轴的常用材料及其机械性能
销轴常用的几种材料
销轴常用的几种材料销轴常用的几种材料一，45号钢GB/T699-1999标准规定45钢抗拉强度为600MPa，屈服强度为355MPa，伸长率为16%，断面收缩率为40%，冲击功为39J 。
45钢是轴类零件的常用材料，它价格便宜经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达45～52HRC。
40Cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件，这类钢经调质和淬火后，具有较好的综合机械性能。
45号钢广泛用于机械制造，这种钢的机械性能很好。
但是这是一种中碳钢，淬火性能并不好，45号钢可以淬硬至HRC42~46。
所以如果需要表面硬度，又希望发挥45#钢优越的机械性能，常将45#钢表面淬火（高频淬火或者直接淬火），这样就能得到需要的表面硬度。
注：直径为8―12mm的45号钢淬火时容易产生裂纹，这是一个较为复杂的问题。
目前采取的措施是淬火时试样在水中快速搅动，或者采用油冷，可避免出现裂纹。
二，40Cr40Cr是轴类零件的常用材料，它价格便宜经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达45～52HRC。
40Cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件，这类钢经调质和淬火后，具有较好的综合机械性能。
40Cr是我国我国GB的标准钢号，40Cr钢是机械制造业使用最广泛的钢之一。
调质处理后具有良好的综合力学性能，良好的低温冲击韧性和低的缺口敏感性。
钢的淬透性良好，水淬时可淬透到Ф28～60mm,油淬时可淬透到Ф15～40mm。
这种钢除调质处理外还适于氰化和高频淬火处理。
切削性能较好，当硬度为HB174～229时，相对切削加工性为60%。
电机轴的材料
电机轴的材料
电机轴是电机的核心部件之一，其材料选择直接影响到电机的性能和使用寿命。
在选择电机轴材料时，需要考虑到电机工作环境、负载情况、转速要求等多方面因素。
常见的电机轴材料有钢、铝合金、不锈钢等，下面将针对这些材料进行详细介绍。
首先，钢是电机轴常用的材料之一。
钢具有良好的机械性能和耐磨性，适用于
承受较大负载和高转速的电机。
常见的钢材包括碳素结构钢、合金结构钢等，其优点是价格相对较低，易于加工和热处理，但在腐蚀性环境下容易生锈，需要进行表面处理或选用不锈钢材料。
其次，铝合金是一种轻质材料，适用于要求电机轻量化和散热性能的场合。
铝
合金具有良好的导热性和耐腐蚀性，适用于一些特殊环境下的电机。
但相对于钢材，铝合金的强度和硬度较低，需要在设计时考虑到加强结构或选择合适的合金材料。
另外，不锈钢也是一种常用的电机轴材料。
不锈钢具有优异的耐腐蚀性和抗氧
化性能，适用于潮湿、腐蚀严重的工作环境。
不锈钢的硬度和强度较高，但价格也相对较高，加工难度也较大。
综上所述，选择电机轴材料需要根据具体的工作环境和要求来综合考虑。
在一
般情况下，钢材是较为常见和经济的选择，适用于大多数的电机应用；铝合金适用于要求轻量化和散热性能的场合；不锈钢适用于腐蚀性环境下的电机。
在选择材料时，还需要考虑到成本、加工难度、使用寿命等因素，以达到最佳的性能和经济效益。
总之，电机轴的材料选择是一个复杂的工程问题，需要综合考虑多方面因素。
只有根据具体情况选择合适的材料，才能确保电机的性能和可靠性。
希望本文对您有所帮助，谢谢阅读！。
表15-1 轴的常用材料及其主要力学性能
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3.按疲劳强度条件进行精确校核
这种计算的实质在于确定弯应力情况下轴的安全程度。 当已知轴的外形、尺寸及载荷的基础上，确定一个或几个 危险截面，求出计算安全系数。
仅有法向应力： 仅有切向应力： 这里：S= 1.3～1.5 ，用于材料均匀、载荷与应力计算精确； S= 1.5～1.8，用于材料不够均匀，计算精确度较低时； S= 1.8～2.5，用于材料均匀性及计算精确很低，或轴径d ＞200mm时。
用于不重要 及受载荷不大 的轴
45
正火 回火
≤100
＞100~300
170~ 217
590
295
255
140 55
162~ 217
217~ 255 241~ 286
570
640 735 685
285
355 540 490
245
275 355 335
135
155 200 70 185 60
应用最广泛
调质
循环应力。引入折合系数α有
α的取值： 当σ为对称循环变应力，τ为静应力：α=0.3
当σ为对称循环变应力，τ为脉动循环变应力：α=0.6
当σ为对称循环变应力，τ为对称循环变应力：α=1
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对于直径为d的圆轴
查表15-1
轴的抗弯截面系数，mm3，见 表15-4 注意： 心轴 T=0 转动心轴：弯曲应力为对称循环变应力 固定心轴：弯矩是脉动循环变应力（起动、停车等）
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表15-3 轴常用几种材料的[τT]及A0值
轴的材料 [τT]/MPa A0 Q235-A、20 15～25 149～126
Q275、35 （1Cr18Ni9Ti）
电机轴材料
电机轴材料
电机轴是电机的关键零部件之一，它负责传递电机产生的动力，将电能转化为机械能。
在电机运行的过程中，轴承在轴上承受并传递着巨大的载荷，因此电机轴的材料选择对于电机的性能和寿命有着重要的影响。
电机轴材料需要具备一定的力学性能、耐磨性和疲劳强度。
常用的电机轴材料包括碳钢、合金钢、不锈钢和铝合金等。
碳钢是常用的电机轴材料之一，由于其成本低、易加工和良好的机械性能，广泛应用于各种类型的电机中。
但是碳钢轴的抗腐蚀性较差，容易产生锈蚀，使用寿命也相对较短。
合金钢是一种强度高、耐磨性好的电机轴材料，具有较高的强度和刚性，适用于负载和速度较高的电机。
合金钢轴在制造过程中需要经过热处理，以提高其硬度和强度。
不锈钢是一种耐腐蚀性能优异的电机轴材料，具有较好的抗锈蚀性和耐磨性。
不锈钢轴适用于环境恶劣、易受潮湿和腐蚀的工作条件，例如海洋环境或化工设备中的电机。
铝合金轴具有重量轻、导热性好和耐腐蚀性好的特点，适用于要求轻质化和高速工作的电机。
然而，铝合金轴的强度相对较低，不适用于负载较大的电机。
近年来，随着科技的进步，新材料的应用也在不断扩展。
例如，纳米材料、复合材料和高性能金属材料等都开始应用于电机轴
的制造中。
这些材料具有更优异的力学性能、抗腐蚀性和疲劳强度，能够提高电机的效率和寿命。
综上所述，电机轴的材料选择应根据电机的工作环境、工作条件、负载要求和性能要求等因素综合考虑。
在不同的应用场景中，可以选择适合的电机轴材料，以提高电机的性能和寿命。
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)各种发动机曲轴材料及热处理各种凸轮轴材料及热处理工艺机床主轴材料和热处理半轴常用材料及技术要求。
销轴常用的几种材料
销轴常用的几种材料销轴常用的几种材料一，45号钢GB/T699-1999标准规定45钢抗拉强度为600MPa，屈服强度为355MPa，伸长率为16%，断面收缩率为40%，冲击功为39J 。
45钢是轴类零件的常用材料，它价格便宜经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达45～52HRC。
40Cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件，这类钢经调质和淬火后，具有较好的综合机械性能。
45号钢广泛用于机械制造，这种钢的机械性能很好。
但是这是一种中碳钢，淬火性能并不好，45号钢可以淬硬至HRC42~46。
所以如果需要表面硬度，又希望发挥45#钢优越的机械性能，常将45#钢表面淬火（高频淬火或者直接淬火），这样就能得到需要的表面硬度。
注：直径为8―12mm的45号钢淬火时容易产生裂纹，这是一个较为复杂的问题。
目前采取的措施是淬火时试样在水中快速搅动，或者采用油冷，可避免出现裂纹。
二，40Cr40Cr是轴类零件的常用材料，它价格便宜经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达45～52HRC。
40Cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件，这类钢经调质和淬火后，具有较好的综合机械性能。
40Cr是我国我国GB的标准钢号，40Cr钢是机械制造业使用最广泛的钢之一。
调质处理后具有良好的综合力学性能，良好的低温冲击韧性和低的缺口敏感性。
钢的淬透性良好，水淬时可淬透到Ф28～60mm,油淬时可淬透到Ф15～40mm。
这种钢除调质处理外还适于氰化和高频淬火处理。
切削性能较好，当硬度为HB174～229时，相对切削加工性为60%。
该钢适于制作中型塑料模具。
力学性能：试样毛坯尺寸（mm）：25热处理：第一次淬火加热温度（℃）：850；冷却剂：油第二次淬火加热温度（℃）：-回火加热温度（℃）：520；冷却剂：水、油抗拉强度（σb/MPa）：≥980屈服点（σs/MPa）：≥785断后伸长率（δ5/%）：≥9断面收缩率（ψ/%）：≥45冲击吸收功（Aku2/J）：≥47布氏硬度（HBS100/3000）（退火或高温回火状态）：≤207三，30CrMnTi比20CrMnTi钢的强度、淬透性高，但冲击韧性略低。
轴的常用材料及其主要力学性能
172～206 性能接近于35CrMo
155
240
150～180 性能接近于35CrMo
285
400
198～275 用于高强度，大尺寸及重载荷的轴
245
352
236～283 用于高强度，大尺寸及重载荷的轴
230
332
219～263 用于高强度，大尺寸及重载荷的轴
215
312
205～246 用于高强度，大尺寸及重载荷的轴
正火 正火 正火，回火 正火，回火 正火，回火 正火 正火，回火 正火，回火 正火，回火 正火，回火 正火，回火 调质 调质 正火 正火，回火 正火，回火 正火，回火 正火，回火 调质 调质 调质 调质 调质 调质 调质 调质 调质 调质 调质 调质 调质 调质 调质 调质 调质 调质 调质 调质 调质 调质 调质 调质 调质 调质 调质
280
177～213 性能接近于40CrNi,用于重载荷的轴
170
260
163～196 性能接近于40CrNi,用于重载荷的轴
155
240
150～180 性能接近于40CrNi,用于重载荷的轴
210
300
200～240 性能接近于35CrMo
195
280
186～223 性能接近于35CrMo
175
260
280
400
269～323 性能接近于40Cr,用于中小型轴
195
300
186～223 性能接近于40Cr,用于中小型轴
280
400
269～323 用于很重要的轴
285
400
200～277 性能接近于40CrNi,用于重载荷的轴
200
轴的常用材料及其主要力学性能.
材料牌号热处理毛坯直径（mm）硬度(HBS抗拉强度极限σb屈服强度极限σs弯曲疲劳极限σ-1剪切疲劳极限τ-1许用弯曲应力[σ-1]备注Q235A 热轧或锻后空冷≤100400~420 225 170 105 40用于不重要及受载荷不大的轴>100~250 375~390 21545 正火回火≤10170~217 590 295 225 140 55 应用最广泛>100~300 162~217 570 285 245 135调质≤200 217~255 640 355 275 155 6040Cr 调质≤100>100~300241~28673568554049035535520018570用于载荷较大，而无很大冲击的重要轴40CrNi 调质≤100>100~300270~300240~27090078573557043037026021075用于很重要的轴38SiMnMo 调质≤100>100~300229~286217~26973568559054036534521019570用于重要的轴，性能近于40CrNi38CrMoAlA 调质≤60>60~100>100~160293~321277~302241~27793083578578568559044041037528027022075用于要求高耐磨性，高强度且热处理（氮化）变形很小的轴20Cr 渗碳淬火回火≤60渗碳56~62HRC 640 390 305 160 60用于要求强度及韧性均较高的轴3Cr13 调质≤100≥241835 635 395 230 75 用于腐蚀条件下的轴1Cr18Ni9Ti 淬火≤100≤192530 195 190 115 45 用于高低温及腐蚀条件下的轴180 110 100~200 490QT600-3 190~270 600 370 215 185 用于制造复杂外形的轴QT800-2 245~335 800 480 290 250几种材料的[][]。
传动轴常用材料
传动轴常用材料传动轴是一种用于传递动力和扭矩的重要机械零件。
它常见于各种车辆、机械设备和工业机械中。
不同种类的传动轴使用不同的材料制造，以适应各种工作环境和要求。
本文将介绍几种常用的传动轴材料及其特点。
1. 碳素钢碳素钢是一种常见的传动轴材料。
它具有良好的强度和刚性，耐磨性较好。
碳素钢传动轴适用于一般的工作条件，如汽车、摩托车和一些小型机械设备。
碳素钢传动轴制造成本相对较低，广泛应用于各个行业。
2. 合金钢合金钢是一种由碳素钢中添加合金元素而制成的材料。
合金的加入可以提高传动轴的强度、硬度和耐磨性。
合金钢传动轴适合用于高负荷和高速运转的工作环境，如大型汽车、工程机械和船舶。
合金钢传动轴具有较高的成本，但能够承受更大的力和扭矩。
3. 不锈钢不锈钢传动轴具有良好的耐腐蚀性和耐高温性能。
它适用于一些特殊的工作环境，如化工设备、食品加工设备和海洋工程。
不锈钢传动轴能够抵抗酸碱腐蚀和氧化，保持较长的使用寿命。
4. 铝合金铝合金传动轴具有轻质、高强度和良好的导热性能。
它适用于一些对重量要求较低和散热要求较高的场合，如航空航天、摩托车和自行车。
铝合金传动轴制造成本较高，但能够提高设备的运行效率和燃油利用率。
5. 纤维复合材料纤维复合材料是一种由纤维和树脂复合而成的材料。
它具有良好的耐腐蚀性、抗疲劳性和吸振性能。
纤维复合材料传动轴适用于一些对重量要求较低和抗冲击性能要求较高的场合，如赛车和航空器。
纤维复合材料传动轴制造成本较高，但能够提高车辆的性能和安全性。
总结起来，传动轴的材料选择应根据具体的工作环境和要求来决定。
碳素钢适用于一般工作条件，合金钢适用于高负荷和高速工作环境，不锈钢适用于耐腐蚀和耐高温环境，铝合金适用于轻质和高散热要求的场合，纤维复合材料适用于轻质和抗冲击性能要求较高的场合。
通过选择合适的传动轴材料，可以提高设备的性能、可靠性和使用寿命。
24种常用机械模具材质的特性及用途
24种常用机械模具材质的特性及用途1、45——优质碳素结构钢，是最常用中碳调质钢主要特征：最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。
小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理。
应用举例：主要用于制造强度高的运动件，如透平机叶轮、压缩机活塞。
轴、齿轮、齿条、蜗杆等。
焊接件注意焊前预热，焊后消除应力退火。
2、Q235A（A3钢）——最常用的碳素结构钢主要特征：具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷冲压性能，以及一定的强度、好的冷弯性能。
应用举例：广泛用于一般要求的零件和焊接结构。
如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构、桥梁等。
3、40Cr——使用最广泛的钢种之一，属合金结构钢主要特征：经调质处理后，具有良好的综合力学性能、低温冲击韧度及低的缺口敏感性，淬透性良好，油冷时可得到较高的疲劳强度，水冷时复杂形状的零件易产生裂纹，冷弯塑性中等，回火或调质后切削加工性好，但焊接性不好，易产生裂纹，焊前应预热到100～150℃，一般在调质状态下使用，还可以进行碳氮共渗和高频表面淬火处理。
应用举例：调质处理后用于制造中速、中载的零件，如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等，调质并高频表面淬火后用于制造表面高硬度、耐磨的零件，如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、套筒、销子、连杆、螺钉螺母、进气阀等，经淬火及中温回火后用于制造重载、中速冲击的零件，如油泵转子、滑块、齿轮、主轴、套环等，经淬火及低温回火后用于制造重载、低冲击、耐磨的零件，如蜗杆、主轴、轴、套环等，碳氮共渗处即后制造尺寸较大、低温冲击韧度较高的传动零件，如轴、齿轮等。
4、HT150——灰铸铁应用举例：齿轮箱体，机床床身，箱体，液压缸，泵体，阀体，飞轮，气缸盖，带轮，轴承盖等。
5、35——各种标准件、紧固件的常用材料主要特征：强度适当，塑性较好，冷塑性高，焊接性尚可。
冷态下可局部镦粗和拉丝。
淬透性低，正火或调质后使用应用举例：适于制造小截面零件，可承受较大载荷的零件：如曲轴、杠杆、连杆、钩环等，各种标准件、紧固件。
车床主轴材料
车床主轴材料
车床主轴是车床的核心部件，其材料的选择直接影响着车床的加工精度、稳定性和寿命。
在选择车床主轴材料时，需要考虑材料的机械性能、耐磨性、热稳定性和加工性能等因素。
目前常用的车床主轴材料有铸铁、合金钢、不锈钢和陶瓷等。
下面将对这些材料进行详细介绍。
首先是铸铁材料，铸铁是一种具有良好的减震性能和低成本的材料，适用于一些对精度要求不高的车床。
但是铸铁的硬度较低，耐磨性差，容易产生热变形，因此在高速、高精度加工中不适用。
其次是合金钢材料，合金钢具有较高的硬度和耐磨性，适用于一些对精度要求较高的车床。
但是合金钢的热稳定性较差，容易受热变形，因此在高速、高温加工中容易出现问题。
接下来是不锈钢材料，不锈钢具有良好的耐腐蚀性和热稳定性，适用于一些对环境要求较高的车床。
但是不锈钢的加工性能较差，容易产生切屑，对刀具的要求较高。
最后是陶瓷材料，陶瓷具有极高的硬度和耐磨性，热稳定性也较好，适用于一些对精度要求极高的车床。
但是陶瓷的韧性较差，容易产生裂纹，加工难度较大。
综合来看，不同的车床主轴材料各有优缺点，选择合适的材料需要根据具体的加工要求和环境条件来进行综合考虑。
在实际应用中，还可以根据需要对不同材料进行表面处理，如镀铬、氮化等，以提高其表面硬度和耐磨性。
此外，还可以通过优化设计车床结构和改进加工工艺等方式来克服材料的局限性，提高车床的加工性能和稳定性。
总之，车床主轴材料的选择对车床的加工性能和稳定性有着重要影响，需要根据具体情况进行合理选择，并结合其他手段进行综合优化，以满足不同加工要求和环境条件。
轴材料的机械性能大全讲解
谈钻机零件材料的选用无锡探矿机械总厂王学渊摘要：钻机零件材料的选用，应根据其工作条件所要求的机械性能，及材料热处理后所能达到的性能相结合，才能做到选材科学、经济、合理。
关键词：钻机零件材料；调质；淬透性；淬透层；渗碳钻机零部件设计的优劣，直接决定了钻机的质量档次及在市场上的竞争力。
钻机零部件设计，离不开科学、合理、经济地选用材料，既要考虑零件的工作和受载情况，又要考虑零件尺寸与质量限制，以及材料的经济适用与管理方便等，正确选材是比较复杂的。
钻机设计人员要将一些钢铁材料与热处理方面的知识，融汇于零部件的设计之中，设计的钻机才可迈上一个新的台阶。
本文主要就钻机中用得较多的调质钢，渗碳钢等浅谈几点看法。
1 调质钢含碳量0.30%～0.50%的中碳结构钢与中碳低合金结构钢经调质后具有良好的综合机械性能，即具有较高的抗拉强度，σb＝700～1100 Mpa，又具有较高的塑韧性(伸长率)δ＝8%～10%，不收缩率ψ＝45%～55%，冲击值αk＝60～100 J/cm2。
调质是指中碳(低合金)结构钢先进行淬火得马氏体组织(或马氏体为主体的组织)，尔后再550～650 ℃高温回火得回火索氏体组织。
同一轴径选用不同钢材的工件采用不同调质工艺处理至同一硬度，得到的机械性能产生差异；不同轴径选用同一钢材的工件采用相同的调质工艺处理，各自的机械性能也产生差异，这一现象的产生是钢材淬透性这一特性造成的。
通俗地讲，淬透性是钢材能够被淬透的能力接受淬火成马氏体的能力。
淬透性与工件截面厚度有一定关系，即所谓尺寸效应，截面尺寸增大，淬透层深度减小。
合金结构钢较碳素结构钢的淬透性高。
40Cr、35CrMo等合金结构钢较40、45碳素钢的淬透层的截面相应增大。
如全淬透截面尺寸：45钢水淬12～18 mm，油淬5～8 mm，淬透已不易；40Cr钢油淬18～32 mm；35CrMo钢油淬25～40 mm。
而40Cr钢φ50 mm料油淬工件表面15～8 mm淬硬已较难，φ60～70 mm工件油淬则几乎无淬硬层。
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外表处理，以及外表强化处理(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)各种发动机曲轴材料及热处理各种凸轮轴材料及热处理工艺机床主轴材料和热处理半轴常用材料及技术要求。
滚动轴承的材料
滚动轴承的材料滚动轴承是一种常见的机械零部件，它通过滚动体在内圈和外圈之间滚动，从而减少摩擦和支撑旋转轴。
而滚动轴承的性能和寿命很大程度上取决于所选用的材料。
不同的工作环境和使用要求需要选择不同的轴承材料，下面将介绍几种常见的滚动轴承材料及其特点。
1. 钢材。
钢材是制造滚动轴承最常用的材料之一。
常见的轴承钢材包括碳素钢、合金钢和不锈钢。
碳素钢价格低廉，硬度高，但耐腐蚀性差；合金钢在碳素钢的基础上添加了其他合金元素，具有更好的耐磨性和耐腐蚀性；不锈钢则具有良好的耐腐蚀性能，适用于潮湿或腐蚀性环境。
钢材制成的轴承具有较高的强度和硬度，适用于高速、高负荷的工作环境。
2. 陶瓷材料。
陶瓷材料因其高硬度、耐磨性和耐腐蚀性而被广泛应用于滚动轴承制造。
常见的陶瓷材料包括氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷和硼化硅陶瓷。
氧化铝陶瓷具有优异的耐磨性和热稳定性，适用于高速、高温的工作环境；氮化硅陶瓷具有较高的强度和耐磨性，适用于高速、高负荷的工作环境；硼化硅陶瓷具有极高的硬度和耐磨性，适用于超高速、超高温的工作环境。
陶瓷材料制成的轴承具有优异的耐磨性和耐腐蚀性，适用于特殊工况下的使用。
3. 聚合物材料。
聚合物材料因其良好的自润滑性和减震性而被应用于滚动轴承制造。
常见的聚合物材料包括聚四氟乙烯（PTFE）、聚酰亚胺（PI）和聚酰胺（PA）。
PTFE具有优异的自润滑性和耐磨性，适用于低速、高负荷的工作环境；PI具有较高的耐热性和耐化学性，适用于高温、腐蚀性环境；PA具有良好的耐磨性和减震性，适用于高速、低噪音的工作环境。
聚合物材料制成的轴承具有良好的自润滑性和减震性，适用于对润滑要求较高的工作环境。
4. 复合材料。
复合材料是将两种或两种以上的材料通过一定的工艺方法结合而成的新材料，具有各种材料的优点。
常见的复合材料包括金属基复合材料和陶瓷基复合材料。
金属基复合材料具有较高的强度和硬度，适用于高速、高负荷的工作环境；陶瓷基复合材料具有优异的耐磨性和耐腐蚀性，适用于特殊工况下的使用。
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、40 CrNｉ等。
ﻫ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。
ﻫ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。
ﻫ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。
ﻫ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)各种发动机曲轴材料及热处理各种凸轮轴材料及热处理工艺机床主轴材料和热处理半轴常用材料及技术要求。
曲轴常用材料特性对比
曲轴主要承受复杂的弯曲、扭转载荷和一定的冲击载荷，局部轴径表面还受磨损。现在制造曲轴的几种常用材料如下：
序号 材料牌号 主要特性 使用状态 机械性能MPa 抗拉强度 600 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ服强度 355 应用举例 机型举例
1
45
最常用的中碳调质钢，综合力学性能良 好，淬透性低，一般采用水淬，但水淬时 调质处理，局部表面高频淬火后使用 容易产生裂纹。 高强度中碳结构钢，冷变形能力低，可切 正火、调质，局部表面高频淬火，使用于 削性中等。淬透性较高，具有一定的回火 在动载荷及冲击作用不大的条件下及耐磨 脆性 性高的机械零件
2
50Mn
645
390
3
40Cr
经调质处理后，具有良好的综合力学性 能，低温冲击韧度及淬透性良好，油冷时 调质处理，局部表面高频淬火后使用 可得到较高的疲劳强度，水冷时零件易产 生裂纹，因此建议采用油冷。
980
785
4
高温下具有较高的持久强度和蠕变强度， 低温冲击韧度较好，工作温度高温可达 500℃，低温可达-110℃，并具有高的静 一般在调质状态下使用，局部表面高频或 35CrMo 强度、冲击韧度及较高的疲劳强度，淬透 中频淬火。 性良好，无过热倾向，淬火变形小，切削 加工性能中等，有一定的回火脆性。 与35CrMo的性能相近，由于碳和铬含量增 高，因而其强度和淬透性均优于35CrMo， 42CrMo 调质后有较高的疲劳强度和抗多次冲击能 调质处理，局部表面高频淬火后使用 力，低温冲击韧度良好，且无明显的回火 脆性
980
835
5
1080
930
序号 1 2 3 4 5
相关合金元素对钢性能影响的相关说明 元素名称 对性能主要影响 含量增加，钢的硬度和强度也提高，但塑 C 性及韧性下降 提高钢的淬透性，增加高碳钢的耐磨性， Cr 含量过高时易产生脆性 能明显提高钢的淬透性，但有增加晶粒粗 Mn 化和回火脆性的不利倾向。 Ni 提高塑性及韧性，改善耐蚀性能 提高钢的淬透性，含量0.5%时，能降低回 Mo 火脆性，提高回火稳定性、有二次硬化作 用。提高热强性和蠕变强度
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50Mn
QT600-3
正火
调质
正火
170～228
217～277
229～302
感应淬火
氮碳共渗：570℃，180min油冷
氮碳共渗：560℃，180min油冷
2～4.5
＞0.5
≥0.1
55～63
≥500HV0.1
＞650HV
载重车及拖拉机
QT600-3
45
45
正火
正火
调质
220～260
163～196
去应力退火
241～285
感应淬火凸轮
轴颈
2～5
1.5～4
58～62
55～62
45
正火
-
感应淬火、回火
1.3～2.5
50～55
机床主轴材料和热处理
工作条件
材料
热处理
硬度
原因
使用实例
1)与滚动轴承配合
2)轻载荷或中等载荷，转速低
3)精度要求不高
4)稍有冲击载荷，交变载荷可以忽略不计
45
调质处理
220～250HB
1)调质后，保证主轴具有一定强度
2)精度要求不高
一般机床主轴
1)与滚动轴承配合
2)轻载荷或中等载荷，转速略高
3)装配精度要求不太高
4)冲击和交变载荷可以忽略不计
45
调质后局部整体淬硬
42～47HRC
1)有足够的强度
2)轴颈及配件装拆处得到需要的硬度
3)简化热处理操作
4)不承受较大冲击载荷
龙门铣床，立式铣床
241～286
229～269
217～255
750
700
650
600
550
500
450
350
350
320
295
255
200
185
170
145
245
120
70
35SiMn
42SiMn
调质
25
900
750
445
255
245
120
70
性能接近40Cr，用于中小型轴。
≤100
>100～300
>300～400
>400～500
560
540
300
290
280
270
240
235
225
215
140
135
130
125
195
95
55
调质
≤200
217～255
650
360
270
155
215
100
60
40Cr
调质
25
1000
800
485
280
245
120
70
用于载荷较大，而无很大冲击的重要轴。
≤100
>100～300
>300～500
>500～800
2)承受中等载荷，转速较高[PV＜400N·m/(cm2·s)]
3)承受较高的交变和冲击载荷
4)精度要求较高
40Cr(42MnVB)
调质处理
220～250HB
或
250～280HB
1)调质后主轴有较高的强度和韧性
2)为获得良好的耐磨性选择表面淬硬
3)配件装拆部分有一定硬度
车床主轴或磨床砂轮主轴(φ80mm以下)
贝氏体等温淬火
2.5～5.5
颈55～63
齿45～58
≥45
重型车
20
QT600-3
50
去应力退火
正火
≥170
渗碳、淬火回火
贝氏体等温淬火
感应淬火、回火
1.3～1.7
1.5～2.0
58～62
43～51
59～63
大马力
柴油机
船
20CrMnTi
正火
--
渗碳、淬火、回火
1.7～2.2
56～61
机
车
50Mn
退火
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。
3.球墨铸铁σ-1≈0.36σb，τ-1≈0.31σb。
4.许用静应力[σ+1]=σb/[S]b，许用疲劳应力[σ-1]≈σ-1/[S]-1。
5.选用[σ-1]时，重要零件取小值，一般零件取大值。
各种发动机曲轴材料及热处理
用途
材料
预备热处理
最终热处理
工艺
硬度（HB）
工艺
层深（mm）
硬度（HB）
轿车、轻型车拖拉机
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。
229～286
217～269
217～255
196～255
800
750
700
650
520
450
400
380
355
320
295
275
205
185
170
160
245
120
70
40MnB
调质
25
1000
800
485
280
245
120
70
性能同40Cr，用于重要的轴。
≤200
241～286
750
500
335
195
3)获得较高的硬度，提高耐磨性
4)表面马氏体易粗大，冲击值低
磨床砂轮主轴
轴颈部分表面淬硬
≥59HRC
装拆配件处表面淬硬
50～55HRC
1)与滑动轴承配合
2)承受中等载荷或重载荷[PV＜400N·m/(cm2·s)]
齿轮铣床，组合车床等的主轴
1)与滚动轴承配合
2)承受中等，转速较高
3)精度要求较高
4)交变,冲击载荷较小
5)工作中受冲击载荷
40Cr(42MnVB)
调质
220～250HB
1)调质后主轴有较高的强度和韧性
2)轴颈处得到需要的硬度
铣床，龙门铣床，车床等的主轴
轴颈部分表面淬硬
48～53HRC
1)与滑动轴承配合
35CrMo
QT600-3
正火+回火
调质+稳定化处理
调质
正火+回火
240～300
渗氮，490℃，60h
离子渗氮，515℃，40h
渗氮，510℃，120h
≥0.3
≥0.5
≥0.7
≥600HV
≥550HV
≥600HV
各种凸轮轴材料及热处理工艺
用途
材料
预备热处理
最终热处理
工艺
硬度（HB）
工艺
层深（mm）
硬度（HB）
3)配件装拆部分有一定硬度
磨床砂轮主轴
轴颈部分表面淬火
装拆配件处表面淬硬
1)与滑动轴承配合
2)承受中等载荷或重载荷[PV＜400N·m/(cm2·s)]
3)要求轴颈有更高的耐磨性
4)精度要求较高
5)承受较高的交变，但冲击载荷较小
65Mn
调质
250～280HB
1)调质后有较高的强度
2)表面淬硬后提高耐疲劳性能
轴颈部分表面淬火
52～57HRC
装拆配件处表面淬硬
48～53HRC
1)与滑动轴承配合
2)承受中等载荷，转速较[PV＜400N·m/(cm2·s)]提高
3)承受较高的交变和冲击载荷
4)精度要求更高
40Cr(42CrMn)
调质处理
表面硬度
56～61HRC
1)调质后主轴有较高的强度和韧性
2)为获得良好的耐磨性选择表面淬硬
≤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
渗碳淬火
回火
15
表面HRC
56～62
1100
850
525
300
365