最近在研究改良一項機具設備，其中的葉輪軸在十幾年前設計時，要求要用機械構造用碳鋼製作，並且要熱處理到洛氏硬度 HRC32，現在想試著了解前人為何要訂這樣一個規格，但是在網路上都查不到洛氏硬度 HRC32的機械構造用碳鋼有什麼物理特性或其他特別之處，也問不到當初設計的人，因此想請教各位高手，究竟洛氏硬度 HRC32的機械構造用碳鋼有什麼特殊之處嗎？如果把硬度要求提高的話，有什麼樣的優缺點呢？謝謝大家！
2005-08-18 20:45:03 · 4 個解答 · 發問者 耄 7 in 科學 ➔ 其他：科學
感謝二樓的先進回答, 我是從該項機具設備的製造規範中,得知它的材質是機械構造用碳鋼及要熱處理到洛氏硬度 HRC32...
2005-08-25 07:24:05 · update #1
你如何得知它的硬度是HRC32度?
而這個硬度是由表面到軸心?還是只有表面硬化層?
另材質真的是構造用碳鋼嗎?你如何確認?
HRC32度之碳鋼材,不論過去(十幾廿年前)或現在,
均無任何特殊之處,所以你查不到它的"特殊之處".
HRC32度並不是很硬,很多合金碳鋼素材還未熱處理,
都還比它硬.
而這種硬度,不論用何種加工機具,均無製造加工問題,
一般會因硬化而造成加工困難的硬度通常都在HRC45
度以上.
低硬度的熱處理原屬不必要,若真為之,其變形量少之又
少,若真因熱處理而變形,須於前工程,如車工時由設計工
程師決定裕留變形加工量,
通常經熱處理後的機件,均需再經二次加工,如研磨等,
將表面黑色碳結組織除去及令其達到公差尺寸及表面粗
度.
以機械設計論點而言,一般會將旋轉用軸施于表面硬化,只
有一個理由:那就是抗磨耗.但要抗磨耗的硬度依場合的不
同,通常也要高達HRC50度以上才有效.但因為了抗磨耗而
把旋轉軸表面硬度提高,將造成軸心組織與表面組織的剥
離而崩壞,尤其當此軸是傳達高扭力或大馬力時.所以更進
一步地是將旋轉軸施于正常化、調質及滲碳(氮)等熱處理,
令其表面硬度至軸心組織有完整細緻的結構.如此方可抵抗
表面磨耗及旋轉時所產生扭變負荷.
構造用碳鋼並不是好的熱處理材,碳鋼的運用是方便、便宜.
對上述重要場合,應使用合金熱處理材,如白十字、藍十字、
紅十字等.構造用碳鋼如中碳鋼其熱處理極限硬度約在HRC50
度以下,太硬就會產生大量熱應力集中而削減機械強度.
依你的問題研判:
此軸只是一般用途,非傳動高扭力或大馬力之旋轉軸.
所以無磨耗性問題表面硬度只要HRC32度(一般硬度)
就夠了(我懷疑它真的有作熱處理嗎?).但它必須長時
間承受旋轉扭變負荷,所以它的材質不應為構造用碳
鋼,而是高碳軸承鋼(SUJ2)之類的.
你是否應再調查清楚?
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2005/08/25 18:13補充
若可確認為製造規範,那此軸所受的熱處理,應是調質硬化,而不
是一般表面硬化熱處理(如高週波).
如我先前所言,HRC32度並不是很硬,以中碳鋼(S45C)而言,其基本
硬度約為HRC25度,兩者只相差7度而已.而熱處理硬化公差為正負
5度,所以此軸表面硬化至HRC32度,並非要它的表面硬度,而這種硬
度是透過調質處理,令機件結構晶體能重新排列且更緊密,如此可預
防及消除工作及加工中所產的內應力,延長此軸的使用壽命.
若你對熱處理學有興趣及想得知更多相關技術,到書局找找吧,
這種書很多,但有性趣的人不多.大專以上機械設計科系必修熱處理
學,很多人背得很痛苦.不知你是否也為機械相關科系人員?
教你一個了解熱處理學的技巧:"完全了解SS曲線"就可以了!
再聊....!
2005-08-24 15:21:55 · answer #1 · answered by Anonymous · 0⤊ 0⤋
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2014-10-04 11:46:05 · answer #2 · answered by Anonymous · 0⤊ 0⤋
其中的葉輪軸在十幾年前設計時，要求要用機械構造用碳鋼製作，並且要熱處理到洛氏硬度 HRC32←我想是為要省錢八因為他是軸承類這樣做很不耐用喔因為構造用鋼SS41作滲碳作低溫回火(160度C)HRC可能剛好32品質不穩定他的特點心部很軟表層很硬如遇到一些衝擊很容易裂喔可以考慮使用較好軸承鋼
輕機械用粉墨冶金多孔性物質有助潤滑
如在水裡或液體中使用的話建議採用不鏽鋼的材料
如用於重機械上選用SUJ2材料較適當
你可以參可一下機械月刊喔
2005-08-27 10:07:25 · answer #3 · answered by 炫成 2 · 0⤊ 0⤋
應該是要他的強度吧?也就是說可能需要加工方便但顧及硬度也需要加強的關係吧?
不過現在比較建議使用P3或P5的材質(預硬鋼),它硬度也有33左右(P5)而且不用熱處理.價格跟買中碳鋼再熱處理價錢差不多.更沒有變形的顧慮呢!
2005-08-23 08:35:53 補充：
應該是要他的強度吧?也就是說可能需要加工方便但顧及硬度也需要加強的關係吧?
不過現在比較建議使用P3或P5的材質(預硬鋼),它硬度也有33左右(P5)而且不用熱處理.價格跟買中碳鋼再熱處理價錢差不多.更沒有變形的顧慮呢!
參考資料
2005-08-23 08:39:38 補充：
如果把硬度要求提高的話,看你的加工設計才能確定,畢竟硬度再調高.你要求的公差不一定能加工.一般到HRC40以上,加工可能就有麻煩.況且那還需要預估變形量.因為你那以前曾經做過.可能精度沒有要求.應該沒有問題啦!
2005-08-23 04:21:37 · answer #4 · answered by 新 程 5 · 0⤊ 0⤋