精密丝杠选材及热处理工艺研究.pdf

《精密丝杠选材及热处理工艺研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、·68·精密丝杠选材及热处理工艺研究王安宁(贵州省机械设备进出口公司，贵州贵阳550008)摘要：本文对用于大中型精密测试测量仪器的传动丝杠在制造过程中材料选择和热处理工艺进行了调查和总结，对关键零件的工艺过程提出了修改建议。关键词：仪器精密丝杠金属材料热处理中圈分类号：TH132．1文献标识码：B文章编号：1002"6886(2012}05-0068—03PrecisiOilScrewMaterialsSelectionandHeatTreatmentProcessWANGAmlillgAbstract：Thedrivin

2、gscrewusedinlargeandmedium—sizedprecisiontestandmeasurementinstrumentsarerequestedverystri~l_gentaccuracyandusefullife．Investigationandsummarizinghasbeendoneforthematerialsselectionandheattreatment．Proposalhasbeengivenonkeyparts．Keywords：instruments；precisionscrew；

3、metalmaterials；heattreatment1．2锰钒钢材料分析0引言锰对钢材的影响：大中型精密测试测量仪器对其内部的传动丝杠有非1)锰对提高淬透性的作用十分强烈，在各合金元素常严苛的精度和寿命要求。为了降低制造过程中的废品中仅次于钼而与铬相近。例如；在45钢的基础上增加率，满足设计对其精度和寿命的要求，精心选择材料和加1％的锰(相当于45Mn2)，可使水中淬火的临介直径由15强对热处理工艺的研究十分必要。HⅡn左右增加到35rain-40mnl左右。2)锰加入结构钢中，因强烈提高淬透性而使淬火，回1材料选择火处

4、理的钢材得到合理的组织结构，从而提高其机械性1．I对精密丝杠材料的一般要求能。用45Mn2钢和45钢作比较，淬火回火后，可以明显1)具有足够的机械性能，抗拉强度不应低于588看出锰对增加珠光体量，细化珠光体组织并对铁素体有显MPa。著强化作用。2)便于机械加工，切削抗力小，刀具不易磨损，磨削中3)过去某些关于锰钢的书籍把锰列为明的降低韧不易产生磨削裂纹，能获得良好的表面光洁度。性的元素，并将锰的含量限制在1．5％以下，但实验结果和3)具有良好的热处理工艺性，淬透陛好，不易淬裂，能生产实践证明，锰在明显提高强度的同时，对韧性的

5、影响获得较高的硬度，组织均匀，变形小。不大。对含碳量达0．25％以下的钢，锰地增加到3％～4)具有良好的耐磨性，使用寿命长。4％仍有较好的抗冲击韧性，如果配合加入钼，钒等细化品5)具有较高的稳定性，长期使用中不弯曲，不变形，尺粒元素，韧性还可以明显改善。寸稳定。4)锰钢的缺陷：含锰较高时，有明显的回火脆性，尼其6)钢材表面不得有肉眼可见的扭曲，裂纹，折迭，结是第一类回火脆性较严重。锰有促进晶粒长大的作用，疤，发纹和夹杂，材料光整平直，硬度均匀。此锰钢对热较敏感，不过这种缺点也可以用加入细化品粒7)下料前应进行化学成份分析，材

6、料的成份，粗相，金元素如钼，钨，钒，钛等来克服。相应符合冶标规定。5)在锰钢中加入钒：钒是碳化物形成元素。它往钢根据上述要求并结合我国国情，采用锰钒钢作为精中形成很稳定的特殊碳化物，有很强烈的细化晶粒作用。密丝杠的原材料较为合适。因此，在锰钢中加入钒对钢材的性能特别有利。此外，钒·6g·恰好可以克服锰钢易过热的缺点，同时可以使锰钢的强度于共析温度A，组织不发生变化而达到软化金属的目的。和韧性都得到提高。钒还有较强的二次硬化作用，使淬火为了消除切削加工引起残余应力，减少淬火时丝杠的弯曲钢回火时在高温回火的温度范围内温度下降很缓

7、慢，使得变形，粗车后必须进行除应力处理。除应力处理温度决定含钒钢可以采用较高的回火温度，对于需要尽可能减少残于零件要求的硬度和除应力的效果。温度越高，塑性越余应力的精密零件是很可贵的。好，消除残余应力的效果越大，但不能超过A。，以免引起1．3两种用于精密丝杠的锰钒钢性能比较相变，此时的丝杠处于退火状况，硬度不必考虑。由于目前广泛用于精密丝杠的材料是CrWMn和9Mn2V。9Mn2V制成的细长杆淬火后比较难校直，要求除应力退这两种钢淬火变形小，耐磨性高。相比之下9Mn2V钢的火以减少淬火弯曲变形。目前中小型精密丝杠大多采用碳化

8、物网络偏析较轻且宜消除、其珠光体的球化也较容易650cI=保温10h，炉冷到~<350~C出炉。达到、车削和磨削等机加工性能较好、淬火开裂倾向性较2．3淬火小。不利方面是淬透性较小，热校直比较困难，因此精密淬硬丝杠均采用光杠淬火。这是由于粗车螺纹9Mn2V较适用于直径小于50IDATI的精