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轴的常用材料与其机械性能
轴的常用材料与其机械性能
   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，以与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，以与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展外表处理，以与外表强化处理(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适宜的。
    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。
轴的常用材料与其机械性能
(MPa)
材料牌号
热处理
毛坯直径(mm)
硬度HB
抗拉
强度
σb≥
屈服
强度
σs≥
弯曲疲
劳极限σ-1≥
扭转疲
劳极限
τ-1≥
许用弯曲应力
备  注
[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
500
480
460
440
270
260
240
230
220
210
205
190
185
175
120
115
110
105
100
165
75
45
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调质
≤100
>100～300
156～207
560
540
300
280
230
220
130
125
175
85
50
45
正火
25
≤241
610
360
260
150
195
95
55
应用最广泛。
正火
回火
≤100
>100～300
>300～500
>500～750
170～217
162～217
156～217
600
580
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