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标题: 40Cr中空耳轴的热处理 [打印本页]
作者: 西门吹牛2016    时间: 2021-3-29 08:53
标题: 40Cr中空耳轴的热处理
中空耳轴，外径670.内径300，长1700，重量约4吨，承受冲击载荷。3 f" n; u, n8 G2 w  V: G  o5 [, u4 T
希望轴热处理后，能保持较高的强度和较好的韧性，提出热处理后的硬度HRC45-50合适吗？
作者: 702736    时间: 2021-3-29 09:05
错误，建议再看看学的书
作者: chenglin635    时间: 2021-3-29 09:05
既要硬度，又要韧性，调质处理就好了呀
作者: 西门吹牛2016    时间: 2021-3-29 09:20
作分析计算中计算轴的应力，以40Cr点屈服强度为比较依据，留足安全系数，在在手册上查，硬度和强度为正相关，冲击韧性与硬度负相关。6 j6 ^3 M. x+ L9 M4 u% U6 ~5 |
冲击韧性的指标A kv在分析中如何定量分析使用，一直没有找到途径。
作者: PM2.5~    时间: 2021-3-29 09:31
这个零件做整体这么高硬度我看要完
作者: move3309    时间: 2021-3-29 09:52
你们说的我都不懂，我只是好奇，这大家伙是什么地方用的？
作者: 尚未苟且    时间: 2021-3-29 09:55
硬度偏高，建议在HRC45左右
作者: 西门吹牛2016    时间: 2021-3-29 10:29
40Cr的常用热处理为淬火+回火，回火温度决定零件硬度，回火温度越高，硬度越低
) t4 {; Q3 q- d9 ~, F/ {手册上只是定性描述，没有考虑工件大小 受力工况等
# n* n9 N# \- F) ~. K6 ^" _调质处理的硬度最高能到250-280HB,
. A2 `5 m; g" b8 F; k4 z淬火+200℃回火，硬度能到50-55HRC
作者: move3309    时间: 2021-3-29 13:25
其实任何领域，大师级的人物都是罕见的。机械这个行当，即使专注于某一行，达到精深的水准也是少之又少。就好像这个问题，很期待能有一个很有说服力的解答，让大家一起欢呼一把。
作者: charlie909    时间: 2021-3-29 14:02
这种大轴你对来料毛坯没有要求是不行的，一般是锻造。40Cr这么高的硬度除了高频其它方式基本上是废了
作者: 西门吹牛2016    时间: 2021-3-29 15:36
这个料已经和生产厂家沟通过，使用肯定要锻造，之所以提这么高的硬度，是因为材料比较大，肯定淬不透，希望表面硬度高，芯部韧性好。( F6 Y& {7 x0 E* m! \9 L
但对热处理不精通，只是这么直观感觉。
  m9 f( ~; H: ~9 c4 U8 K韧性这个指标 在设计中如何定量使用，一直一头雾水。
作者: 沸沸    时间: 2021-3-29 16:10
有钱的话建议换42CrMo，整体调质240-280HB，然后你要耐大冲击载荷所以不推荐表淬容易裂纹剥离。热处理手册里面有
作者: 西门吹牛2016    时间: 2021-3-29 16:34
更换材料影响太大，而且计算时采用40Cr的屈服强度785MP a, 并留足够的安全系数s>3，! w8 b% A5 H# z4 D6 b2 p# }
通过资料了解热处理后，硬度增加，强度也会增加。比如HRC28.对应的抗拉强度为902MPa,7 G% ~0 U% Q6 K( K, `- F
HRC45.对应的抗拉强度是1420MP a.随着硬度的增加，韧性下降，手册上都是这么定性的描述，没有定量的数据/ `) c+ {( }* w% N9 `; Q; g
，即使是有，该如何使用。; z; _& [) K1 P: G. e3 j. s, u
平时工作都是参照手册，或前人的经验，至于手册和经验和自己设计的产品工况是否一致，感觉有点雾里看花。
作者: 远祥    时间: 2021-3-30 06:56
40Cr只能调质，硬度达不到这个值得！
作者: move3309    时间: 2021-3-30 17:34
西门吹牛2016 发表于 2021-3-29 16:34
3 F' D4 |) b9 q更换材料影响太大，而且计算时采用40Cr的屈服强度785MP a, 并留足够的安全系数s>3，
! G' x( C$ L* {; S: G4 j- j9 r通过资料了解热处理后 ...
& l) D4 T# v& P5 I. c0 Z" Z9 t5 g# \
我觉得硬度增加韧性下降这种说法不严谨。应该以数值说话。40Cr的韧性以冲击韧性值来说，不进行热处理时59（j/cm2），而850度油淬，然后620度回火，硬度值HRC24.4，此时的冲击韧性值高达148（j/cm2）。40Cr的常规用法应该是调质，综合性能非常不错。即使如你希望的，调质硬度到HRC40左右，我估计冲击韧性值仍然高于不进行热处理的59（j/cm2）。这些数据来源一篇论文，《40Cr 热处理工艺及其组织与性能 》作者:傅璞。
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作者: 西门吹牛2016    时间: 2021-3-30 19:06
谢谢楼上回复，就是在设计中一直没有搞清冲击韧性如何定量使用，调质后的冲击韧性是148j,不进行热处理的冲击任性是59J,0 G2 g) K, c. T8 Z; c4 {: y6 s3 l
如何分析出59J不满足要求，如果满足要求，冲击韧性要达到多少？然后才是如何热处理的问题。
作者: move3309    时间: 2021-3-31 10:07
西门吹牛2016 发表于 2021-3-30 19:06
7 m' \# i& `& Z谢谢楼上回复，就是在设计中一直没有搞清冲击韧性如何定量使用，调质后的冲击韧性是148j,不进行热处理的冲 ...
2 ]# R0 ]3 [& n. O( g* J3 }( Y$ \
说实话，我也没有计算过。不过咱们可以就你的这个例子来蒙一下。5 Z+ j/ r) h+ [+ v9 I9 a
你的轴外径670，内径300，截面积2819cm2，乘以59焦耳，等于166309焦耳。相当于17吨的力作功1米。
5 F. U5 Y9 l5 b8 T: c假想17吨的重物从距轴表面高1米的距离下落砸在轴上，此时轴处于冲击断裂的临界。, N( ?8 y$ T2 Y" V& q7 R
你的工况我不是很清楚，如果能把负载中的冲击量化成一个能量的大小，似乎就能论证这个轴的冲击韧性是否够用。8 G" |8 ^+ T$ X9 r
我的脸皮够厚，不怕必威APP精装版下载里的专家笑话。我也很想知道这个问题的正解。但我们所谓的这些工程师大多数情况下是，在没有正解的情况下还得把活干下去，所以也只好这样瞎蒙了。* b! n5 o  @; ^- J; [
作者: move3309    时间: 2021-4-6 15:09
你的这个问题困扰了我好久，查了好多资料也没有答案，今天不死心，又细细读了一遍百度上的词条，忽然发现这样一句“试验中测定的冲击吸收功或冲击韧度，不能直接用于工程计算，但它可以作为判断材料脆化趋势的一个定性指标，还可作为检验材质热处理工艺的一个重要手段”
作者: 武汉老虎    时间: 2021-4-6 15:46
正火加表面淬火最合适。
作者: 西门吹牛2016    时间: 2021-4-14 21:46
谢谢坛友move3309的精彩回复，仔细看看论文《40Cr 热处理工艺及其组织与性能》6 E5 p2 N* B+ p
0 h% O6 h( U- Z4 G
最后还是把轴的硬度调低了,改为HRC31-36,基于以下考虑，硬度影响强度，通过分析计算，强度有足够的安全余量，所以重点保证韧性。将硬度改为比调质稍高一点。+ m- _  D7 ~/ ^+ [$ m9 {. M
老实说，想通过这个问题的讨论，找到冲击韧性的定量使用方法，手册上经常说硬度增加，韧性降低，至于降低多少，从来没有一个数值表示。即使有,在工作中该怎么使用这个冲击韧性AK.工作不能因为这个问题没搞清，就去专研这个问题。只能折衷（或者叫蒙猜）



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