第十四章工程材料的選用與發(fā)展§14.1失效分析§14.2選材原則§14.3典型零件選材與工藝分析§14.1失效分析一、失效零件在使用過程中，因零件的外部形狀尺寸和內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而失去原有的設(shè)計功能，使其低效工作或無法工作或提前退役的現(xiàn)象。二、失效形式粘著磨損磨痕粘著磨損示意圖§14.1失效分析磨粒磨損磨痕磨粒磨損示意圖§14.1失效分析三、失效原因§14.1失效分析四、失效分析的基本步驟與方法（一）調(diào)查取證（二）整理分析（三）斷口分析（四）成分組織性能的分析與測試（五）綜合分析得出結(jié)論§14.1失效分析德國高鐵慘禍后重建信任§14.1失效分析1998年6月3日上午，一輛運載287人的德國城際特快列車（ICE）從德國慕尼黑開往漢堡，在途經(jīng)小鎮(zhèn)艾雪德附近的時候突然脫軌。短短180秒內(nèi)，時速200公里的火車沖向樹叢和橋梁，300噸重的雙線路橋被撞得完全坍塌，列車的8節(jié)車廂依次相撞在一起，擠得僅剩下一節(jié)車廂的長度。事故發(fā)生后，秉持著“專業(yè)精神”的德國各相關(guān)部門，開始了近乎驚人的援救和調(diào)查。他們不僅更換了所有車輪，更進行了長達(dá)5年的技術(shù)調(diào)查和法律審判。德國高鐵慘禍后重建信任§14.1失效分析德國高鐵慘禍后重建信任§14.1失效分析1991年6月2日，德國高速鐵路在驚嘆和贊許中開始運行，最高時速250公里。在通車后的7年時間內(nèi)，德國高鐵保持了零死亡事故記錄。在德鐵疏忽的庇護下，死神躲過了所有搜查，與列車上的287人一道，駛向通往毀滅的末路。

第一個發(fā)現(xiàn)死神車輪存在的是搭乘這趟列車的約格狄曼。在列車行駛到艾雪德鎮(zhèn)以南約6公里的地方時，他突然看到一截巨大的金屬條從太太和兒子中間的座椅扶手中彈出，車廂的地板被捅出一個大口。根據(jù)此后的調(diào)查，這片金屬條是第二節(jié)車廂的第三條車軸上一個車輪的外鋼圈，因為長時間頻繁使用出現(xiàn)了金屬疲乏現(xiàn)象，進而造成金屬爆裂，而突然爆裂的外鋼圈插進了車廂正中約格狄曼的包廂。德國高鐵慘禍后重建信任§14.1失效分析約格狄曼迅速離開車廂去找列車員。然而，就在他和列車員趕回包廂的短短一分鐘內(nèi)，列車駛過轉(zhuǎn)換鐵路線路的轉(zhuǎn)轍器，破裂的車輪外鋼圈把轉(zhuǎn)轍器上并不牢靠的鐵軌勾起，這塊鐵軌插入車體，并沖破車廂頂，造成車頭和此后的車體分離，列車脫軌。原本在ICE上使用的是德國專有技術(shù)的整塊鋼材切割而成的單轂鋼輪，但是由于這種車輪會產(chǎn)生較大的噪音，而且會讓車體明顯搖晃，德國旅客覺得“搖搖晃晃的餐車太不雅觀”，所以德鐵才將車輪換成箍著鋼條的雙轂鋼輪，因為其中有橡膠層，可以減少噪音，且使運行更平穩(wěn)。但這種雙轂鋼輪的缺點是容易出現(xiàn)金屬疲乏現(xiàn)象，進而造成金屬斷裂。1997年秋天，德國電車公司曾告知德鐵，這種車輪會出現(xiàn)問題，應(yīng)較為頻繁地更換車輪，但德鐵僅以一句“我們并沒有發(fā)現(xiàn)金屬疲乏”而草草了事。德國高鐵慘禍后重建信任§14.1失效分析而最后放過死神車輪的，是德鐵負(fù)責(zé)檢查設(shè)備的員工。檢察院稱，他們“本應(yīng)該能夠在對列車?yán)械臋z查中發(fā)現(xiàn)裂縫”，但因為“沒有足夠重視車輪異響”，在檢查中沒有使用超聲波檢測，而僅用一只手電筒查看?，F(xiàn)場救援和搜尋工作整整持續(xù)了3天，而技術(shù)調(diào)查和法律審判則持續(xù)了5年事故發(fā)生后，德國震驚了。德國《明鏡》周刊用“德國的泰坦尼克號事件”來形容此次事故。文章稱，艾雪德事件標(biāo)志著德國人對“技術(shù)崇拜”的結(jié)束。雖然“技術(shù)崇拜”有所動搖，但依然秉持著“專業(yè)精神”的德國，開始了近乎驚人的援救和調(diào)查。時任德國交通部長的馬蒂亞斯·魏斯曼在媒體前向德國公眾保證：“絕不允許蒙混過關(guān)，不允許半點掩飾和含糊，一定清查到底?！钡聡哞F慘禍后重建信任§14.1失效分析

——事故發(fā)生6分鐘后，接到報警的警車、消防車和救護車抵達(dá)現(xiàn)場，德國紅十字救援協(xié)調(diào)中心宣布臨近地區(qū)進入緊急狀態(tài)。

——事發(fā)20分鐘后，為了確保重傷員能夠第一時間被救助轉(zhuǎn)移，德鐵宣布停止運營，并于7分鐘后停駛所有列車。

——事發(fā)一個半小時后，所有被找到的重傷者都被轉(zhuǎn)移到附近醫(yī)院，24架直升機、60名醫(yī)護工作者和150名救援人員到達(dá)現(xiàn)場?，F(xiàn)場迅速搭起帳篷，就地診治輕傷者。

——事發(fā)后，德國聯(lián)合信息中心（GAST）和緊急事件信息中心（EPIC）專門開設(shè)了統(tǒng)一的人員身份確認(rèn)和失蹤舉報電話。電信通信系統(tǒng)也開設(shè)了兩個專門的波段，供事故救援使用。

——事發(fā)約兩小時后，德國聯(lián)邦軍隊的三輛軍用坦克及從漢諾威調(diào)派的一部40噸重的消防起重機一起挖掘現(xiàn)場殘骸，隨后開始了挖掘遇難者的工作。德國高鐵慘禍后重建信任§14.1失效分析

——搜救工作整整持續(xù)了三天才結(jié)束。約有1900名救援人員參與了現(xiàn)場搶救，其中包括駐扎在附近的英國軍隊。為了保證幸存者的救治，德鐵在事發(fā)后很快派設(shè)了專員，賦予他500萬馬克的應(yīng)急資金支配權(quán)，用于確保第一時間的救治需求。隨后又設(shè)立兩個捐款賬戶，并提供了80萬馬克。除了援助基金外，直至2008年，德鐵已支付3200萬歐元作為事故補償金，并預(yù)計未來還將支付千萬歐元。時任德鐵董事會主席的約翰內(nèi)斯·路德維希走訪了許多受難家庭，向受難者表示慰問?，F(xiàn)場救援和搜尋工作結(jié)束了，而長達(dá)5年的技術(shù)調(diào)查和法律審判才剛剛開始。德國聯(lián)邦鐵路局是監(jiān)管鐵路及其相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的權(quán)威機構(gòu)。一旦有證據(jù)顯示鐵路公司未能盡責(zé)防范危機、保證安全，聯(lián)邦鐵路局作為監(jiān)管機構(gòu)將介入調(diào)查。在它的組織下，組成了獨立調(diào)查小組，對事故原因展開全面調(diào)查。德國高鐵慘禍后重建信任§14.1失效分析事發(fā)第二天，德鐵降低了全線高速列車的時速，并停運所有同型號列車死神藏身的ICE列車，動搖了德國人對高科技的“技術(shù)崇拜”，致使事故發(fā)生后，人們一度對高速列車產(chǎn)生了懷疑，乘車人數(shù)銳減?！皩τ贗CE的乘客來說，艾雪德事故的確留下了陰影。但是德鐵在事發(fā)后及時主動公開信息，并花費很長時間去研究改變高速列車車輪的構(gòu)造方式。我認(rèn)為德鐵在事后處理上的表現(xiàn)令人滿意?！钡聡亓止I(yè)大學(xué)交通研究所主攻鐵路研究的教授于爾根·西格曼在接受中國青年報采訪時說。艾雪德事發(fā)后第二天，德鐵降低了全線高速列車的時速，并全面檢查安全性，隨后按照聯(lián)邦鐵路局的要求，停運所有同型號列車，對其進行超聲波安全檢測，將59輛同型號列車上所有箍著鋼條的雙轂鋼輪，換成整塊鋼材切割而成的單轂鋼輪。德國高鐵慘禍后重建信任§14.1失效分析由于聯(lián)邦鐵路局要求進行全面安全檢測，德國實行了緊急列車時刻表，多輛列車被取消，多條線路被縮短，直至事故后一個多月才基本恢復(fù)國內(nèi)鐵路運營。德國旅客直至次年11月全部車輪更換完畢后，才重新體驗到列車原有的運行狀態(tài)。盡管德國鐵路在橡膠輪胎上具有領(lǐng)先技術(shù)，但時至今日，他們?nèi)圆桓一謴?fù)使用這類輪胎?！皩σ粋€鐵路公司來說，保證安全是至關(guān)重要的第一要務(wù)。”德國聯(lián)邦鐵路局新聞辦公室發(fā)言人莫里茲·哈克布林克對中國青年報記者說。雖然死神藏身車輪中，但被改變的不僅僅是車輪。1999年，德鐵根據(jù)對艾雪德事故原因的調(diào)查研究，公布了一份新的鐵路安全方案。這份安全方案成為此后許多國家開展高速鐵路的借鑒寶典。德國高鐵慘禍后重建信任§14.1失效分析例如，方案指出，由于在事故中列車撞上橋梁，導(dǎo)致傷亡慘重，所以德鐵規(guī)定未來新建的鐵路要避開隧道和橋梁等設(shè)施。另外，在新方案中，德鐵規(guī)定，要定期對列車進行超聲波安全檢查，而且至少要有兩名工作人員共同檢查。此后，德鐵對于安全隱患更加慎重。在2008年一次列車事故后，德鐵施行了高于以往10倍的檢測頻率，來找尋可能存在的安全隱患?，F(xiàn)在，負(fù)責(zé)監(jiān)管的德國聯(lián)邦鐵路局要求所有行程超過3萬公里的車輪每周都要接受檢查。而在艾雪德事故營救過程中，因為車窗難以被打破而造成了極大的困難。于是，在事故發(fā)生幾個月后，德鐵在ICE列車的每一節(jié)車廂都設(shè)置了能在緊急情況下敲碎的逃生玻璃車窗，而這種車窗之前只能在大型車廂里見到。德國高鐵慘禍后重建信任§14.1失效分析“艾雪德事故原因已從技術(shù)和操作層面徹底調(diào)查過了?，F(xiàn)在的重點是如何防止相同的事故再度發(fā)生，并施行更為嚴(yán)格的安全規(guī)范。從艾雪德事故中吸取的教訓(xùn)，已被融入到日常規(guī)則和安全標(biāo)準(zhǔn)之中了?！钡聡?lián)邦鐵路局發(fā)言人莫里茲·哈克布林克說。在面積近似云南省的德國，速度快、價格適中、安全性高的ICE依然是最常用的出行工具?！俺俗鴷r速好幾百公里的列車，我本來也沒指望是毫無風(fēng)險的事。但是壞事發(fā)生后，德鐵在調(diào)查期間公開了多份報告，每天都可以在新聞上看到跟進情況，在法律調(diào)查過程中也非常配合。他們公開透明地調(diào)查，并很快改進了列車?？吹浆F(xiàn)在的ICE，我覺得很滿意，乘坐高速列車很安心?！笔诽岱艺f。德國高鐵慘禍后重建信任§14.1失效分析雖然“技術(shù)崇拜”受到了動搖，但史提芬認(rèn)為，知錯就改、尊重真理的專業(yè)精神也是德國自豪的根本。據(jù)于爾根·西格曼教授說，事故發(fā)生半年之后，乘坐ICE出行的人數(shù)開始恢復(fù)，此后開始不斷增加，甚至超過了事故前的人數(shù)。德國高鐵慘禍后重建信任§14.1失效分析受損的車體沒有被丟棄，它們是調(diào)查人員眼中最寶貴的“教材”距離艾雪德事故已經(jīng)過去了13年，死神經(jīng)過的地方，重現(xiàn)的卻是生的力量。被死神車輪戳穿的車體，沒有隨著時間的流逝而遠(yuǎn)去。列車的前牽引車頭由于并無太大受損，在事發(fā)后不久重新回到鐵軌上，奔跑在德國城市之間。而剩下的車體雖然受損，卻并沒有被當(dāng)做廢鐵一般丟棄。在事發(fā)后長達(dá)5年的調(diào)查和審判期間，供調(diào)查機構(gòu)研究、取證。在相關(guān)調(diào)查人員眼中，它們是最寶貴的“教材”。

2003年審判結(jié)束后，除了受損特別嚴(yán)重的車廂被銷毀以外，可用車廂再度回到公眾視野中。其中，幾乎沒有受損的第一節(jié)車廂保持了1998年事故前的樣子，它成為了德國聯(lián)邦政府技術(shù)應(yīng)急機構(gòu)的教學(xué)樣本。德國高鐵慘禍后重建信任§14.1失效分析列車的后牽引車頭則長期存放在機車修理廠，為其他損壞的車頭提供零配件。2007年，后牽引車頭與其他兩輛損壞的牽引車頭被重新組裝，成為一個新的牽引車頭，再度回到鐵軌上奔馳。而在死神走過的鐵軌周圍，早已種下了101棵櫻桃樹。據(jù)艾雪德事故紀(jì)念官方網(wǎng)站的介紹，101棵櫻桃樹代表著101個逝去的生命，每年6月，鮮紅的櫻桃果實和繁茂的枝丫相互輝映，象征著事故的受害者彼此扶持，相互照顧。

2001年，當(dāng)?shù)卣谑鹿尸F(xiàn)場旁樹立起一塊長8米、高2.1米的紀(jì)念碑，上面刻著101位受難者的名字、出生年月和家鄉(xiāng)，以及對事故的介紹。每年6月，既有德國高速列車正式運行的紀(jì)念日，也有艾雪德事故的國悼日。此時，櫻桃樹也開始結(jié)果。掛滿枝頭的櫻桃，“守護”著不遠(yuǎn)處鐵軌上一列列飛馳的列車?！?4.2選材原則一、使用性能選材原則二、工藝性能選材原則三、經(jīng)濟性能選材原則四、材料的技術(shù)經(jīng)濟評價指標(biāo)§14.2選材原則§14.2選材原則一、使用性能選材原則四、材料的技術(shù)經(jīng)濟評價指標(biāo)§14.2選材原則四、材料的技術(shù)經(jīng)濟評價指標(biāo)§14.2選材原則§14.2選材原則四、材料的技術(shù)經(jīng)濟評價指標(biāo)§14.2選材原則四、材料的技術(shù)經(jīng)濟評價指標(biāo)

由表可知：對飛機機身而言，聚氨酯發(fā)泡塑料芯材的成本雖低，但卻無法滿足機身夾層結(jié)構(gòu)的功能要求(主要是力學(xué)性能)，此時應(yīng)選成本雖高、而功能更好的鋁蜂窩芯材；冰箱殼體的價值選材結(jié)果與之正好相反。高速列車、城市軌道客車的車門夾層結(jié)構(gòu)，其芯材選鋁蜂窩和硬質(zhì)聚氨酯發(fā)泡塑料均可，而后者更佳?！?4.3典型零件選材與工藝分析一、工程材料的應(yīng)用概況與評價二、齒輪類零件選材三、軸類零件選材四、刀具選材五、冷作模具選材二、齒輪類零件選材（一）齒輪的工作條件、主要失效形式及性能要求1.工作條件

齒根部承受圈套的交變彎曲應(yīng)力；齒面嚙合并發(fā)生相對滑動，承受較大的交變接觸應(yīng)力及強烈的摩擦；因啟動、抵擋或嚙合不良，齒輪要承受一定的沖擊力；有時還有其它特殊條件要求，如耐高、低溫要求，耐蝕要求，抗磁性能要求?！?4.3典型零件選材與工藝分析2.

主要失效形式

斷裂、齒面損傷、齒面腐蝕等。3.主要性能要求（1）齒輪材料應(yīng)有高的彎曲極限，以防止輪齒的疲勞斷裂。（2）齒輪材料應(yīng)有足夠高的齒面接觸疲勞極限和高的硬度、耐磨性，以防止齒面損傷。（3）齒輪材料應(yīng)在足夠的強韌性，以防沖出過載斷裂。二、齒輪類零件選材§14.3典型零件選材與工藝分析二、齒輪類零件選材§14.3典型零件選材與工藝分析齒輪輪齒的脆性斷裂（二）常用齒輪材料二、齒輪類零件選材§14.3典型零件選材與工藝分析

1.金屬材料（1）鍛鋼（2）鑄鋼（3）鑄鐵（4）有色金屬，如黃銅、青銅（5）粉末冶金材料

2.非金屬材料，如尼龍、ABS、聚甲醛（二）常用齒輪材料二、齒輪類零件選材

1.金屬材料（1）鍛鋼

①低碳鋼及低碳合金鋼如20、20Cr、20CrMnTi、18Cr2Ni4WA等，其熱處理工藝一般為：退火或正火滲碳后淬火+低溫回火，可使齒輪具有表面高硬度、高耐磨性、高的彎曲疲勞極限和接觸疲勞極限，心部具有足夠高的強韌性，適合制造高速、大沖擊的中載和重載齒輪?！?4.3典型零件選材與工藝分析二、齒輪類零件選材②中碳鋼及中碳合金鋼如Q235、40、45、40Cr、40MnB等，其熱處理工藝一般為正火或調(diào)質(zhì)表面淬火+低溫回火，可保證齒輪表面的硬度、疲勞極限和耐磨性，但齒面硬度不很高，心部韌性也不夠高，其綜合力學(xué)性能不如低碳滲碳鋼，適合制造中低速、無猛烈沖擊的齒輪。③中碳滲氮鋼如40Cr、35CrMo、38CrMoAlA鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后進行滲氮，其力學(xué)性能優(yōu)良、變形小，主要用于高精度、高速齒輪。§14.3典型零件選材與工藝分析二、齒輪類零件選材（2）鑄鋼如ZG270-500、ZG310-570、ZG40Cr等，由于力學(xué)性能比鍛鋼差，使用較少，適用于制造對性能要求不高、低速、尺寸較大、形狀復(fù)雜的齒輪。（3）鑄鐵灰鑄鐵具有優(yōu)良的減摩性、減振性，工藝性能好且成本低，但強韌性欠佳，多用于制造一些低速、輕載、不受沖擊的非重要齒輪，如HT200、HT250、HT350等；球墨鑄鐵強韌性較好，可采用QT600-3、QT500–7代替部分鑄鋼齒輪。§14.3典型零件選材與工藝分析二、齒輪類零件選材（4）有色金屬在儀器儀表及某些特殊條件下工作的輕載齒輪，在有耐蝕、無磁、防爆等特殊要求，可采用一些耐磨性較好的有色金屬材料制造，其中最主要的是銅合金，如H62、鋁青銅，如QSn6.5-0.1、硅青銅，如QSi3-1等。（5）粉末冶金材料

§14.3典型零件選材與工藝分析二、齒輪類零件選材（三）典型齒輪選材實例

1.機床齒輪

機床傳動齒輪工作時受力不大，轉(zhuǎn)速中等，工作較平穩(wěn)，無強烈沖擊，強度和韌性要求均不高，一般用中碳鋼（如45鋼），也可選用中碳合金鋼（如40Cr、40MnB、40MnVB）制造，經(jīng)調(diào)質(zhì)后心部有足夠的強韌性，能承受較大的彎曲應(yīng)力和沖擊載荷。表面采用表面淬火+低溫回火，硬度可達(dá)52HRC左右，提高了耐磨性?！?4.3典型零件選材與工藝分析機床齒輪的簡明加工工藝路線：下料─鍛造─正火─粗加工─調(diào)質(zhì)─精加工─高頻淬火+低溫回火─精磨二、齒輪類零件選材§14.3典型零件選材與工藝分析機床變速箱齒輪C616機床齒輪1.工作條件:（1）工作負(fù)荷不太大；（2）中速運轉(zhuǎn)(6～10m/s)。2.技術(shù)要求:（1）齒面硬度45～50HRC，金相組織為回火索氏體。（2）齒心部硬度22～25HRC，金相組織為回火馬氏體。二、齒輪類零件選材§14.3典型零件選材與工藝分析3.選材:40、45鋼。4.加工工藝路線:下料鍛造正火粗加工調(diào)質(zhì)半精加工精車加工高頻淬火及低溫回火精磨二、齒輪類零件選材§14.3典型零件選材與工藝分析2.汽車、拖拉機齒輪

此類動力車輛的齒輪工作條件比機床齒輪惡劣，特別是主傳動系統(tǒng)中的齒輪更是如此，它們受力較大，易過載，起動、制動及變速時受到頻繁的強烈沖擊，因此要求這類齒輪材料的耐磨性、疲勞性能、心部強度和韌性等性能要求都比機床齒輪高。通常選用合金滲碳鋼（20Cr、20CrMnB、20CrMnTi、20CrMnMo），經(jīng)滲碳淬火+低溫回火后使用。二、齒輪類零件選材§14.3典型零件選材與工藝分析二、齒輪類零件選材§14.3典型零件選材與工藝分析我國多采用20CrMnTi制造汽車齒輪，其簡明加工工藝路線：下料─鍛造─正火─切削加工─滲碳、淬火+低溫回火─噴丸─磨削加工汽車后橋齒輪

JN–150型載重汽車變速箱齒輪1.工作條件:（1）工作負(fù)荷大。（2）高速運轉(zhuǎn)(10～15m/s以上)。（3）受沖擊頻繁,磨損較嚴(yán)重。2.技術(shù)要求:（1）齒面硬度58～62HRC,組織為M回+合金K+AR。（2）齒心部硬度35～45HRC,組織為M回（低碳）+F+細(xì)P。二、齒輪類零件選材§14.3典型零件選材與工藝分析3.選材:20CrMnTi鋼。4.加工工藝路線:下料鍛造正火機械加工滲碳淬火低溫回火噴丸磨齒

二、齒輪類零件選材§14.3典型零件選材與工藝分析三、軸類零件選材（一）軸的工作條件主要失效形式與性能要求1.工作條件受交變的彎曲載荷、扭轉(zhuǎn)載荷或拉—壓載荷；軸與軸相對運動表面發(fā)生摩擦；因機器開—停、過載等，軸還要承受一定的沖擊載荷。2.主要失效形式斷裂、磨損、過量變形3.主要性能要求高的疲勞極限；優(yōu)良的綜合力學(xué)性能；局部承受摩擦的部分應(yīng)具有較高的硬度和耐磨性。§14.3典型零件選材與工藝分析（二）常用軸類零件的材料三、軸類零件選材1.

鍛鋼

鍛造成形的優(yōu)質(zhì)中碳或中碳合金調(diào)質(zhì)鋼是軸類材料的主體。

35、40、45、50等碳鋼具有較高的綜合力學(xué)性能且價廉，應(yīng)用廣泛Q235、Q255、Q275等普通碳鋼用于受力不大或不重要的軸，可進一步降低成本40Cr、40MnVB等合金調(diào)質(zhì)鋼具有良好的綜合力學(xué)性能，適用于制造受力較大、尺寸較大、形狀復(fù)雜的重要軸?！?4.3典型零件選材與工藝分析三、軸類零件選材

（1）對精度要求極高的軸要采用專用氮化鋼（如38CrMoAlA）制造中碳鋼熱處理特點是：正火或調(diào)質(zhì)保證軸的綜合力學(xué)性能（強韌性），然后對易磨損的相對運動部位進行表面強化處理（表面淬火、滲氮或表面滾壓、形變強化等）。

（2）當(dāng)軸受到強烈沖擊載荷作用時，宜用低碳鋼（如20Cr、20CrMnTi）滲碳制造。

（3）當(dāng)軸所受沖擊作用較小而相對運動部位要求更高的耐磨性時，宜用高碳鋼（如GCr15、9Mn2V）制造。§14.3典型零件選材與工藝分析（二）常用軸類零件的材料三、軸類零件選材2.鑄鋼對形狀極復(fù)雜、尺寸較大的軸可采用鑄鋼來制造，如ZG230–450。3.鑄鐵因大多數(shù)軸很很少以沖擊過載而斷裂失效，故近幾十年來越來越多地采用球墨鑄鐵（如QT700-2）和高強度灰鑄鐵（如HT350、KTZ550–06）來代替鋼作軸的材料。§14.3典型零件選材與工藝分析（三）典型軸選材實例三、軸類零件選材直結(jié)式高速主軸§14.3典型零件選材與工藝分析三、軸類零件選材§14.3典型零件選材與工藝分析C616-416車床主軸簡圖1.工作條件:（1）該軸在滾動軸承中運轉(zhuǎn)。（2）承受中等負(fù)荷，承受一定的沖擊力。（3）轉(zhuǎn)速中等。

2.技術(shù)要求:（1）整體調(diào)質(zhì)后硬度應(yīng)為200～230HB，金相組織為回火索氏體。（2）內(nèi)錐孔和外圓錐面處硬度為HRC45～50，

表面3～5mm內(nèi)金相組織為回火托氏體和少量回火馬氏體。（3）花鍵部分硬度48～50HRC，金相組織同上。三、軸類零件選材§14.3典型零件選材與工藝分析3.選材:45鋼4.加工工藝路線:下料鍛造正火粗加工調(diào)質(zhì)半精加工鉆中心孔精車加工銑鍵槽局部淬火(錐孔及外錐體)粗磨滾銑花鍵花鍵淬火精磨三、軸類零件選材§14.3典型零件選材與工藝分析（二）YJ–130汽車半軸三、軸類零件選材§14.3典型零件選材與工藝分析1.工作條件:（1）該軸在上坡或啟動時,承受較大扭矩。（2）承受一定的沖擊力和具有較高的抗彎能力。（3）承受反復(fù)彎曲疲勞應(yīng)力。2.技術(shù)要求:（1）桿部硬度HRC37～44；盤部外圓硬度HRC24～34；金相組織為回火索氏體和回火托氏體。（2）彎曲度:桿中部<1.8mm；盤部跳動<2.0mm。三、軸類零件選材§14.3典型零件選材與工藝分析3.選材:40Cr、42CrMo、40CrMnMo。4.加工工藝路線:下料鍛造正火粗加工調(diào)質(zhì)半精加工精車加工