硬度选择 |
||||||||
零件结构特点、工作条件 |
选 择 要 点 |
|||||||
承受均匀的静载荷、没有引起应力集中的缺口的零件 |
硬度越高,强度越高,可根据载荷大小,选择较高的硬度或与强度相适应的硬度(缺口一般是指槽、沟或断面变化很大) |
|||||||
有产生应力集中的缺口的零件 |
需要较高的塑性,使其在承载情况下,应力分布趋于均匀,减少应力集中现象,只能具有适当的硬度。如工作情况下不允许降低硬度,则可用滚压等表面强化处理,改善应力分布 |
|||||||
承受冲击、疲劳应力的零件 |
冲击不大时,一般可用中碳钢全部淬硬;冲击力较大,一般用中碳钢全部淬硬,或表面淬硬;冲击力和疲劳应力都大时,一般是表面淬硬 |
|||||||
从磨损或精度要求出发的零件 |
高速度或高精度一般要求硬度50~62HRC,如滚子轴承,中速度一般采用中硬度40~45HRC;低速度一般采用低硬度,正火或调质硬度220~260HB |
|||||||
从尺寸零件,如汽轮机转子轴 |
轴径很大,虽然转速很高(3000r/min),但由于不可能淬到很高的硬度(一般只能达220HB左右),便不能一律要求高速度高硬度,而要通过降低配合件的硬度和其他措施来处理 |
|||||||
摩擦副或两对相互摩擦的零件的硬度差 |
机床主轴 |
在滑动轴承中运转时:轴瓦用巴氏合金硬度低,约30HB左右,轴颈表面硬度可低些,一般为45~50HRC;锡青铜硬度高,一般约60~120HB,轴颈表面硬度相应要高一些,约≥50HRC;钢质轴承硬度更高,轴颈表面硬度则需要更高一些,因此还需要渗氮处理 有些带内锥孔或外圆锥度的主轴,工作时和配件并无相对滑动,但配件装配频繁,为了保证配合的精度与使用寿命,也必须提高主轴的耐磨性,一般硬度>45HRC |
||||||
传动齿轮 |
小齿轮齿面硬度一般比大齿轮齿面硬度高25~40HB |
|||||||
螺母与螺栓 |
螺母材料比螺栓低一级,硬度低20~40HB(可以避免咬死和减少磨损) |
|||||||
滚珠丝杠副 |
丝杠(GCr15SiMn)58~62HRC,螺母(GCr15)60~62HRC,钢球(GCr6)62~65HRC |
|||||||
传动链 |
链轮齿按工作条件和材料不同取40~45HRC、45~50HRC、50~58HRC。套筒滚子链的销轴表面硬度≥80HRA,滚子表面硬度76~80HRA,滚子表面硬度74~78HRA |
|||||||
起重机等的转盘的滚子与转动轨道① |
滚子:购买。柱:GCr15SiMn,淬火60~65HRC。转动轨道表面硬度:材料50Mn,淬火50~55HRC,淬硬深2.5~4mm |
|||||||
起重机车轮与钢轨 |
轮缘踏面硬度≥200~300HB;钢轨轨面硬度≥220HB |
|||||||
整体淬火后的硬度与材料有效厚度关系的经验数据如下表 |
设计要求的硬度应小于最低值,不然就需改选材料来满足高的硬度要求 |
|||||||
材 料 |
热 处 理 |
截 面 有 效 厚 度/mm |
||||||
<3 |
4~10 |
11~20 |
20~30 |
30~50 |
50~80 |
80~120 |
||
淬 火 后 硬 度/HRC |
||||||||
15 |
渗碳、水淬 |
58~65 |
58~65 |
58~65 |
58~65 |
58~62 |
50~60 |
|
15 |
渗碳、油淬 |
58~62 |
40~60 |
|
|
|
|
|
35 |
水淬 |
45~50 |
45~50 |
45~50 |
35~45 |
30~40 |
|
|
45 |
水淬 |
54~59 |
50~58 |
50~55 |
48~52 |
45~50 |
40~45 |
25~35 |
45 |
油淬 |
40~45 |
30~35 |
|
|
|
|
|
T8 |
水淬 |
60~65 |
60~65 |
60~65 |
60~65 |
56~62 |
50~55 |
40~45 |
T8 |
油淬 |
55~62 |
|
|
|
|
|
|
20Cr |
渗碳、油淬 |
60~65 |
60~65 |
60~65 |
60~65 |
56~62 |
45~55 |
|
40Cr |
油淬 |
50~60 |
50~55 |
50~55 |
45~50 |
40~45 |
35~40 |
|
35SiMn |
油淬 |
48~53 |
48~53 |
48~53 |
|
|
35~40 |
|
65SiMn |
油淬 |
58~64 |
58~64 |
50~60 |
48~55 |
45~50 |
40~45 |
35~40 |
GCr15 |
油淬 |
60~64 |
60~64 |
60~64 |
58~63 |
52~62 |
48~50 |
|
CrWMn |
油淬 |
60~65 |
60~65 |
60~65 |
60~64 |
58~63 |
56~62 |
56~60 |
注:① 北京起重机器厂资料。 |