轴的常用材料及其机械性能

轴的常用材料及其机械性能轴的常用材料及其机械性能轴的材料种类很多，选用时主要根据对轴的强度、刚度、耐磨性等要求，以及为实现这些要求而采用的热处理方式，同时考虑制造工艺问题加以选用，力求经济合理。轴的常用材料是优质碳素钢35、45、50，最常用的是 45 和 40Cr 钢。对于受载较小或不太重要的钢，也常用Q235或 Q275等普通碳素钢。对于受力较大，轴的尺寸和重量受到限制， 以及有某些特殊要求的轴， 可采用合金钢， 常用的有 40Cr、40MnB、40CrNi 等。球墨铸铁和一些高强度铸铁，由于铸造性能好，容易铸成复杂形状，且减振性能好，应力集中敏感性低，支点位移的影响小，故常用于制造外形复杂的轴。特别是我国研制成功的稀土- 镁球墨铸铁，冲击韧性好，同时具有减摩、吸振和对应力集中敏感性小等优点，已用于制造汽车、拖拉机、机床上的重要轴类零件，如曲轴等。根据工作条件要求，轴都要整体热处理，一般是调质，对不重要的轴采用正火处理。对要求高或要求耐磨的轴或轴段要进行表面处理，以及表面强化处理( 如喷丸、辐压等 ) 和化学处理 ( 如渗碳、渗氮、氮化等 ) ，以提高其强度（尤其疲劳强度）和耐磨、耐腐蚀等性能。在一般工作温度下，合金钢的弹性模量与碳素钢相近，所以只为了提高轴的刚度而选用合金钢是不合适的。轴一般由轧制圆钢或锻件经切削加工制造。轴的直径较小时，可用圆钢棒制造；对于重要的，大直径或阶梯直径变化较大的轴，多采用锻件。为节约金属和提高工艺性，直径大的轴还可以制成空心的，并且带有焊接的或者锻造的凸缘。对于形状复杂的轴（如凸轮轴、曲轴）可采用铸造。轴的常用材料及其机械性能(MPa)材料牌号热处毛坯直硬度抗拉 屈服 弯曲 扭转许用弯曲应力备 注理径(mm) HB 强度σ b≥强度σ s≥疲劳极限σ-1≥疲劳极限τ-1≥[ σ+1] [ σ0] [ σ-1] Q235-A - - - 440 240 180 105 125 70 40 用于不重要或载荷不大的轴20 正火25 ≤156 420 250 180 100 125 70 40 用于载荷不大，要求韧性较高的场合。正火回火≤100 >100～300 >300～500 >500～700 103～156 400 380 370 360 220 200 190 180 165 155 150 145 95 90 85 80 125 70 40 35 正火25 ≤87 540 320 230 130 165 75 45 用于有一定强度要求和加工塑性要求的轴。正火回火≤100 >100～300 >300～500 >500～750 >750～1000 149～187 143～187 137～187 520 50...