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40cr轴的强度、热处理问题,质疑车间主任

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发表于 2013-9-21 13:06:25 | 显示全部楼层 |阅读模式
原来有根实心轴,45#材料,长2300mm,直径Ф50mm,调质HB220-250,使用正常;现因需要轴加长到2500,工况基本不变,保险期间变更材料为40cr。没想到金工车间主任却说:40cr轴容易变形,要求加大直径到70,反复强调直径50mm的40cr轴强度够了的,还是讲不通。
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没办法,胳膊拗不过大腿,只好又改材料又加直径。有点搞不清楚为何要加大直径。请教过车间主任,他说是凭经验的,原来有40cr的轴热处理之后变形严重,所以要加大直径。
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烦请诸位讨论一下是不是这个理儿。
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发表于 2013-9-21 13:15:51 | 显示全部楼层
你主任的说法完全没有依据,属于外行,
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- ]+ z3 k! o& E/ ]! P- J1,45号钢的轴,本身强度够了的,只是单纯加长,没必要改材料,这个没有意义,改了也不能自圆其说,轴加长以后,要动平衡处理,因为附加力大了,9 d* v) o- }6 ~* s

, E7 i8 F" F8 F; Z$ ?$ v9 M4 D+ M2,40Cr,做轴,变形是大,这个你主任讲的对,他应该劝你还用45钢的轴,而不是加粗,
9 U; S, s& U# Y7 y9 ^! Q% l& a! k0 J- j7 F6 N7 C+ Y1 j
3,不提倡40Cr材料做细轴材料,白点倾向大,疲劳寿命不好,

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单讲热处理,没错,但主任要考虑全面的东西,考虑设备与零件的合理性,一个零件失去合理性,单说一个数据,就不行,  发表于 2013-9-22 10:07
从热处理及加工难度方面来说,我认为车间主任讲的有道理  发表于 2013-9-22 10:01
明白了,  发表于 2013-9-21 14:22
40Cr,淬火容易形成粗晶粒,冷却速度大于45钢,又没有钼这一类元素控制晶粒,  发表于 2013-9-21 13:50
大侠能说下为什么40Cr做轴变形大么,和45#弹性模量差不多大的,静载照理变形也类似,是加工变形大么  发表于 2013-9-21 13:37
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 楼主| 发表于 2013-9-21 13:37:24 | 显示全部楼层
其次改40cr材料我是担心怕主轴断了,虽说工况基本不变就多压两块砖而已,选40cr保险点了,一般来讲40cr比45#强度好很多,手册也如是说,不知大侠为何不提倡细长轴用40cr,这个还需要好好翻翻资料了;再则如果非要用40cr材料,一般工艺是粗车——调质——精车,再次想请教一下Ф50的40cr轴粗车留多少余量合理?1 F& A- j9 g" U* W: R6 i

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主要是小直径条件下,白点倾向很严重,寿命不好,另外,40Cr淬火本身变形比45钢大,要留多大的余量,这里没法给你具体数据,要看你热处理过程了,这么小的直接,与淬火关系特别大,有些根本就不能用,  发表于 2013-9-21 13:53
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 楼主| 发表于 2013-9-21 13:39:13 | 显示全部楼层
首先非常感谢大侠来捧场了

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首先,请我们一起来感谢社区提供这个平台让我们成为好友。 值此年终之际,本人专门整理了一系列资料与你分享。 分享方法是:你在下面这些资料中任选一款后,把它发我邮箱LWMXX@163.COM,我把它回发你邮箱。  发表于 2018-1-18 15:46
提前祝新快乐! 珍贵机械动画 一份 机械设计软件 一份 自动化设备3D数模 一份 机器人3D数模 一份  发表于 2018-1-18 15:45
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 楼主| 发表于 2013-9-21 13:40:12 | 显示全部楼层
tyce0522 发表于 2013-9-21 13:39 & J# a% Y8 b8 ~5 p
首先非常感谢大侠来捧场了
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郁闷啊 加了大侠名字就非法了回复也发不了。。。0 L% {0 G1 g1 B, H! N! d+ I

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哈哈,专心捉摸你那个技术问题,其它都无所谓的事情,  发表于 2013-9-21 14:12
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发表于 2013-9-21 15:00:12 | 显示全部楼层
路过,看过。
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发表于 2013-9-21 16:07:38 | 显示全部楼层
2266998 发表于 2013-9-21 13:15 5 {5 K5 |  W4 r
你主任的说法完全没有依据,属于外行,
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1,45号钢的轴,本身强度够了的,只是单纯加长,没必要改材料,这 ...

' |: M/ Z; L4 T. a3 r百度铁碳合金相图时,发现里面对白点产生的原因是这样解释的:原子态的过饱和氢会降低韧性,引起氢脆,当氧在缺陷处以分子态析出时,会产生很高内压,形成微裂纹,其内壁为白色,称白点或发裂。
5 Z, @, ]: r1 W

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替换材料42CrMO啊 前面说了要有钼控制晶粒da  发表于 2016-11-12 10:00
建议用40MnB  发表于 2013-9-21 22:51
既然白点是由于氢元素引起的,那就是40Cr中氢元素含量过高,导致40Cr的白点倾向严重,替代材料真不知道!  发表于 2013-9-21 16:36
学习的态度好,你再深追究一下为什么40Cr的白点倾向严重?假如不用这种材料,那种替代比较好  发表于 2013-9-21 16:15
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发表于 2013-9-21 17:19:14 | 显示全部楼层
真有信口开河的,40Cr比45#变形大,奇谈怪论。

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控制淬硬层深度,减少变形。  发表于 2013-9-21 18:07
淬透性好的材料,许多变形都大,这个是根本问题,正因为变形大,才有添加更多元素以处理晶粒度的要求,别小看40Cr,很不好玩的一种材料,德国人就很少用,45钢不行的,就直接上42CrMo,跳过40Cr,就这个原因  发表于 2013-9-21 17:56
正确,热处理玩的是经验。  发表于 2013-9-21 17:31
自己玩一次就懂了,甭听说什么,人家说的,都没有啥用,  发表于 2013-9-21 17:27
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发表于 2013-9-21 22:09:03 | 显示全部楼层
2266998 发表于 2013-9-21 13:15
+ f4 }: c5 Z* q* C  \; p, O你主任的说法完全没有依据,属于外行,
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1,45号钢的轴,本身强度够了的,只是单纯加长,没必要改材料,这 ...
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网上查了下白点成因的问题,是这样说:% D. H/ A$ C' A4 G
钢中原子状态的氢使钢脆,冷却时的应力使钢破裂,应力包括热应力、组织应力、氢结合成分子状态时的局部压力。
+ p7 m" A/ l- q- |* }4 `( o8 |是不是可以这样说氢的水平是炼钢时决定的,但此时未发生白点,而热处理时淬透性好的钢热应力较大,所以较易产生白点。
# p9 u1 C1 m1 ?$ H42CrMo为何会好做呢?
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晶粒细,应力减小,是这个原因吗?  发表于 2013-9-21 22:27
大侠提示了:钼能控制晶粒。  发表于 2013-9-21 22:24
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发表于 2013-9-22 09:55:24 | 显示全部楼层
天路客向东 发表于 2013-9-21 22:09
2 n# R6 V# n1 K/ K# m' U网上查了下白点成因的问题,是这样说:) s& \) |% _3 D( |1 }
钢中原子状态的氢使钢脆,冷却时的应力使钢破裂,应力包括热应力 ...
% C( S2 Q+ q) N3 d* x
理解这个问题,一个是要理解氢的‘化学健’,其在哪知元素结合条件下为强,
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再一个是了解冶炼,40Cr,有电炉钢,有转炉钢,一般是小电炉钢多,而没有精炼,元素控制水平就低,; l# B4 P5 Y( h& M! w$ R

8 d5 S. G4 i3 L% l0 a! B- q而42CrMo,属于比较高级的合金钢,一般是电炉钢,且有精炼过程,有些重要使用条件的,有脱气过程,自然就比40Cr的元素控制水平高,
" B+ [% N5 H7 x. X: t" V  \. G
: ?8 B, H, W  S+ c; d其上二者因素,就是你的问题,再具体,可以读那些基础理论书,说的非常明白
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