12-3 轴的材料及选择

 前面讨论过轴的功用,主要承受弯矩和扭矩。轴的失效形式是疲劳断裂,应具有足够的强度、韧性和耐磨性。轴的材料从以下中选取:
一、 碳素钢
优质碳素钢具有较好的机械性能,对应力集中敏感性较低,价格便宜,应用广泛。例如:35、45、50等优质碳素钢。一般轴采用45钢,经过调质或正火处理;有耐磨性要求的轴段,应进行表面淬火及低温回火处理 。轻载或不重要的轴,使用普通碳素钢Q235、Q275等。
二、 合金钢
合金钢具有较高的机械性能,对应力集中比较敏感,淬火性较好,热处理变形小,价格较贵。多使用于要求重量轻和轴颈耐磨性的轴。例如:汽轮发电机轴要求,在高速、高温重载下工作,采用27Cr2Mo1V、38CrMoAlA等。滑动轴承的高速轴,采用20Cr、20CrMnTi等。
三、 球墨铸铁
球墨铸铁吸振性和耐磨性好,对应力集中敏感低,价格低廉,使用铸造制成外形复杂的轴。例如:内燃机中的曲轴。  

轴的常用材料及机械性能表