滚珠丝杠材料选择与热处理

为了更好地符合滚珠丝杆传动系统运行能力和传动系统精确度的需求，以得到较长的运行寿命和最大的承载力，螺纹滚道必需具有一定的硬度标准，通常为58~60HRC,滚珠硬度标准通常需求为62~64HRC。针对高温度下运行或用不锈钢材料制作的滚珠丝杆传动系统，螺纹滚道表层硬度标准<58HRC为好。对原材料的需求是耐磨性能好，易削，并且形变小。假如要进行渗碳溶火解决的，宜选用低碳铭钥钢。假如要开展感应解决的，因硬度标准需求在58~62HRC的范畴内，故运用碳含量为0.4%~0.5%的铭钥钢。通常机械设备尤其是数控车床用的滚珠丝杆传动系统各零部件原材料如图表1-2所显示。高精密滚珠丝杆传动系统可以用氮化钢。表层硬化的镍铬合金钢滚珠丝杠副，适用构造和强度有特别要求的航空机械设备上。在原子能工业生产或高温度、水蒸汽、CO2气体中运行的滚珠丝杆传动系统，因为没法润滑的，故宜选用含马氏体的镍铬合金钢、沉淀硬化钢以及可粹硬的铬钢比较理想。假如需求噪音小时，可以用尼龙滚珠配以钢制丝杠和螺母。

针对提升滚珠丝杆材质的疲惫使用寿命，近20年来，世界各国进行了很多科研作业。全新的科研结果显示，钢中的掺杂物和碳化物缺点做为钢种已出现的裂痕，在另加应力诱变下，非常容易向内扩散，并导致材质疲惫使用寿命的明显降低。因而，在选取滚珠丝杆材质时，应严格管理和清除钢中掺杂及缺点，提升钢的材纯度和组织均匀性

滚珠丝杆的特性情况有：①高耐磨，为保证精密度，通常情况强度达HRC58~62；螺帽内螺纹滚道则情况强度为HRC60~64。②高耐磨，滚珠丝杠副情况有高的承载力，并能推动重的负载做精准运动，通常都情况其抗拉强度σb≥700MPa。③良好的延展性，要采用高耐磨的钢材，表层又要到达必须的强度和相应。④良好的精密度稳定性能。⑤良好的热处理工艺特性滚珠丝杆在作业过程中，要遭受轴承钢球点应力的疲惫功效，因而必须非常容易淬硬，且能获得必须高度的淬硬层，此外热处理时不容易形变，裂开。

依据上述产品工件的投入使用情况及特性情况，常见的滚珠丝杆材质有低碳环保渗碳淬硬钢（如20CrMo，20CrMnTi等），轴承钢（如GCr15等），中碳合金钢（如37MnSi，42Cr，42CrMo等）。GC r15钢具备良好的综合型能，被普遍使用于滚珠丝杆的生产制造。此外，某些合金工具钢，如9Mn2V等，因为其淬强制和淬透性较好，且回火稳定性能较高也逐渐应用于滚珠丝杆的生产制造。

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