第章機(jī)器零件用鋼

1、第3章 機(jī)器制造結(jié)構(gòu)鋼 1、了解機(jī)械制造結(jié)構(gòu)鋼的服役條件，理解主要失效形式、性能要求和合金化特點(diǎn)，掌握強(qiáng)韌化機(jī)理；2、理解調(diào)質(zhì)鋼、非調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼、滾動(dòng)軸承鋼、低碳馬氏體鋼、合金滲碳鋼、氮化鋼、耐磨鋼的主要失效形式、性能要求和強(qiáng)韌化機(jī)理；3、理解零件材料選擇的基本原則和思路并簡(jiǎn)單運(yùn)用。機(jī)械制造結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度和脆性；各鋼種的主要失效形式、性能要求和強(qiáng)韌化機(jī)理；零件材料選擇的基本原則和思路。 各鋼種的主要失效形式、性能要求和強(qiáng)韌化機(jī)理；運(yùn)用理論知識(shí)選擇零件材料。5多媒體+講授，案例根據(jù)鋼的生產(chǎn)工藝和用途，可分為：調(diào)質(zhì)鋼、低碳馬氏體鋼、超高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼、滲碳鋼、氮化鋼、彈簧鋼、軸承鋼和易削鋼等。3.1

2、概 述一、機(jī)器零件用鋼的性能要求 1、具有良好的冷熱加工工藝性 如鍛造、沖壓、熱處理、車、銑、刨、磨等。2、具有良好的力學(xué)性能不同零件，對(duì)鋼強(qiáng)、塑、韌、疲勞、耐磨性等有不同要求。一般為亞共析鋼，低合金或中合金，優(yōu)質(zhì) 鋼或高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼。二、機(jī)器零件用鋼合金化特點(diǎn) 主加元素：Cr、Mn、Si、Ni。主要作用：淬透性和力學(xué)性能。輔加元素：Mo、W、V等 過(guò)熱敏感性，回脆，淬透性。最佳范圍：獲得最佳性能稱為極限合金化理論，結(jié)構(gòu)鋼常用范圍為：1.2%Si, 2%Mn，12%Cr, 14%Ni， 0.5%Mo，0.2%V, 0.1%Ti，0.40.8%W?；蚴菃为?dú)加入，或是復(fù)合加入。三、零件材料和工藝選擇途

3、徑1、對(duì)于要求良好綜合力學(xué)性能，零件選低碳馬氏體型結(jié)構(gòu)鋼，采用淬火+低溫回火。為耐磨性，可進(jìn)行滲碳處理；汽車拖拉機(jī)齒輪類為代表.回火索氏體型，選擇中碳鋼，采用淬火+高溫回火。為耐磨性，可進(jìn)行滲氮處理或高 頻感應(yīng)加熱淬火等表面硬化工藝方法。軸類零件為典型。材料的途徑為：2、如要求更高的強(qiáng)度，則適當(dāng)犧牲塑韌性?？蛇x擇中碳鋼，采用低溫回火工藝。如低合金中碳馬氏體鋼。農(nóng)業(yè)機(jī)械較多.3、如要求高的彈性極限和屈服強(qiáng)度，又要有較高的塑性和韌度，則選擇中高碳鋼，進(jìn)行中溫回火。如彈簧鋼。4、零件要求高強(qiáng)度、高硬度，高接觸疲勞性和一定的塑性和韌度，可用高碳鋼，淬火+低溫回火。如軸承鋼。 辨證思維：由于不同機(jī)器零件

4、的服役條件和失效方式不同，主要的設(shè)計(jì)依據(jù)和失效判據(jù)也不同，所以應(yīng)合理選擇鋼的含碳量和熱處理工藝。應(yīng)該明確：一般情況下，某零件制造的材料并不是唯一的；某一種鋼采用不同的熱處理工藝可以制造不同類型的零件；某一零件用某一材料制造，其熱處理工藝方法也可能是多種的。 3.2 調(diào)質(zhì)鋼基本情況：整體強(qiáng)化態(tài)鋼均承受拉、壓、扭等交變應(yīng)力，大部分是整體受力。其主要失效形式是疲勞破壞。主要性能指標(biāo)-1、Rm、AK、KIC等?？傮w上要求良好的綜合力學(xué)性能。主要應(yīng)用：主要制造軸、桿、軸承類等機(jī)器零件，如連桿、螺栓、主軸、半軸等。這類鋼主要有調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼、軸承鋼、低碳馬氏體鋼、超高強(qiáng)度鋼等。1、淬透性原則 淬透性相同的

5、同類調(diào)質(zhì)鋼，可互相代用。0.250.45%C的合金鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)后室溫性能變化屈服強(qiáng)度相同的碳鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼斷面收縮率變化結(jié)構(gòu)鋼抗拉強(qiáng)度與硬度的關(guān)系結(jié)構(gòu)鋼是否淬透對(duì)屈強(qiáng)比的影響。2、合金化及常用鋼含碳量在0.250.45%。常用合金元素作用：Mn：淬透性，但過(guò)熱傾向，回脆傾向；Cr：淬透性，回穩(wěn)性，但回脆傾向；Ni:基體韌度， Ni-Cr復(fù)合淬透性，回脆 ；Mo：淬透性,回穩(wěn)性，細(xì)晶,回脆傾向；V：有效細(xì)晶，(淬透性) ，過(guò)熱敏感性。在機(jī)械制造工業(yè)中，調(diào)質(zhì)鋼是按淬透性高低來(lái)分級(jí)的。DC為油淬臨界直徑：低淬透性合金鋼: DC 40CrNi 40Cr；回脆性40CrNiMo 40CrNi 40Cr回穩(wěn)性

6、40CrNiMo 40CrNi 40Cr；塑韌性40CrNi 40Cr 40CrNiMo思考：以Mn代Ni，在性能上有什么差別？3、調(diào)質(zhì)鋼強(qiáng)韌化工藝的發(fā)展 正確認(rèn)識(shí)性能指標(biāo)：AK是一次大能量沖擊性能指標(biāo)，小能量多沖條件下工作的，很難正確反映。有些重要零件應(yīng)以斷裂韌度KIC來(lái)衡量。由于服役條件差異，鋼最佳綜合性能也不一定都是高溫回火態(tài)好。零件在承受沖擊能量大時(shí)，鋼強(qiáng)度應(yīng)低些，塑性和韌度宜高些；沖擊能量較小時(shí)，強(qiáng)度應(yīng)高些。以達(dá)最佳配合。綜合強(qiáng)化工藝：如復(fù)合熱處理，即熱處理強(qiáng)化、表面處理及形變強(qiáng)化工藝結(jié)合起來(lái)。如汽車轉(zhuǎn)向節(jié)園角處進(jìn)行高頻淬火處理后，疲勞壽命提高了50倍。冷變形：如滾壓、噴丸等冷變形方

7、法的效果也比較好, 能提高零件壽命。鍛造余熱淬火：既能節(jié)約能源、簡(jiǎn)化工序，又能細(xì)化組織，提高零件的強(qiáng)韌性。如柴油機(jī)連桿，已普遍采用鍛造余熱淬火工藝。3.3 非調(diào)質(zhì)機(jī)械結(jié)構(gòu)鋼一、 微合金元素對(duì)強(qiáng)韌化的貢獻(xiàn)。非調(diào)鋼組織：主要是F+P+彌散析出K。主要強(qiáng)化作用：細(xì)化組織和相間沉淀。微合金化元素： Ti、Nb、V 、N等元素，V是主要的。多元適量，復(fù)合加入：Nb-V-N和Ti-V等主要貢獻(xiàn)是細(xì)化組織。復(fù)合微合金化非調(diào)質(zhì)鋼典型成分牌號(hào)CSiMnCrVNbTi其他27MnSiVS6(德)0.260.701.500.100.02S1000(法)0.470.361.550.140.120.0650.03 Mo

8、30(俄)0.300.551.00.600.20.171524MoV(美)0.220.351.540.110.11 MoNC33HFB(日)0.330.241.460.060.010.01NAHF50B(日)0.35 0.400.15 0.351.30 1.600.05 0.1545VNbN(中)0.440.140.790.100.110.02N二、 獲得最佳強(qiáng)韌化的工藝因素 相間沉淀析出示意圖三、組織因素對(duì)強(qiáng)韌性貢獻(xiàn)的大小 間隙型碳氮化合物沉淀析出的強(qiáng)化量一般認(rèn)為可提高150400 MPa，甚至可達(dá)到600 MPa。細(xì)化組織強(qiáng)化量大約在50 300 MPa，脆化矢量為- 0.66/ MPa。

9、其它強(qiáng)化機(jī)制都不同程度地降低韌度。C、N原子的固溶強(qiáng)化，其脆化矢量分別為0.72/ MPa、1.97/ MPa；Mn和Cr元素的脆化矢量為零；Si為0.53/ MPa。鐵素體中固溶C、N量極小，Mn和Si固溶量有限。所以固溶強(qiáng)化相對(duì)是較小的。在強(qiáng)化機(jī)制上，不同的成分和工藝是不同的，所以使鋼的組織、性能也有很大的差異。Mn對(duì)非調(diào)質(zhì)鋼韌度的影響 V、Ti、Nb對(duì) 強(qiáng)度的影響四 非調(diào)質(zhì)鋼的優(yōu)化設(shè)計(jì)通過(guò)合適的成分配比和工藝控制可達(dá)到同時(shí)提高強(qiáng)度和韌度的目的。+CU為沖擊韌性，Rm為抗拉強(qiáng)度，D是珠光體片間距，fp是珠光體體積分?jǐn)?shù)，dr為奧氏體晶粒大小， Rmp是析出強(qiáng)化增量。3.4 彈簧鋼一、彈簧的服

10、役條件及性能要求 彈簧功能儲(chǔ)能減振彈簧類型：板簧，螺簧，壓簧、拉簧和扭簧等典型的螺旋彈簧及板簧其他要求: 冶金質(zhì)量、表面質(zhì)量。思考題：為什么彈簧要求有好的表面質(zhì)量，如表面不允許有裂紋、折迭、嚴(yán)重脫碳等缺陷?二、常用彈簧鋼及強(qiáng)化工藝 合金化：含碳量在0.601.05,低合金彈簧鋼在0.400.74C。+ Si、Mn、Cr、V等合金元素。Cr和Mn主要是提高淬透性，Si提高彈性極限，V提高淬透性和細(xì)化晶粒。 常用硅錳板簧鋼有60Si2Mn 、 55Si2Mn等。60Si2Mn： Si、Mn復(fù)合,強(qiáng)化F,e， s/b可達(dá)到0.80.9；Si / Mn 淬透性，Ms不過(guò)分,開(kāi)裂傾向小; Si有效回穩(wěn)性

11、, 但脫C傾向; Si、Mn復(fù)合，脫碳和過(guò)熱敏感性較硅鋼、錳鋼為小。常用螺旋彈簧鋼有50CrVA等，50CrVA： Cr 、V均回穩(wěn)性, 韌性好；V細(xì)化晶粒,過(guò)熱敏感性; 含Si少,脫C敏感性, 熱處理不易脫C;常用于受應(yīng)力高的螺旋彈簧及60HRC；高接觸疲勞強(qiáng)度以免過(guò)早失效保證材質(zhì)、組織；一定韌度承受沖擊，以免碎裂；尺寸穩(wěn)定性好保證精度；一定耐蝕性大氣、潤(rùn)滑油腐蝕。關(guān)鍵因素：化學(xué)成分、冶金質(zhì)量和加工工藝。二、軸承鋼的冶金質(zhì)量和合金化接觸面小應(yīng)力集中大易產(chǎn)生裂紋材質(zhì)純凈、組織均勻。冶金質(zhì)量要求：純凈夾雜物要少：主要有各種氧化物（如A12O3）和硅酸鹽等；危害程度依次遞減：A12O3、球狀不變形

12、夾雜、鋁硅酸鹽。氧化物夾雜數(shù)量對(duì)軸承鋼疲勞壽命的影響組織均勻：碳化物細(xì)小均布。主要有三類K：K液析 結(jié)晶時(shí)枝晶偏析而存在高溫?cái)U(kuò)散退火，不允許液析嚴(yán)重；帶狀K 軋制時(shí)二次碳化物偏析高溫?cái)U(kuò)散退火；網(wǎng)狀K冷卻時(shí)在晶界析出正火。GCr15鋼 淬火回火態(tài) （回火隱晶馬氏體碳化物）網(wǎng)狀碳化物 帶狀碳化物 碳化物液析三、高碳鉻軸承鋼的熱處理工藝特點(diǎn)是簡(jiǎn)單而要求高。熱處理特點(diǎn)：球化退火為最終淬火作組織準(zhǔn)備淬回火工藝參數(shù)對(duì)疲勞壽命有很大影響，一般采用保護(hù)氣氛加熱或真空加熱160保溫3h或更長(zhǎng)回火，硬度6266HRC，如要求消除AR 淬火后立即冷處理,而后立即低溫回火。合金化：高碳，加入Cr、Si、Mn等。如GC

13、rl5、GCrl5SiMn。組織特點(diǎn)：經(jīng)合適的熱處理，應(yīng)得到組織：細(xì)小均勻的奧氏體晶粒度58級(jí)；M中含0.50.6%C；隱晶M基體上分布細(xì)小均勻的粒狀K，體積分?jǐn)?shù)約78%， 一般可有少量AR。負(fù)荷較小時(shí),為提高-1，可設(shè)計(jì)M中約含0.45%C，K體積分?jǐn)?shù)約5%。鋼中總含碳量應(yīng)。左 回火溫度對(duì)GCr15鋼力學(xué)性能的影響右 軸承鋼深冷處理溫度對(duì)殘留奧氏體量的影響 1- GCr15，850淬火；2-Cr15SiMn，830淬火1- GCr15，850淬火2-Cr15SiMn，830淬火思考題：軸承鋼在淬火熱處理后,硬度檢驗(yàn)時(shí)不允許有明顯的軟點(diǎn),為什么?如出現(xiàn)軟點(diǎn),可能有哪些因素造成的?3.6 低碳馬

14、氏體鋼沒(méi)有獨(dú)立鋼類，有專門開(kāi)發(fā)的低碳M鋼。低碳結(jié)構(gòu)鋼采用淬火+低回工藝，可得到位錯(cuò)板條M 強(qiáng)度、韌度和塑性的最佳配合?；拘阅埽嚎估瓘?qiáng)度b ，11501500MPa ；屈服強(qiáng)度s , 9501250 MPa ；40% ；伸長(zhǎng)率，10% ；沖擊韌度AK6J 。 這些性能指標(biāo)和中碳合金調(diào)質(zhì)鋼性能相當(dāng)，常規(guī)的力學(xué)性能甚至優(yōu)于調(diào)質(zhì)鋼。1 成分、工藝特點(diǎn)成分特點(diǎn)：0.150.25%C，以保證淬火后獲得板M+ Cr、Mo、Si、Mn、V等 淬透性等性能15MnVB、20SiMn2MoV等是我國(guó)研制開(kāi)發(fā)的工藝特點(diǎn)：高溫加熱較長(zhǎng)t保溫高速冷卻；零件斷面尺寸，心部可能淬不透，綜合性能應(yīng)根據(jù)零件的尺寸大小來(lái)選擇相

15、應(yīng)淬透性的鋼。2、低碳馬氏體結(jié)構(gòu)鋼及應(yīng)用應(yīng)用：在礦山、汽車、石油、機(jī)車車輛、農(nóng)業(yè)機(jī)械等制造工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用實(shí)例：石油鉆機(jī)吊環(huán)(卡) 20SiMn2MoV代35鋼 材料 工藝 重量kg b /MPa AK /J 35 正火 137.4 550 5020SiMn2MoV 淬火 29 1600 110120局限性：工作溫度200;強(qiáng)化后難以進(jìn)行冷加工焊接等工序; 只能用于中小件;淬火時(shí)變形大,要求嚴(yán)格的零件慎用.吊卡實(shí)物外形3.7 3.9 表面強(qiáng)化態(tài)鋼（滲碳、滲氮、淬火）這類鋼適宜制造表面和心部性能要求不同的零件，通過(guò)某種工藝使零件表面硬度高耐磨而心部具有較好強(qiáng)韌性配合以滿足要求。典型零件有齒

16、輪、凸輪等。 零件在滑動(dòng)、滾動(dòng)、接觸應(yīng)力、摩擦等工況下工作 磨損和接觸疲勞是主要失效形式 表面應(yīng)具有高硬度、高接觸疲勞抗力和良好耐磨性，而心部有一定塑韌性 滲碳鋼、滲氮鋼、感應(yīng)加熱淬火鋼等各種類型的齒輪3.7 合金滲碳鋼 1、滲碳鋼的合金化一般含碳量在0.120.25，保證得到強(qiáng)韌性好的板條M；常用合金化元素，Mn、Cr、Ni主要淬透性， Ti、V、W、Mo細(xì)化晶粒 滲碳層性能：表層碳量、表層濃度梯度和滲層深度滲碳層深度根據(jù)零件需要確定。原則上，滲碳層深度應(yīng)大于零件的最大切應(yīng)力深度。合金元素對(duì)滲碳層表面含碳量和滲碳層厚度的影響表 合金元素對(duì)滲碳工藝和滲碳層性能的影響合金元素碳擴(kuò)散系數(shù)表層碳量滲

17、層深度濃度梯度淬透性晶粒長(zhǎng)大傾向含量范圍質(zhì)量分?jǐn)?shù) %Ti、V變陡不定 0.12 0.30WMoCr變陡0.41.20.20.6 2Mn影響小平緩 2Ni平緩影響小 4Si平緩影響小PMBP片比P球耐磨性高10%左右。P片越細(xì)，耐磨性越好。鋼若具有A和B組織，其耐磨性要優(yōu)于相同硬度的具有P和M組織的鋼，換句話說(shuō)，硬度較低的A和B組織可以比硬度較高的P和M具有相當(dāng)?shù)哪湍バ阅?。碳化物?xì)小均勻分布，耐磨性。在硬度相當(dāng)?shù)那闆r下，碳化物量越多則相對(duì)耐磨性越。一般來(lái)說(shuō)，晶粒細(xì)化會(huì)伴隨著耐磨性的改善。性能：不同成分的鋼經(jīng)熱處理達(dá)到相近硬度時(shí)其耐磨性是不同的。不同碳含量的碳鋼，在低溫回火馬氏體狀態(tài)下，耐磨性隨硬

18、度增加而明顯提高。在一定硬度范圍內(nèi)相對(duì)耐磨系數(shù)隨硬度增加而明顯提高，但有時(shí)硬度過(guò)高耐磨性反而下降，如圖所示 另外，材料表層的夾雜、空間、微裂紋、鍛造央層等缺陷也將使磨損加劇。材料表面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理，如過(guò)大的界面變化、過(guò)小的圓角半徑。表面加工質(zhì)量以及各種熱加工缺陷，如網(wǎng)狀、帶狀組織、脫碳，氧化等，都是對(duì)耐磨性不利的。3.10.2 高錳鑄鋼一、高錳鑄鋼的化學(xué)成分及性能 特點(diǎn)：高碳、高錳。鑄件使用。常用高錳鑄鋼為ZGMn13型。鑄態(tài)組織一般是奧氏體、珠光體、馬氏體加碳化物復(fù)合組織，力學(xué)性能差，耐磨性低，不宜直接使用。經(jīng)過(guò)水韌處理（即固溶處理）后的顯微組織是單相奧氏 體，軟而韌。二、高錳鋼的熱處理1

19、、水韌處理加熱T應(yīng)Acm，一般為1050 1100，在一定保溫時(shí)間下，K全部溶入A中。2、高錳鋼導(dǎo)熱性較差，僅為碳素鋼的1/41/5，熱膨脹系數(shù)比普通鋼大50%，而且鑄件尺寸往往又較大，所以要緩慢加熱，以避免產(chǎn)生裂紋；3、鑄件出爐至入水時(shí)間應(yīng)盡量縮短，以避免碳化物析出。冷速要快，常采用水冷。水冷前水溫不宜超過(guò)30，水冷后水溫應(yīng)小于60；4、水韌處理后不宜再進(jìn)行250350的回火處理，也不宜在250350以上溫度環(huán)境中使用。三、高錳鋼的耐磨性及應(yīng)用耐磨機(jī)理：大形變?cè)贏基體中產(chǎn)生大量層錯(cuò)、形變孿晶、和馬氏體而硬化。表面硬度從原來(lái)200HB左右可到500HB以上，硬化深度可達(dá)1020mm，而心部仍保

20、持A，所以能承受較大沖擊載荷而不破裂。在表層逐漸被磨掉的同時(shí)，硬化層不斷地向內(nèi)發(fā)展 “前赴后繼”。在低應(yīng)力和低沖擊載荷下，耐磨性往往不一定好。應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于承受大沖擊載荷、強(qiáng)烈磨損的工況下工作的零件，如各式碎石機(jī)的襯板、顎板、磨球，挖掘機(jī)斗齒、坦克的履帶板等。思考題，保險(xiǎn)箱?高錳鋼經(jīng)水韌處理能得到全部A，而緩冷卻得到大量M。為什么?3.11 零件材料選擇基本原則一、選擇材料的基本原則1、材料使用性能要求 最大限度發(fā)揮材料潛力；2、材料的工藝性能 加工工藝性能良好；3、經(jīng)濟(jì)性 涉及材料的價(jià)格、加工成本、國(guó)家資源情況等,零件的總成本與零件壽命的關(guān)系；4、其它因素 材料毛坯的選擇、生產(chǎn)設(shè)備的可能性

21、、環(huán)境協(xié)調(diào)性等。二、零件的加工工藝路線基本上可分為三類：（1）性能要求不高的零件一般是鑄鐵和碳鋼制造。其工藝路線比較簡(jiǎn)單：毛坯正火（退火機(jī)械加工零件。如直接用型材加工，則不需要進(jìn)行熱處理。（2）性能要求較高的零件合金鋼制造的軸、齒輪等零件。工藝路線：毛坯 預(yù)先熱處理機(jī)械粗加工最終熱處理（淬火回火或滲碳淬火等)精加工。（3）要求高的精密零件 一般用于精密絲桿、主軸等。工藝路線 為：毛坯 預(yù)先熱處理 機(jī)械粗加工 熱處理 半精加工 氮化處理 精加工 去應(yīng)力退火 零件。 三、選擇材料的基本思路及方法 注意：要合理引用手冊(cè)上材料的力學(xué)性能數(shù)據(jù)；盡量選用簡(jiǎn)化加工工藝的材料；零件材料選擇要考慮零件的綜合成本

22、。四、典型零件材料選擇與工藝分析 1、齒輪類零件不同機(jī)械的齒輪，其工作條件差別很大，所以在選擇材料和熱處理工藝上也有很大不同。機(jī)床齒輪：載荷不大，工作平穩(wěn)，一般無(wú)大的沖擊力，轉(zhuǎn)速也不高。常選用調(diào)質(zhì)鋼制造，如45、40Cr、42SiMn等鋼，熱處理工藝為正火或調(diào)質(zhì)，高頻感應(yīng)加熱淬火。一般工藝路線為：備料 鍛造 正火 粗加工 調(diào)質(zhì)處理 半精加工 高頻淬火+ 回火 磨削。汽拖齒輪：汽車、拖拉機(jī)上的變速箱齒輪屬于重載荷齒輪。一般都采用滲碳鋼，如20Cr、20CrMnTi等，進(jìn)行滲碳熱處理。一般工藝路線為：備料鍛造 正火 粗加工 滲碳+淬火+回火 噴丸 磨削。重載齒輪：航空發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪和一些重型機(jī)械上的齒

23、輪承受高速和重載，一般多采用高淬透性滲碳鋼，如12CrNi3A、18Cr2Ni4WA等鋼。工藝路線較復(fù)雜：備料 模鍛 正火+高溫回火 機(jī)械加工 滲碳 高溫回火 機(jī)械加工 淬火+回火 精加工 檢驗(yàn)。2、軸類零件軸是各類機(jī)械中最基本零件，也是關(guān)鍵零部件。它直接影響精度和使用壽命。各種軸的尺寸差別很大，一般鐘表的軸直徑在0.5mm以下，而汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子軸直徑可達(dá)1m以上。服役條件主要共同點(diǎn)： 傳遞扭矩，交變性，有時(shí)會(huì)承受彎曲、拉壓負(fù)荷； 都有軸承支承，軸頸處受磨損，需要較高的硬度，耐磨性好； 大多數(shù)承受一定的沖擊和過(guò)載。主要失效方式：斷裂、疲勞斷裂和過(guò)量磨損。軸類零件主要是按強(qiáng)度來(lái)選材的，并考慮一定韌度和耐磨性。目前常用軸的材料及工藝如下：（1）輕載主軸。如普通車床主軸，負(fù)荷小，沖擊力不大，磨損也不嚴(yán)重，一般采用45鋼，整體經(jīng)正火或調(diào)質(zhì)處理，軸頸處高頻感應(yīng)加熱淬火。（2）中載主軸。如銑床，中等負(fù)荷，有一定沖擊力，磨損也較重，一般用40Cr等制造，