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感应淬火件的淬硬层深度对零件扭转性能有何影响?
感应淬火轴类零件适用于扭转条件下工作。感应淬火使轴表面提高了硬度并且产生了残留压应力,提高了轴件的疲劳强度。轴件淬火时,淬硬层深度越深,扭转强度亦越大,可用四组试验*来说明。表4-9中有四种钢,其中40钢、50钢是中碳结构钢、淬透性较低,40钢是原始冷拔状态、50钢是热轧状态,心部硬庋不同。40Mn2与42CrMo淬透性较好,40Mn2钢经过调质,心部硬度较高。
1)轴的静态扭转强度(屈服强度与极限强度)均随淬硬层深度的增加而上升。
2)淬透性高的钢轴,其淬硬层总深度(测到20HRC)的绝大部分为有效淬硬层深度。因此,当淬硬层总涤度较浅时,即能达到40钢轴淬硬层总深度较大时所达到的扭转强度。例如,40钢轴有效淬硬层深度为轴径的15%、淬硬层总深度为轴径的25%时所达到的扭转强度,42CrMo钢轴只需有效淬硬层深度为轴径的17%,淬硬层总深度为轴径的23%即能达到。40钢有效淬硬层深度浅是由钢的淬透性低所决定的。
3)试验还证明,轴的疲劳寿命随着淬硬层总深度增加到一定值后达到极限,在同样扭转应力下,相同扭转强度的轴,40钢比42CrMo钢轴的疲劳寿命略长一些。有人认为,这与40钢淬硬层总深度略高有关。