還是用38CRMOALA好一點.
/ p% J$ I8 n0 v6 ~6 Q! u還有點滲氮鋼韌性很差這一個不是很認同.38CRMOALA也是調質后再滲氮的，碳的含量比20CRMNTI，強度也會比它高一些，但說到差還不算
作者: 林圍    時間: 2011-5-16 17:36
38CrMoAl是屬于氮化專用鋼，做氮化處理效果是不錯的，且在生產實踐中已經被證實，我建議樓主用QPQ處理這種處理方式與氮化的效果及工藝基本相同，但最終的外觀比氮化后的好看，不過采用這種熱處理（包括氮化）方式處理后的零件外徑會變大，內徑會縮小（如果你的軸是中空的），我原先做過一個類似的軸，一般工藝流程是，鍛造毛坯---退火---粗車----調質----拋光----氮化-----磨外圓（一定是雙頂尖頂住）------氧化處理---煮油，處理后的硬度在HRC55-60沒問題，但做過這種表面處理的零件一般不用HRC直接打，有的用HV，還有的用HRA，美國人還有一種方法表示，我忘記了。不過我前段時間還查到有人說42CrMoV更適合做氮化，還說是的國人研究出來的，我沒試過供參考
作者: lee0925    時間: 2011-5-16 19:53
軸承套圈的內圓專用磨床的主軸（其實就是電主軸的一種）用的就是你這種材料，轉速國內洛陽那邊應該做到100000R/M了，國外更高。你可以找制造磨床的廠家去做（量大的話），20000R/M對他們來說很普通的。無錫機床廠  上海萊比泰  杭州還有一家都做得很好  你也可以找一些普通的做軸承套圈磨床的廠家  無錫比較多
作者: Xjiahesky    時間: 2011-5-16 21:00
HRC55-60用HRA我覺得不合適,用HV比較合適----個人意見
作者: 249804313    時間: 2011-5-16 22:30
應該是HV來表示氮化后的硬度，比如說你的材料現在1000-1200HV就差不多
作者: dashajiang    時間: 2011-5-17 00:11
俺是將要踏上路途的新手，很是佩服前輩們的專業知識！受教！
作者: jiangssli    時間: 2011-5-17 02:39
本帖最后由 jiangssli 于 2011-5-17 02:40 編輯 " Q. s) f/ m* P! Q

0 Z- G3 Q, r) Y$ {- Z* n5 S我覺得用20CrMo應該也可以吧,以前看見別人做的摩托車磁電機的輸出軸轉速也有15000以上!! 熱處理是碳氮共滲!!
作者: 林圍    時間: 2011-5-17 09:16
另外補充一點，最后一道工序磨得話在粗加工時一定要考慮到氮化后外徑會漲大，漲大量一般在0.01-0.025mm，如果留的大的話，可能會使你的磨削量增大，致使你的硬化層變薄或沒有，如果留的較小可能使你的磨削量變小，致使你不能校正熱處理時的變形影響你的同軸度和直線度真圓度等
作者: shirleysky    時間: 2011-5-17 11:03
建議加工工藝：下料、粗車、調質、精車、磨外圓、氮化；因為調質是會使軸變形的！
作者: leftwall    時間: 2011-5-17 14:03
越峰 發表于 2011-5-15 10:12
# l1 W( ~9 i; j* b補充說明下，這根軸是線圈繞線機的主軸，電機額定轉速3000r/min，最高轉速可達5000r，同步帶傳動，4：1加速 ...
2 m9 b7 ]2 Q. t' G: C( t& j3 G
問下，4:1增速是怎樣做的能否講解下
/ X6 E& v& p( I' Q7 q我對這軸真提不出什么看法，歪樓莫怪
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作者: 越峰    時間: 2011-5-17 16:41
回復 leftwall 的帖子, b5 M7 o7 J: k  x, G" n1 Y
7 {% [3 [( ?. K1 j/ T
4：1增速即大輪和小輪的齒數比為4：1，也就是傳動比為4：1。一般的傳動設計都是減速的，所以對增速好像有點陌生了，呵呵！. K% C; @+ S6 f  H# H" I( p' _6 S
作者: leftwall    時間: 2011-5-18 08:13
越峰 發表于 2011-5-17 16:41 - T9 n6 H! R8 G2 D0 {
回復 leftwall 的帖子
) p  o( I: R$ M) z0 y9 i3 f! X6 p5 r$ W
4：1增速即大輪和小輪的齒數比為4：1，也就是傳動比為4：1。一般的傳動設計都是減速 ...

# \7 X. A6 F) S果然還是有這么用的，記得當初教科書上講應該用小齒輪帶動大齒輪，如果我沒記錯的話教科書確實該改改了
作者: bearboy88    時間: 2011-5-18 19:54
20000r/mim???太高了。60W的日本CNC才15000r/min 。
' Y8 h  ~, U8 E- E' K  MLZ你都不知道怎么加工，就敢接單，？？不光加工。就是裝配都是一大學問。太緊，高速一轉發熱。軸承，軸就完了。太松，聲音很大。過飛機一樣的，精度就不要說了。
" C2 n" e9 W5 R, [6 x; m7 k如果LZ你做出了記得分享一下。讓我們也開開眼啊。
作者: oscar30000    時間: 2011-5-20 17:19
回復 林圍 的帖子
1 r5 l+ P/ E. K% _6 h. |5 H9 ~: B5 j
. M% S  W2 M3 N6 S1 v請問氮化的目的是什么，氮化后的組織是什么？？？？？+ N- h0 I3 B! i4 A
- m* J; [8 P& j5 w) Q  j% x5 N0 o

, r5 A/ t6 j) R' g! M9 d7 N
作者: 林圍    時間: 2011-5-26 09:13
回復 oscar30000 的帖子
; b1 F$ ?" d/ z- g; d* @  h5 t8 }. t' A4 K
氮化的目的主要是提高表面硬度及耐磨性，是心部保持一定的韌性這樣的軸既有一定的耐磨性又能承受一定的沖擊，當然還有耐腐蝕性，至于具體是什么組織我現在不能準確的回答你拉，你可以查下資料這種處理很常見的
作者: oscar30000    時間: 2011-5-26 09:54
回復 林圍 的帖子0 z$ s8 k' a. H* `) v) x
* Z3 z& _  C- ^# {" z
( ^% H: U, e, Y* I) L% i

; S2 N, ?! ^0 C有什么不對的地方請多多指教！！！
; h. K$ Z9 p2 g: B/ ?. l
作者: jqy    時間: 2012-8-16 16:13
我想知道跳動是多少
作者: njcjgyl    時間: 2012-9-15 19:39
這個工序很重要的
作者: 哥是個傳說    時間: 2012-9-19 00:02
新手呀。  B' P5 o- `8 Q9 L8 I
  g# B; k( \0 C1 ?6 Y4 y
在這種小非標公司，再干十年你也搞不懂這根軸是如何設計的。
作者: 賣萌大將軍    時間: 2016-12-15 12:00
MARK!
作者: gpb0421    時間: 2017-1-7 13:12
學習了！



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