硬度选择

零件结构特点、工作条件

选　 择　 要　 点

承受均匀的静载荷、没有引起应力集中的缺口的零件

硬度越高，强度越高，可根据载荷大小，选择较高的硬度或与强度相适应的硬度(缺口一般是指槽、沟或断面变化很大)

有产生应力集中的缺口的零件

需要较高的塑性，使其在承载情况下，应力分布趋于均匀，减少应力集中现象，只能具有适当的硬度。如工作情况下不允许降低硬度，则可用滚压等表面强化处理，改善应力分布

承受冲击、疲劳应力的零件

冲击不大时，一般可用中碳钢全部淬硬；冲击力较大，一般用中碳钢全部淬硬，或表面淬硬；冲击力和疲劳应力都大时，一般是表面淬硬

从磨损或精度要求出发的零件

高速度或高精度一般要求硬度50～62HRC，如滚子轴承，中速度一般采用中硬度40～45HRC；低速度一般采用低硬度，正火或调质硬度220～260HB

从尺寸零件，如汽轮机转子轴

轴径很大，虽然转速很高(3000r/min)，但由于不可能淬到很高的硬度(一般只能达220HB左右)，便不能一律要求高速度高硬度，而要通过降低配合件的硬度和其他措施来处理

摩擦副或两对相互摩擦的零件的硬度差

机床主轴

在滑动轴承中运转时：轴瓦用巴氏合金硬度低，约30HB左右，轴颈表面硬度可低些，一般为45～50HRC；锡青铜硬度高，一般约60～120HB，轴颈表面硬度相应要高一些，约≥50HRC；钢质轴承硬度更高，轴颈表面硬度则需要更高一些，因此还需要渗氮处理

有些带内锥孔或外圆锥度的主轴，工作时和配件并无相对滑动，但配件装配频繁，为了保证配合的精度与使用寿命，也必须提高主轴的耐磨性，一般硬度＞45HRC

传动齿轮

小齿轮齿面硬度一般比大齿轮齿面硬度高25～40HB

螺母与螺栓

螺母材料比螺栓低一级，硬度低20～40HB(可以避免咬死和减少磨损)

滚珠丝杠副

丝杠(GCr15SiMn)58～62HRC，螺母(GCr15)60～62HRC，钢球(GCr6)62～65HRC

传动链

链轮齿按工作条件和材料不同取40～45HRC、45～50HRC、50～58HRC。套筒滚子链的销轴表面硬度≥80HRA，滚子表面硬度76～80HRA，滚子表面硬度74～78HRA

起重机等的转盘的滚子与转动轨道^①

滚子：购买。柱：GCr15SiMn，淬火60～65HRC。转动轨道表面硬度：材料50Mn，淬火50～55HRC，淬硬深2.5～4mm

起重机车轮与钢轨

轮缘踏面硬度≥200～300HB；钢轨轨面硬度≥220HB

整体淬火后的硬度与材料有效厚度关系的经验数据如下表

设计要求的硬度应小于最低值，不然就需改选材料来满足高的硬度要求

材　 料

热 处 理

截　 面　 有　 效　 厚　 度/mm

＜3

4～10

11～20

20～30

30～50

50～80

80～120

淬　 火　 后　 硬　 度/HRC

15

渗碳、水淬

58～65

58～65

58～65

58～65

58～62

50～60

15

渗碳、油淬

58～62

40～60

35

水淬

45～50

45～50

45～50

35～45

30～40

45

水淬

54～59

50～58

50～55

48～52

45～50

40～45

25～35

45

油淬

40～45

30～35

T8

水淬

60～65

60～65

60～65

60～65

56～62

50～55

40～45

T8

油淬

55～62

20Cr

渗碳、油淬

60～65

60～65

60～65

60～65

56～62

45～55

40Cr

油淬

50～60

50～55

50～55

45～50

40～45

35～40

35SiMn

油淬

48～53

48～53

48～53

35～40

65SiMn

油淬

58～64

58～64

50～60

48～55

45～50

40～45

35～40

GCr15

油淬

60～64

60～64

60～64

58～63

52～62

48～50

CrWMn

油淬

60～65

60～65

60～65

60～64

58～63

56～62

56～60

注：① 北京起重机器厂资料。