滾珠絲杠材料選擇與熱處理

為了更好地符合滾珠絲桿傳動系統(tǒng)運行能力和傳動系統(tǒng)精確度的需求，以得到較長的運行壽命和最大的承載力，螺紋滾道必需具有一定的硬度標準，通常為58~60HRC,滾珠硬度標準通常需求為62~64HRC。針對高溫度下運行或用不銹鋼材料制作的滾珠絲桿傳動系統(tǒng)，螺紋滾道表層硬度標準<58HRC為好。對原材料的需求是耐磨性能好，易削，并且形變小。假如要進行滲碳溶火解決的，宜選用低碳銘鑰鋼。假如要開展感應(yīng)解決的，因硬度標準需求在58~62HRC的范疇內(nèi)，故運用碳含量為0.4%~0.5%的銘鑰鋼。通常機械設(shè)備尤其是數(shù)控車床用的滾珠絲桿傳動系統(tǒng)各零部件原材料如圖表1-2所顯示。高精密滾珠絲桿傳動系統(tǒng)可以用氮化鋼。表層硬化的鎳鉻合金鋼滾珠絲杠副，適用構(gòu)造和強度有特別要求的航空機械設(shè)備上。在原子能工業(yè)生產(chǎn)或高溫度、水蒸汽、CO2氣體中運行的滾珠絲桿傳動系統(tǒng)，因為沒法潤滑的，故宜選用含馬氏體的鎳鉻合金鋼、沉淀硬化鋼以及可粹硬的鉻鋼比較理想。假如需求噪音小時，可以用尼龍滾珠配以鋼制絲杠和螺母。

針對提升滾珠絲桿材質(zhì)的疲憊使用壽命，近20年來，世界各國進行了很多科研作業(yè)。全新的科研結(jié)果顯示，鋼中的摻雜物和碳化物缺點做為鋼種已出現(xiàn)的裂痕，在另加應(yīng)力誘變下，非常容易向內(nèi)擴散，并導(dǎo)致材質(zhì)疲憊使用壽命的明顯降低。因而，在選取滾珠絲桿材質(zhì)時，應(yīng)嚴格管理和清除鋼中摻雜及缺點，提升鋼的材純度和組織均勻性

滾珠絲桿的特性情況有：①高耐磨，為保證精密度，通常情況強度達HRC58~62；螺帽內(nèi)螺紋滾道則情況強度為HRC60~64。②高耐磨，滾珠絲杠副情況有高的承載力，并能推動重的負載做精準運動，通常都情況其抗拉強度σb≥700MPa。③良好的延展性，要采用高耐磨的鋼材，表層又要到達必須的強度和相應(yīng)。④良好的精密度穩(wěn)定性能。⑤良好的熱處理工藝特性滾珠絲桿在作業(yè)過程中，要遭受軸承鋼球點應(yīng)力的疲憊功效，因而必須非常容易淬硬，且能獲得必須高度的淬硬層，此外熱處理時不容易形變，裂開。

依據(jù)上述產(chǎn)品工件的投入使用情況及特性情況，常見的滾珠絲桿材質(zhì)有低碳環(huán)保滲碳淬硬鋼（如20CrMo，20CrMnTi等），軸承鋼（如GCr15等），中碳合金鋼（如37MnSi，42Cr，42CrMo等）。GC?r15鋼具備良好的綜合型能，被普遍使用于滾珠絲桿的生產(chǎn)制造。此外，某些合金工具鋼，如9Mn2V等，因為其淬強制和淬透性較好，且回火穩(wěn)定性能較高也逐漸應(yīng)用于滾珠絲桿的生產(chǎn)制造。

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