JB/T 50077-1999 机床八类零件选材及热处理

中华人民共和囻机械行业标准JB/T50077-1999机床八类零件选材及热处理(内部使用)1999-06-09发布2000-01-01实施国家机械工业局发布JB/T50077-1999前言本标准是对JB丌T50077-%6《机床八类主要零件选材及热处理》的修订。修订时仅按有关规定进行了编辑性修改,主要技术内容未变本标准自实施之日起代替JBT5007796。本标准由全国金属切削机床标准化技木委员会提出并归口本标准起草单位:北京机床研究所。本标准于1996年首次发布中华人民共和国机械行业标准JBT50077-1999机床八类零件选材及热处理代替JBT50077-%6(内部使用)1范围本标准规定了金属切削机床(以下简称机床)八类零件(主轴。导轨副、丝杠副、齿轮、蜗轮嗣,花键轴、齿条和箱体)的常用材料和热处理技术要求。本标准适用于各类机床2引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性GBT3480-1997渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法GBT10062-1988锥齿轮承载能力计算方法JBT6609-1993机床零件用钢及热处理本标准采用下列定义3.1除应力时效将钢铁零件加热到Ac相变温度以下保温,然后缓慢冷却,以消除内应力、稳定零件尺寸为目的的热处理T艺。根据加热温度不同,分为低温时效和高温时效。3.2振动时效使金属零件发生共振,以稳定零件尺寸为目的的处理工艺。4主轴除部分重型机床外,一般主轴的轴承支撑部位和端部工作面须采用硬化措施,整体须经除应力时效处理。主轴材料和热处理技术要求见表1。国家机械工业局19906-09批准2000-01-01实施JB/T50077-1999表1热处理类别材料牌号热处理技术要求L.耐性好20CcM2.主轴端部工作面及轴承支撑都位S08-160582承受冲击性能较灯;或S0.8-1.6C58;3.对整体淬火件,去碳层2cMn3低温时效(椭密件)部位可机加20CrNI3A(以15CMMn为好T235或T265或Z;2.主轴端部工作面及轴承支撑部位G48或G52有效硬化层深度不小于1mm(对小直径主轴耐磨性好;40可整体淬火,C48或C52)3.能承受一定冲击力42CMo|3低温时效(精密件)(或整体滓火)Gcr51.235或球化遇火1.耐磨性好GCrl sImN2丰轴端部工作面及轴承支撑部位G8.有效硬2精加[后表面粗糙度R化层深度不小于1mn(对小直径主轴可整体的最大值可达到02ScR淬火,C58);004um3.低温时效(精密件)3.整体淬火主轴承受冲击性能较差耐磨性最好2.抗胶合能力强,不易“抱L.T23或T265成Z38CrMoA2.D04850或D05850;38CrMoAIA精加I后表面粗糙度R3.低温时效(精密件)的最大值可达到0.04um4.不能承受撞击1.T235或Z;1.生产成本低2.仅适用于部分重把机床(或正火)(铸铁200-240HBs)或低速机床QT600-3注:本表及以下各表中热处理技术要求代号的含义见JBT66094.1与滚动轴承配合的主轴宜采用渗碳淬火主轴或局部淬火主轴。大直径渗碳淬火主轴应选用含合金元素较高的渗碳钢,有效渗碳硬化层深度取上限。局部淬火主轴一般选用中碳结构钢,硬度要求高的可选用高碳合金钢。4.2与滑动轴承配合的主轴宜采用渗氮主轴,要求较低的也可采用渗碳主轴或高碳合金钢淬火主轴。轴瓦材料可选用ZCuSn10P1、 ZCuPb30或 ZEuS6Zn6Pb3,高速重载轴瓦可选用轴承合金。JB/T 50019994.3与静压轴承配合的主轴参照与滚动轴承配合的主轴材料选用。5导轨副5.1滑动导轨滑动摩擦面须釆用耐磨措施。按导轨材料不同分为两种类型5.1.1铸铁导轨铸铁导轨材料和热处理技术要求见表2。须进行刮研加工的导轨可选用耐磨铸铁;刚度要求高的横梁导轨可考虑球墨铸铁。一般情况宜选用灰铸铁。经淬硬的灰铸铁宜采用低温时效或振动时效处理,不淬硬灰铸铁仅适用于不重要导表2铸铁类别牌号热处理技术要求配合副1.导轨面可不浮火2.可进行刮研加3.耐磨性较好MIVTi250填充聚四氟乙烯导轨软4.承载能力MITTVTi3O耐摩铸铁高温时效成振动时效粘结填充聚四氟乙烯ATCrMoCu250与主导轨同类的低一级MTCrMoCu300导轨软带导轨副一股不的耐磨铸铁MTCrMocu350大于1MPa;CTCrCu250耐磨铸铁导轨一般MTCrCu300不大于15MPaHI250感应浮火或火焰淬火耐磨性较好;导轨面硬度不小干65Hs2.抗擦伤性能较好HT350或68HS,有效硬化屋深填充聚四氟乙烯导轨软3.承载能力粘结填充聚四氟乙烯密烘铸铁度不小于15mm(高频淬导轨软带的导轨副一般HT200;灰铸铁(挑拉强度230火为不小于08m不大于IMPa;铸铁导轨副一殷不大350 MPa接触电阻加热淬火,并于1.5MPa低应力铸铁符台有关规定要求填充聚四氟乙烯导轨软高温时效或振动时效2.南磨性一般;350 MPa带3.抗擦伤性能较差淬火戒不淬火。填充聚四氟乙烯导轨软刚度高淬火件:其技术要求2经淬火处到后耐磨性和QT500-7于灰铸铁淬火件相同;QT600-3对不淬火件:高温时效3.不淬火件可进行刮研加或振动时效JB/T50077-19995.1.2镶钢导轨镶钢导轨材料和热处理技术要求见表3。要求耐磨性高或结构形状复杂、热处理易变形的导轨应釆用渗氮处理。一般导轨宜采用淬火处理表3热处理热处理技术要求配合副1,接触疲劳强度高;GCrl5填充聚四氟乙烯导2.耐磨性好轨软带;1.球化退火3.抗擦伤性能好;2.c58或G58,有效硬化层4.滑动导轨承载能力9SiCr度不小于15mm;软带配合副一般不大3.低温时效于1MPa2滚动导轨铸铁配合副一般不大(或表面淖火)60GCr15( C60)于15MPa充聚四氟乙烯导轨1.Z或T2351.耐磨性较好;2.G56或C56,有效硬化层2.抗擦伤性能较好;深度不小于15mm;3.承载能力同滑动导轨;3.低温时效4.一般不用于滚动导轨填充聚四氟乙烯导轨软带HT200;1接触疲劳强度高2耐磨性好渗碳15CM2s4C58或S14G58HT2503.抗擦伤性能好3.低温时效4.承载能力同淬火导轨1.耐性最好;填充聚四氟乙烯导轨2.抗擦竹性能最好渗氮38cMoA1.T235或T265或Z3.热处理变形小2.D0.5-8504承载能力同浮火滑动导HT3005.一般不用于滚动导轨5.2滚动导轨滚动摩擦面须米用硬化措施。JB/T 5007滚动导轨材料和热处理技术要求见表3。轴承钢应予优先选用。除特殊易变形导轨外,一般不排荐渗氮处理5.3液体静压导轨滑动面可以不采用硬化措施液体静压导轨材料和热处理技术要求见表4。导轨面不允许有疏松等铸造缺陷。根据导轨结构和刚度要求选用表4材料牌号热处理技术要求配合副H250填充聚四氟乙烯导轨软带HT300高温时效或振动时效涂层塑料;1.T215或T235或ZZOuSn IOP12.低温时效ZZnAllo--35.4气体静压导轨滑动面一般应采用耐磨措施气体静压导轨材料和热处理技术要求参照表3选用6丝杠副6.L.1普通精度(7级及7级以下)滑动丝杠的材料和热处理技术要求见表5。T作频繁、磨损较严重的丝杠应采用硬化处理(氮碳共渗等表面处理或淬火)一般丝杠可采用调质或正火处理热处弹美别材料号热处理技术要求40MnZ或T23540Cr1.中碳耐磨性一散,含碳高正火或调质yF4M的钠种稍好;2.牛产成本较低ZCuSn6Zn6Pb31215或T2351.耐磨性较好;氮碳共渗YFwv|2氮碳共渗等表面处理,表HT200Y4oMn面硬度不小于480HV3.热处玶后不宜門机加,只YF4SMnV推荐用于7级以下的丝杠1.Z或T235;2.7级丝杠须用磨剂螺纹来保证精度42CrMo2.c42或G483.推荐用于长度在1m以下的注:热处理技术要求系指丝杠螺纹部分。软丝杠的方头和轴颈一般需C42或G48。JB/T50077-19996.L.2精密(6级及6级以上)滑动丝杠的材料和热处理技术要求见表6。耐磨性要求特别高,或热处理易变形的丝杠宜选用38cMoA1钢,一般情况多采用淬火丝杠。调质丝杠仅用于T作不频繁,或负荷较小的场合。表6热处理类别材料牌号热处理技术要求配合副1.埘磨性好;1.球化退火火2.C56或G563.为防止唐裂和提高精度稳定3.低温时效性,淬火、问火后硬度小宜1.耐磨性好38CrMoAlZCuSn6Zn6Pb38 CrMoA最好;20M2渗氮;2.抗牧合性能好35CrMo20CrMnTi D0, 4600:T0A1.m215或T235;耐磨性一般2.加工性能较好,可用精车达T12A2.低温时效到6级精度6.L3与滑动丝杠配合的螺母常用铸造锔青铜 ZCuSn6zn6Pb3或 ZCuSn10P1,也可采用铸造锌合金ZZnA110-5或灰铸铁进行氮碳共渗处理。重载低速螺母可采用ZCuA110Fe3。低速轻载螺母亦可选用灰铸铁或耐磨铸铁。滚珠丝杠材料和热处理技术要求见表7。精密滚珠丝杠宜用轴承钢,低精度滚珠丝杠可选用60钢热处理易变形的滚珠丝杠(如空心丝杠)应采用渗氮钢。热处理类别材料牌号热处理技术要求配合副.T235;s268或cs.沿液道有效1.接触疲劳强度高;硬化层深度不小于1mm;表面津火 GCr15SiM2.磨性好;3.冷处理3.尺寸稳定性较好或淬火)4.低温时效2.G58或C58,沿滚道有效GCrls( C581.接触劳强度较高;GCrl5SiMn(C58)2.耐磨性较好硬化层深度不小于1mm1.接触疲劳强度较高;38CrMoAl2.D0.48503.尺寸稳定性好;4.热处理交形小JB/T50077-19997齿轮7.1齿轮材料和热处理技术要求见表8。经渗碳和渗氮处理的齿轮,其有效渗碳硬化层深度和渗氮层深度分别见表9和表10。齿轮材料和热处理应根据齿轮受力情况来选用。对于双向受力齿轮,齿根最大弯曲应力应乘以0.7。弯曲应力和接触应力不能兼顾时,应优先满足弯曲应力的要求。表齿轮类别工作条件材料牌号热处理技术要求适用范围1.乙;2TdC58.有效硬化层齿轮模数1.535m深度0.308mm齿根最大弯曲应12CrNi3A高负荷G-350-400MPa20CrMnTIH齿轮齿面最大接触应力:20如齿轮模数156mm2.SC58或SG581200-1400MPa15cMn1.T265;38CrMoAl模数1-6mm的非交换齿轮2.D85015CrMn1.Z;齿轮模数156mmCr2.SC58或SG58齿根最大弯曲应力42CrMo1.z或个别情况下T215齿轮模数146mm(同时淬中等负荷齿轮齿面最大接触45H2.052,齿根有效使化层齿轮模数大于6mm(单齿00100a45深度05-2mm模数1-6mm的非交换齿42CrMo2.D450或D600t.Z或个别情况下T215齿根最大弯曲应力或T235齿轮模数1-6mm中低负荷4-20034H2.G48或G52,齿根允许不硬化齿轮齿面最大接触应力1,1215或T235=600-100MPa3cMo2D050d或硫氯碳共模数053m的非交换齿齿根最大弯曲应力Z齿轮模数0.5-8mm低负荷齿轮齿面最大接触应力:Hm250HT300齿轮模数1-3mma <600 MPa尼龙1010模数0.5-25mm,受力很小的齿轮:G和G按GB/T3480和GB/T10062规定计算JB/T50077-1999表9齿轮模数1.5-2252.5-3.5有效渗碳硬化层深度16“85表中推荐的有效渗碳硬化层深度系指成品的实际深度表10齿轮模数35-445-55.5-65孤层深度15:837.2要求齿面耐靡性髙的齿轮(如精度高于6级的齿轮)宜采用渗碳或渗氮处理。要求抗胶合能力强的齿轮宜釆用渗氮、硫氮碳共渗或氮碳共渗处理。但渗氮、硫氮碳共渗或氮碳共渗齿轮不能用于交换或冲击较大的场合。7.3内孔精度必须由机槭加丁保证,而又不能进行磨削加工的齿轮,宜采用齿部感应淬火(或渗碳后齿部感应淬火),也可采用齿部局部离子渗氮处理,保持内孔不被硬化8蜗轮副蜗杆材料和热处理技术要求见表11。经渗碳的蜗杆,其有效渗碳硬化层深度见表12。表热处理类别材料牌号热处理技术要求配合副1.Z1.耐磨性好2.SC583分度蜗杆须低温时效3.承受冲士性能好渗氮或氨碳共38CMoAl2. D0.4 850# D0.5-850zCuSn6n6Ph32.抗胶合能力好;3.热处理变形小渗或硫氮碳40Cr1.T235或ZZCuAll0Fe31.耐磨性较好35CrMo2.D0.4450或Dt500或硫2.抗胶合能力好;42CrMo3.热处理变形小1.T235或球化退火射磨性好2.抗胶合能力较好9Mn2V2.C56;耐磨铸铁3.感应淬火蜗杆承受冲击性能或表面火)45高温时效处理)1.耐磨性和抗胶合性能一般;2.C48或G48或H48.齿面40Cr涂层塑料2.牛产成本低有效硬化层度不小于1(静每条调质42cMo1235JBT50077—1999表12mm模数≤1753.5-10有效渗碳硬化层深度0583注:表中推荐的有效渗碳硬化层深度系指成品的实际深度8.1分度蜗杆和蜗轮分度蜗杆应选择耐磨性和抗胶合能力好的材料和热处理,如渗氮(38 CrMoA1)、渗碳以及合金具钢淬火。分度蜗轮一般采用锡青铜 ZCuSn10P1或 ZCuSn6Zn6Pb3,润滑条件良好的低速蜗轮亦可釆用耐磨铸铁。8.2动力蜗杆和蜗轮动力蜗杆螺旋面一般须经硬化处理。承受冲击的重负荷蜗杆宜采用渗碳淬火处理。要求抗胶合能力和耐磨性高的蜗杆可采用渗氮处理(或氮碳共渗或硫氮碳共渗),如处理后不再加T则仅适用于精度不高(7级以下)的蜗杆。一般蜗杆可采用淬火(或表面淬火)处理。调质处理只宜用于低精度、低速、中小负荷蜗杆。动力蜗轮一殼采用锡青铜或铸铁, ZCuSn10P1适用于高速蜗轮, ZCuSn6Zn6Pb3适用于中速蜗轮ZCUAII0Fe3适用于低速、重载蜗轮。速度更低的可以采用铸铁蜗轮。重载铜蜗轮宜用金属模或离心铸造。静压蜗母条可以采用涂层塑料。9花键轴花键轴材料和热处理技术要求见表13承受扭矩较小或一般精度的花键轴可釆用调质处理(或正火),也可采用易切削非调质钢YF4MnV或YF45MnⅣ。滑移齿轮移动频繁或精度较高则应采用结构钢感应淬火;承受扭矩大,精度高的花键轴宜采用合金渗碳钢或合金工具钢热处理为别材料牌号热处理技术要求1215或T235或Z1.耐磨性一股;(或正火)YF40MnV2.承受冲击性能较好YF45MnV3.牛产成本低2.工作面G48或52感应摔火42cM2.承受冲击性能较好L.T261.酬磨性好9Mn2V2.工作面G582.承受冲击性能差15CrMn3.耐磨性好;2.S08C58或S0.8G584.承受冲山性能较好20CrMnTi或S|2-c58或S12G58JBT50077-199910齿条齿条可参照齿轮选择材料和制定热处理技术要求。工作频繁的齿条应采用硬化措施。细长齿条宜采用渗氮处理(或氮碳共渗或硫氮碳共渗)。精度低的齿条可采用整体淬火。T作不频繁或受力不大的齿条可以不采用硬化措施,其中要求调质的齿条宜用易切削非调质钢YF40MnV或YF45MnV箱体一般采用灰铸铁制造,并经高温时效处理。主轴箱等要求较高的箱体宜用HT300或HT350般箱体采用HT200或HT250要求刚度高、受力大的箱体可采用球墨铸铁QT600-3制造。单件、小批量生产的箱体可采用45钢或Q235钢焊接结构。这些箱体亦须进行高温时效处理