1.3　軸的常用材料

（1）軸毛坯的選擇

對于光軸或軸段直徑變化不大的軸、不太重要的軸，可選用軋材圓棒做軸的毛坯，有條件的可直接用冷拔圓鋼；直徑大的軸可采用空心軸；對于重要的軸、受載較大的軸、直徑變化較大的階梯軸，一般采用鍛坯；對于形狀復雜的軸可用鑄造毛坯。

（2）根據使用條件選用軸的材質

多數軸既承受轉矩又承受彎矩，多處于變應力條件下工作，因此軸的材料應具有較好的強度和韌性，用于滑動軸承時，還要具有較好的耐磨性。

軸的常用材料見表7-1-1。其中優質碳素結構鋼使用廣泛，45鋼最為常用，它調質后具有優良的綜合力學性能。不太重要的軸也可用Q235、Q275等普通碳素結構鋼。高速、重載的軸、受力較大而要求尺寸小的軸以及有特殊要求的軸，要用合金結構鋼，如鉻鋼、鉻鎳鋼、硅錳鋼及硼鋼等。合金鋼對應力集中的敏感性高，所以采用合金鋼的軸的結構形狀應盡量減少應力集中源，并要求表面粗糙度值低。在一般工作溫度下，若僅為了提高軸的剛度，不宜選用合金鋼，因彈性模量和碳素鋼相近。

對于形狀復雜的軸，如汽車、拖拉機的軸類零件可用鑄造方法，常用的鑄材有球墨鑄鐵、稀土-鎂球墨鑄鐵等，由于其強度較高、沖擊韌度較好，具有減摩、吸振和對應力集中敏感性小、價廉等優點，在機械行業應用日趨增多。

在高溫和腐蝕條件下工作的軸，應用耐熱鋼和不銹鋼，常用的如1Cr18Ni9Ti。

（3）用熱處理和表面處理工藝提高材料的力學性能

軸類零件的熱處理工藝和表面處理工藝詳見本手冊第1卷第1篇第6章。本章表7-1-2、表7-1-3的內容可供參考。

冷作硬化是一種機械表面處理工藝，也可以用來改善軸的表面質量，提高疲勞強度，其方法有噴丸和滾壓等。噴丸表面產生薄層塑性變形和殘余壓縮應力，能消除微裂紋和其他加工方法造成的殘余應力，多用于熱處理或鍛壓后不需要精加工的表面。滾壓使表面產生薄層塑性變形，并大大降低表面粗糙度，硬化表層，也能消除微裂紋，使表面產生殘余壓縮應力。