材料及成形工藝選用培訓課程

1、1.1.材料使用性能足夠原則材料使用性能足夠原則: : 根據零件的工根據零件的工 作條件、損壞作條件、損壞( (或失效或失效) )形式形式 , , 選擇滿足選擇滿足 力學性能的材料。力學性能的材料。2.2.材料工藝性能良好原則材料工藝性能良好原則: :對零件加工生對零件加工生 產有直接的影響產有直接的影響, ,甚至是決定性的。甚至是決定性的。3.3.材料的經濟性合理原則材料的經濟性合理原則: :主要是性價比。主要是性價比。4. 4. 材料、成形工藝和零件結構相適應原則：材料、成形工藝和零件結構相適應原則：在保證使用性能的前提下，兼顧其它因素。在保證使用性能的前提下，兼顧其它因素。選擇材料的基本

2、過程選擇材料的基本過程零件的失效分析零件的失效分析1.1.定義定義: : 零件不能正常和安全的工作零件不能正常和安全的工作, , 即零件失效。即零件失效。2.2.原因原因結構或形狀設計不合理結構或形狀設計不合理材料的選擇不合理材料的選擇不合理加工工藝不合理加工工藝不合理安裝與使用不合理安裝與使用不合理3.3.形式形式過量變形失效過量變形失效過量彈性變形過量彈性變形過量塑性變形過量塑性變形斷裂失效斷裂失效韌性斷裂韌性斷裂應力腐蝕斷裂應力腐蝕斷裂蠕變斷裂蠕變斷裂疲勞斷裂疲勞斷裂低應力斷裂低應力斷裂脆性斷裂脆性斷裂表面損傷失效表面損傷失效磨損磨損接觸疲勞接觸疲勞腐蝕腐蝕例例1、C616 416車床主

3、軸車床主軸一一) ) 工作條件工作條件: : 1.1.該軸在滾動軸承中運轉。該軸在滾動軸承中運轉。 2.2.承受中等負荷承受中等負荷, ,承受一定的沖擊力。承受一定的沖擊力。 3.3.轉速中等。轉速中等。 二二) ) 技術要求技術要求: : 1.1.整體調質后硬度應為整體調質后硬度應為HB200HB200230,230,金相組金相組 織為回火索氏體?？棡榛鼗鹚魇象w。 2.2.內錐孔和外圓錐面處硬度為內錐孔和外圓錐面處硬度為HRC45HRC4550,50, 表面表面3 35mm5mm內金相組織為回火屈氏體和內金相組織為回火屈氏體和 少量回火馬氏體。少量回火馬氏體。 3.3.花鍵部分硬度花鍵部分硬

4、度HRC48HRC4850,50,金相組織同上。金相組織同上。三三) ) 選材選材: : 4545鋼。鋼。四四) ) 加工工藝路線加工工藝路線: :下料下料 鍛造鍛造 正火正火 粗加工粗加工 調質調質 半精加工半精加工 鉆中心孔鉆中心孔 精車加工精車加工 銑鍵槽銑鍵槽 局部淬火局部淬火(錐孔及外錐體錐孔及外錐體)粗磨粗磨 滾銑花鍵滾銑花鍵 花鍵淬火花鍵淬火 精磨精磨 一一) ) 工作條件工作條件: : 1.1.該軸在上坡或啟動時該軸在上坡或啟動時, ,承受較大扭矩。承受較大扭矩。 2.2.承受一定的沖擊力和具有較高的抗彎能力。承受一定的沖擊力和具有較高的抗彎能力。 3.3.承受反復彎曲疲勞應力

5、。承受反復彎曲疲勞應力。二二) ) 技術要求技術要求: : 1.1.桿部硬度桿部硬度HRC37HRC3744;44;盤部外圓硬度盤部外圓硬度HRCHRC 24 2434 ;34 ;金相組織為回火索氏體和回火屈金相組織為回火索氏體和回火屈 氏體。氏體。 2.2.彎曲度彎曲度: :桿中部桿中部1.8mm;1.8mm;盤部跳動盤部跳動2.0mm2.0mm。三三) ) 選材選材: :40Cr40Cr、42CrMo42CrMo、40CrMnMo40CrMnMo。四四) ) 加工工藝路線加工工藝路線: :下料下料 鍛造鍛造 正火正火 粗加工粗加工 調質調質 半精加工半精加工 精車加工精車加工 盤部鉆孔盤部

6、鉆孔 磨花鍵磨花鍵 一一) ) 工作條件工作條件: : 1.1.工作負荷不太大。工作負荷不太大。 2.2.中速運轉中速運轉(6(610m/s)10m/s)。二二) ) 技術要求技術要求: : 1.1.齒面硬度齒面硬度HRC45HRC4550,50,金相組織為回金相組織為回 火索氏體?；鹚魇象w。 2.2.齒心部硬度齒心部硬度HRC22HRC2225,25,金相組織為金相組織為 回火馬氏體。回火馬氏體。三三) 選材選材: 40、45鋼。鋼。四四) 加工工藝路線加工工藝路線:下料下料 鍛造鍛造 正火正火 粗加工粗加工 調質調質 半精加工半精加工 精車加工精車加工 高頻淬火高頻淬火及低溫回火及低溫回火 精磨精磨 一一) 工作條件工作條件: 1.工作負荷大。工作負荷大。 2.高速運轉高速運轉 ( 1015m/s以上以上 )。 3.受沖擊頻繁受沖擊頻繁,磨損較嚴重。磨損較嚴重。二二) 技術要求技術要求: 1.齒面硬度齒面硬度HRC5862, 金相組織為回金相組織為回 火馬氏體火馬氏體+合金碳化物合金碳化物+殘余奧氏體。殘余奧氏體。 2.齒心部硬度齒心部硬度HRC3545, 金相組織為金相組織為 回火馬氏體回火馬氏體(低碳低碳)+鐵素體鐵