硬度选择

零件结构特点、工作条件

     

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5062HRC,如滚子轴承,中速度一般采用中硬度4045HRC;低速度一般采用低硬度,正火或调质硬度220260HB

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4550HRC;锡青铜硬度高,一般约60120HB,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2540HB

螺母与螺栓

螺母材料比螺栓低一级,硬度低2040HB(可以避免咬死和减少磨损)

滚珠丝杠副

丝杠(GCr15SiMn)5862HRC,螺母(GCr15)6062HRC,钢球(GCr6)6265HRC

传动链

链轮齿按工作条件和材料不同取4045HRC4550HRC5058HRC。套筒滚子链的销轴表面硬度80HRA,滚子表面硬度7680HRA,滚子表面硬度7478HRA

起重机等的转盘的滚子与转动轨道

滚子:购买。柱:GCr15SiMn,淬火6065HRC。转动轨道表面硬度:材料50Mn,淬火5055HRC,淬硬深2.54mm

起重机车轮与钢轨

轮缘踏面硬度200300HB;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

 

          /mm

3

410

1120

2030

3050

5080

80120

        /HRC

15

渗碳、水淬

5865

5865

5865

5865

5862

5060

 

15

渗碳、油淬

5862

4060

 

 

 

 

 

35

水淬

4550

4550

4550

3545

3040

 

 

45

水淬

5459

5058

5055

4852

4550

4045

2535

45

油淬

4045

3035

 

 

 

 

 

T8

水淬

6065

6065

6065

6065

5662

5055

4045

T8

油淬

5562

 

 

 

 

 

 

20Cr

渗碳、油淬

6065

6065

6065

6065

5662

4555

 

40Cr

油淬

5060

5055

5055

4550

4045

3540

 

35SiMn

油淬

4853

4853

4853

 

 

3540

 

65SiMn

油淬

5864

5864

5060

4855

4550

4045

3540

GCr15

油淬

6064

6064

6064

5863

5262

4850

 

CrWMn

油淬

6065

6065

6065

6064

5863

5662

5660

:① 北京起重机器厂资料。