機床絲杠熱處理實例
7 v4 _0 k3 U' v* ~2 c, \7 L' h0 q' y一、工作條件以及材料與熱處理要求
+ k( V7 c: l0 _& n9 Y5 J# P |- a1.條件: ≤級精度,受力不大,如各類機床傳動絲杠 # }5 t2 s1 M0 j- S# t# `% t* _2 V
要求: 45、45Mn2 一般絲杠可用正火,≥HB170;受力較大的絲杠,調質,HB250;方頭,軸頸局部淬硬HRC42 6 P/ Y P' ^8 i- v- u0 h
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2.條件: ≥7級精度,受力不大,軸頸方頭等處均不需淬硬,如車床走刀絲杠
/ J: L1 u! b9 y% _, c要求: 45Mn易切削鋼和45 熱軋后σb=600-750N/mm^2,除應力后HB170-207,金相組織:片狀珠光體+鐵素體
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3.條件: 7-8級精度,受力較大,如各類大型鏜床、立車、龍門銑和刨床等的走刀和傳動絲杠 " A# l2 }: Q( j/ f5 k
要求: 40Cr、42MnVB、(65Mn)調質HB220-250,σb≥850N/mm^2;方頭、軸頸局部淬硬HRC42,金相組織：均勻索氏體
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: S+ I' m0 ?0 Y: ]3 \' c+ B4.條件: 8級精度,中等負荷,要求耐磨,如平面磨床,砂輪架升降絲杠與滾動螺線嚙合
* v" @! }2 o3 P! M$ l1 ^要求: 40Cr、42MnVB 調質HB250,中頻表淬HRC54,, 調質后基體組織:均勻索氏體+細狀珠光體* `2 Z& R$ k( o/ t5 d4 M, ~
5 k& M+ B. R6 v2 L! p! {2 `# Q5.條件: ≥6級精度,要求具有一定耐磨性,尺寸穩定性,較高強度和較好的切削加工性,如絲杠車床,齒輪機床、坐標鏜床等的絲杠 , p: o7 ? s: S# V+ P7 v+ u8 A" J) M
要求: T10、T10A、T12、T12A球化退火,HB163-193,球化等級3-5級,網狀碳化物≤3級,調質HB201-229,金相組織;細粒狀珠光體 7 D2 T' x3 X% P5 R$ @
/ C. \; Q8 i z' B* w1 D: W9 t3 b' g6.條件: ≥6級精度,要求抗腐蝕、較高的抗疲勞性和尺寸穩定性.如樣板鏜床或其他特種機床精密絲杠.
8 S) v( A7 `. U) J Z1 I8 L( N要求: 38CrMoAlA 調質HB280,滲氮HV850,調質后基體組織,均勻的索氏體,滲氮前表面應無脫碳層
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8 v, o4 g* B# R. c! w7.條件: ≥6級精度,要求耐耐磨、尺寸穩定,但負荷不大,如螺紋磨床、齒輪磨床等高精度傳動絲杠(硬絲杠)
N) F# F5 n8 y, Y要求: 9Mn2V(直徑≤60mm)、CrWMn(直徑＞60mm),球化退火后,球狀珠光體1.5-4級,網狀碳化物≤3級,硬度≤HB227,淬火硬度 HRC56+0.5,金相組織,回火馬氏體無殘余奧氏體存在. O f" n2 T$ b/ h$ @
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8.條件: ≥6級精度,受點負荷的,如螺紋或齒輪磨床、各類數控機床的滾珠絲杠
$ G+ ~- k$ R: w! m+ z5 f; w要求: GCr15(直徑≤70mm0)、GCr15SiMn(直徑＞80mm)球化退火后,球狀珠光體1.5-4級,網狀碳化物≤3級,HRC60-62,金相組織;回火馬氏體二、
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1.絲杠的選材與處理; ; {8 x) e) O1 G, c3 f- S r' y
(1)絲杠的主要損壞形式,一般絲杠(≤7級精度)為彎曲及磨損;≥6級精度絲杠為磨損及精度喪失或螺距尺寸變化 4 X5 N4 T" _9 y+ V
(2)絲杠材料應具有足夠的力學性能,優良的加工性能,不易產生磨裂,能得到低的表面粗糙度和低的加工殘余內應力,熱處理后具有較高硬度, 最少淬火變形和殘余奧氏體常用于不要求整體熱處理至高硬度的材料,有45、40Mn、40Cr、T10、T10A、T12A、T12等.淬硬絲杠材料, 有GCr15、9Mn2V、CrWMn、GCr15、SiMn、38CrMOAlA等 " U* r2 F3 E" |- Z. |$ B# R
(3)熱處理: 一般絲杠:正火(45鋼)或退火(40Cr),除應力處理和低溫時效,調質和軸頸、方頭高頻淬火與回火精密不淬硬絲杠: 除應力處理低溫時效,球化退火,調質球化,如遇原始組織不良等,還需先經900℃(T10、T10A)-950℃(T12、T12A)正火處理后再球化退火,或直接調質球化精密淬硬絲杠: 退火或高溫正火后退火,除應力處理,淬火和低溫時效
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2.考慮熱加工工藝性,絲杠結構設計注意事項:
0 I1 h( G( j5 P# e a( v(1)結構盡可能簡單,避免各中溝槽、突變的臺階、銳角等,尤其是氮化絲杠更應避免一切棱角
. t/ y. m: I. N% O- k(2)絲杠一端應留空刀槽.凸起臺階或吊裝螺釘孔,便于冷熱加工中吊掛用 . W; n$ N3 T( b( B0 J
(3)不應有較大的凸階,以免除局部鐓粗的鍛造工序.& X8 r/ R- B* y2 N; g2 H* k
4 v( S* P; |1 g& F" Z' e3.滾珠絲杠副的材料與熱處理:
3 C& u8 l2 o& D' R(1)材料選用;滾珠絲杠;L≤2m、Φ40-80mm變形小、耐磨性高的6-8級絲杠用CrWMn整體淬火
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) O' P: w( c' d- ]汽車、拖拉機、配件熱處理實例
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一、工作條件以及材料與熱處理要求
2 l3 [6 i$ g" Y0 M2 E) B1.條件; 推土機用銷套: 承受重載、大沖擊和嚴重磨損 6 q" O2 X4 m9 l* q' ]
要求: 20Mn、25MbTiB 滲碳,二次淬火,低溫回火,HRC59,滲碳層深2.6-3.8mm 3 @$ S9 g8 N. L2 D) F: P( }
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2.條件: 推土機履帶板: 承受重載、大沖擊和嚴重磨損
+ V% P5 U$ m3 d9 G! f要求: 40Mn2Si 調質,履帶齒中頻淬火或整體淬火,中頻回火,距齒頂淬硬層深30mm
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' s, x8 r3 J; X1 X6 M7 n" X3.條件: 推土機鏈軌節 承受重載、大沖擊和嚴重磨損 . R4 {- L* b, L8 v' x
要求: 50Mn、40MnVB 工作面中頻淬火,回火,淬硬層深6-10.4mm
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8 Q s) L5 t" Y+ M8 J" \4.條件: 推土機支承輪 6 L, w5 u6 C: a
要求: 55SiMn、45MnB 滾動面中頻淬火,回火,淬硬層深6.2-9.1mm 9 ?4 \/ I: ]$ R% ?4 J. N
3 ^4 A M# a v2 o5.條件: 推土機驅動輪 / K+ l5 \4 s, Y) o/ i
要求: 45SiMn 輪齒中頻淬火,淬硬層深7.5mm
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6.條件: 活塞銷: 受沖擊性的交變彎曲剪切應力、磨損大.主要是磨損、斷裂 R: u3 l/ n6 Q
要求: 20Cr 滲碳,淬火,低溫回火,HRC59(雙面)
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1 i; A, n8 a" T$ Z- e7.條件: 刮板彈簧 轉子發動機用,要求在高溫下保持彈抗疲勞性能 ! | j0 K( R5 G$ ?/ d
要求: 718耐熱合金 1050℃固溶處理,冷變形,690℃真空時效,8h (或620℃下8小時,500℃下松馳8小時) , A" U0 |" v' k8 n
8 L6 A, w- m9 v0 e: U- e: s8.條件: 受沖擊性迅速變化著的拉應力和裝配時的預應力作用,在發動機運轉中,連桿螺栓折斷會引起嚴重事故,要求有足夠的強度、沖擊韌性和杭疲勞能力$ n) l1 }0 `) e0 g; ^/ G. [% c
要求: 40Cr調質,HRC31,不允許有塊狀鐵素體:下料→鍛造→退火或正火→加工→調質(回火水冷防止第二類火脆性→加工→裝配
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, P6 _- s& ^0 I# U2 ^二、備注
$ n1 k9 j9 b6 X7 b$ a1.＜Φ50mm、耐磨性高、承受較大壓力的6-8級,絲杠用GCr15整體或中頻淬火) W }$ `0 r+ ?! {" e9 l
2.＞Φ50mm、耐磨性高、6-8級絲杠用GCr15SiMn整體或中頻淬火 / M; Y$ Z! [ ^2 z2 |' W
3.≤Φ40mm、L≤2mm、變形小、耐磨性高的6-8級絲杠用9Mn2V、整淬,冰冷處理. 0 y7 `2 w7 R z# k
4.有防蝕要求特殊用途的絲杠用9Cr18,中頻加熱表面淬火. 礦山機械及其他零件 、工作條件以及材料與熱處理
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1 {, T. S2 V6 i! F5 s* Q a要求 6 K+ `( d+ k; d& U% w3 Q/ l
1.條件: 牙輪鉆頭 主要是磨壞7 X" r s& t& v' e7 A2 }
要求: 20CrMo滲碳,淬火,低溫回火,HRC61
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2.條件: 輸煤機溜槽(原用16Mn鋼板,未處理,僅用3-6個月) * f) B7 L$ P- v9 k, ]
要求: 16Mn鋼板中頻淬火(壽命可提高一倍) . M6 e c+ ~- g" i) b
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3.條件: 鐵鍬(原用低碳鋼固體滲碳淬火,回火,質量很差) " P" ?3 E% F( J. e
要求: 低碳鋼 淬火,低溫回火,得低碳馬氏體,質量大大提高6 f( z0 B4 J0 Y; r2 m
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4.條件: 石油鉆井提升系統用吊環(原用35鋼)、吊卡(原用40CrNi或 35CrMo) 正火或調質,質量差,笨重.
8 B9 p0 a. o( {/ k# E要求: 20SiMn2MoVA淬火,低溫回火,得低碳馬氏體,質量大大提高
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, G4 O7 N! [+ x1 _: Y5.條件: 石油射孔槍 承受火藥爆炸大能量高溫瞬間沖擊,類似于槍炮.主要是過量塑性變形引起開裂
2 d) S1 n" ~" \3 G( V- H要求: 20SiMn2MoVA淬火,低溫回火,得低碳馬氏體,σb=1610N/mm^2, αk=80N.m/mm^2
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6.條件: 煤礦用圓環牽引鏈,要求高抗拉強度和抗疲勞,主要是疲勞斷裂及加工時冷彎開裂.
( e! E% R$ [$ W- y+ i要求: 20MnV、25Mn2V 彎曲后閃光對焊,正火,880℃淬火,250℃回火獲得代碳馬氏體,預變形強化.σb≥850N/mm^2,σs≥650N/mm^2,αk≥100N.m/mm^2 1 w* c# R5 a4 r# R, r5 U
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7.條件: 鑿巖機釬尾 受高頻沖擊與礦石摩擦嚴重,要求多沖杭力大,耐疲勞,主要是斷裂與凹陷 + z7 K: `1 j: J, k i& u
要求: 30SiMnMoV、32SiMnMoV HRC56,滲碳淬火→650℃回火,二次加熱260-280℃等溫淬火→螺紡部分滾壓強化
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8.條件: 鑿巖機釬桿 受高頻沖擊與礦石摩擦嚴重,要求多沖抗力大, 耐疲勞和磨損,主要是折斷與磨損 # ~# j6 ~: p* S* S( x9 O
要求: 30SiMnMoV HRC59,900-920℃下用 ’603’液體滲碳2h, 至880℃空冷25-30s,油冷,230回火3h
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9.條件: 中壓葉片油泵定子 要求槽口耐磨和抗彎曲性能好.主要是槽口磨損、折斷 ; B( r% C; J* M: q" j2 `
要求: 38CrMoAl 滲氮,HV900 調質→粗車→去應力→精車→滲氮 7 D+ ~& R! Y% p( q* ?; W
& q. b5 \; ?4 E10.條件: 機床導軌 要求軌面耐磨和保持高精度.主要是磨損和精度喪失
% p, K( @0 ]! ?. i要求: HT200 HT300 表面電接觸加熱淬火,HRC56 9 N4 Z; b+ ` ]' T0 c# F6 T" w
. q t2 F" ^0 h, j# k. i" S( x11.條件: 化工用閥門、管件等腐蝕大的零件,要求抗腐蝕性高
, y; n8 M/ a, g8 D: t要求: 普通碳素鋼滲硅4 M# U, F: a0 D! b, q: u
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12.條件: 鍋爐排污閥 主要是銹蝕,要求抗腐蝕性好 . Q- W7 Z5 w6 P. E! @* Z% Y+ X& i
要求; 45 滲硼 - u$ D' C# f" x% k
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13.條件:
$ R& @7 ]* w7 \) @8 Z' Y(1)1t蒸汽錘桿sus660 cr4wmov 4cr17mo 1.4122 1.4122特殊鋼材Φ120,L=2345mm 10t模鍛錘錘桿 ' i& U& G, n7 S
(2)受較劇烈多次沖擊和疲勞應力.主要是疲勞斷裂 6 J; U* _ o7 W" T5 Z- W* s* ]! C
要求; (1)45Cr 850℃淬火,10％鹽冷,450℃回火,HRC45 0 q2 B+ J1 I. q0 ^) t( Y
(2)35CrMo 860-870℃水淬,450-480℃回火,HRC40 4 i8 c) U) X Y3 I+ y4 `
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14.條件: 電耙耙斗、電鏟鏟斗的齒部:沖擊大、摩擦嚴重.主要是磨坯. % e" L- G& d: m9 _
要求; ZGMn13 水韌處理,HB180-220(工作時在沖擊和壓力下HB450-550)
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15.條件: Φ840及Φ650mm的礦車輪 U" \% [* D- Z6 b4 s% o7 ]- p
要求: ZG55、ZGCrMnSi HB280-330 / m2 A4 {/ f8 e; ?
, _7 ]# ]* c# W8 J6 ~二、備注: 4 v4 G3 W2 z' Z N( |; L% \
1.L≤1m、變形小、耐磨性高的6-7級絲杠用20CrMoA,滲碳,淬火
* j0 p, D, M5 ]: I2.L≤2.5mm、變形小、耐磨性高、6-7級絲杠用40CrMoA,高頻或中頻淬火. & }$ I# {# r N& T( {
3.7-8級的絲杠用55、50Mn,高頻淬火.
- z% i4 |1 F9 c9 M" U8 ^4.L≤2.5mm、變形小、耐磨性高、5-6級精度的絲杠,38CrMoAlA或 38CrWVAl,氮化.
' j! g9 ~* v k: n8 n& j8 F5.螺母 GCr15、CrWMn、9CrSi,也有用18CrMn Ti 12CrNiA等滲碳鋼的
! q3 T4 b& T/ x! C J' m n/ {( i6.硬度要求 推薦HRC60±2,螺母取上限,當絲杠L≥1.5<,或精度為 5、6級時,硬度可低一些,但須≥HRC56 0 B, U7 k( f7 S+ B
7.采用表面熱處理的淬透層深度,磨削后,應為:中頻處理 9CRSI 45crnimova。
7 b- c8 [7 O0 \5 f+ D, P9 B6 j3 V. c( z; n
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發表于 2008-7-26 13:08:06
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發表于 2008-11-22 13:54:28
