轴的常用材料及其主要力学性能
注:1.表中所列疲劳极限数值,均按下式计算σ-1≈0.27(σb+σs),τ-1≈0.156(σb+σs)。
2.其他性能,一般可取τs≈(0.55~0.62)σs,σo≈1.4σ-1,τo≈1.5τ-1。
3.球墨铸铁σ-1≈0.36σb,τ-1≈0.31σb。
4.许用静应力[σ+1]= σb /[n]b,许用疲劳应力[σ-1]=σ-1/[n]-1。
5.选用[σ-1]值时,重要零件取较小值,一般零件取较大值。
Q235,Q235F
|
-
|
-
|
20
|
正火
|
25
|
20
|
正火
|
≤100
|
20
|
正火,回火
|
>100~300
|
20
|
正火,回火
|
>300~500
|
20
|
正火,回火
|
>500~700
|
35
|
正火
|
25
|
35
|
正火,回火
|
≤100
|
35
|
正火,回火
|
>100~300
|
35
|
正火,回火
|
>300~500
|
35
|
正火,回火
|
>500~750
|
35
|
正火,回火
|
>750~1000
|
35
|
调质
|
≤100
|
35
|
调质
|
>100~300
|
45
|
正火
|
25
|
45
|
正火,回火
|
≤100
|
45
|
正火,回火
|
>100~300
|
45
|
正火,回火
|
>300~500
|
45
|
正火,回火
|
>500~750
|
45
|
调质
|
≤200
|
40Cr
|
调质
|
25
|
40Cr
|
调质
|
≤100
|
40Cr
|
调质
|
>100~300
|
40Cr
|
调质
|
>300~500
|
40Cr
|
调质
|
>500~800
|
35SiMn(42SiMn)
|
调质
|
25
|
35SiMn(42SiMn)
|
调质
|
≤100
|
35SiMn(42SiMn)
|
调质
|
>100~300
|
35SiMn(42SiMn)
|
调质
|
>300~400
|
35SiMn(42SiMn)
|
调质
|
>400~500
|
40MnB
|
调质
|
25
|
40MnB
|
调质
|
≤200
|
40CrNi
|
调质
|
25
|
35CrMo
|
调质
|
25
|
35CrMo
|
调质
|
≤100
|
35CrMo
|
调质
|
>100~300
|
35CrMo
|
调质
|
>300~500
|
35CrMo
|
调质
|
>500~800
|
38SiMnMo
|
调质
|
≤100
|
38SiMnMo
|
调质
|
>100~300
|
38SiMnMo
|
调质
|
>300~500
|
38SiMnMo
|
调质
|
>500~800
|
37SiMn-2MoV
|
调质
|
25
|
37SiMn-2MoV
|
调质
|
≤200
|
37SiMn-2MoV
|
调质
|
>200~400
|
37SiMn-2MoV
|
调质
|
>400~600
|
38Cr-MoAIA
|
调质
|
30
|
20Cr
|
渗碳,淬火,回火
|
15
|
20Cr
|
渗碳,淬火,回火
|
30
|
20Cr
|
渗碳,淬火,回火
|
≤60
|
20CrMnTi
|
渗碳,淬火,回火
|
15
|
1Crl3
|
调质
|
≤60
|
2Crl3
|
调质
|
≤100
|
1Crl8-NigTi
|
淬火
|
≤60
|
1Crl8-NigTi
|
淬火
|
>60~180
|
1Crl8-NigTi
|
淬火
|
>100~200
|
QT400-15
|
-
|
-
|
QT450-10
|
-
|
-
|
QT500-7
|
-
|
-
|
QT600-3
|
-
|
-
|
硬度(HB)
|
MPa不小于
|
许用静应力[σ+1]
|
许用疲劳应力[σ-1]
|
备注
|
抗拉强度σb
|
屈服点σs
|
弯曲疲劳极限σ-1
|
扭转疲劳极限τ-1
|
MPa
|
MPa
|
-
|
440
|
240
|
180
|
105
|
176
|
120~138
|
用于不重要或载荷不大的轴
|
≤156
|
420
|
250
|
180
|
100
|
168
|
120~138
|
用于载荷不大,要求韧性较高的轴
|
103~156
|
400
|
220
|
165
|
95
|
160
|
110~127
|
用于载荷不大,要求韧性较高的轴
|
103~156
|
380
|
200
|
155
|
90
|
152
|
103~119
|
用于载荷不大,要求韧性较高的轴
|
103~156
|
370
|
190
|
150
|
85
|
148
|
100~115
|
用于载荷不大,要求韧性较高的轴
|
103~156
|
360
|
180
|
145
|
80
|
144
|
96~111
|
用于载荷不大,要求韧性较高的轴
|
≤187
|
540
|
320
|
230
|
130
|
216
|
153~176
|
应用较广泛
|
149~187
|
520
|
270
|
210
|
120
|
208
|
140~161
|
应用较广泛
|
149~187
|
500
|
260
|
205
|
115
|
200
|
136~158
|
应用较广泛
|
143~187
|
480
|
240
|
190
|
110
|
192
|
126~146
|
应用较广泛
|
137~187
|
460
|
230
|
185
|
105
|
184
|
123~142
|
应用较广泛
|
-
|
440
|
220
|
175
|
100
|
176
|
116~134
|
应用较广泛
|
156~207
|
560
|
300
|
230
|
130
|
224
|
153~177
|
应用较广泛
|
156~207
|
540
|
280
|
220
|
125
|
216
|
146~169
|
应用较广泛
|
≤241
|
610
|
360
|
260
|
150
|
244
|
173~200
|
应用最广泛
|
170~217
|
600
|
300
|
240
|
140
|
240
|
160~184
|
应用最广泛
|
162~217
|
580
|
290
|
235
|
135
|
238
|
156~180
|
应用最广泛
|
162~217
|
560
|
280
|
225
|
130
|
224
|
150~173
|
应用最广泛
|
156~217
|
540
|
270
|
215
|
125
|
216
|
143~165
|
应用最广泛
|
217~255
|
650
|
360
|
270
|
155
|
260
|
180~207
|
应用最广泛
|
-
|
1000
|
800
|
485
|
280
|
400
|
269~323
|
用于载荷较大,而无很大冲击的重要轴
|
241~286
|
750
|
550
|
350
|
200
|
300
|
194~233
|
用于载荷较大,而无很大冲击的重要轴
|
229~269
|
700
|
500
|
320
|
185
|
280
|
177~213
|
用于载荷较大,而无很大冲击的重要轴
|
229~269
|
650
|
450
|
295
|
170
|
260
|
163~196
|
用于载荷较大,而无很大冲击的重要轴
|
217~255
|
600
|
350
|
255
|
145
|
240
|
170~196
|
用于载荷较大,而无很大冲击的重要轴
|
-
|
900
|
750
|
445
|
255
|
360
|
178~247
|
性能接近于40Cr,用于中小型轴
|
229~286
|
800
|
520
|
355
|
205
|
320
|
197~236
|
性能接近于40Cr,用于中小型轴
|
217~269
|
750
|
450
|
320
|
182
|
300
|
213~246
|
性能接近于40Cr,用于中小型轴
|
217~255
|
700
|
400
|
295
|
170
|
280
|
196~227
|
性能接近于40Cr,用于中小型轴
|
196~255
|
650
|
380
|
275
|
160
|
260
|
183~211
|
性能接近于40Cr,用于中小型轴
|
-
|
1000
|
800
|
485
|
280
|
400
|
269~323
|
性能接近于40Cr,用于重要的轴
|
241~286
|
750
|
500
|
335
|
195
|
300
|
186~223
|
性能接近于40Cr,用于重要的轴
|
-
|
1000
|
800
|
485
|
280
|
400
|
269~323
|
用于很重要的轴
|
-
|
1000
|
850
|
50
|
285
|
400
|
200~277
|
性能接近于40CrNi,用于重载荷的轴
|
-
|
750
|
550
|
350
|
200
|
300
|
194~233
|
性能接近于40CrNi,用于重载荷的轴
|
207~269
|
700
|
500
|
320
|
185
|
280
|
177~213
|
性能接近于40CrNi,用于重载荷的轴
|
207~269
|
650
|
450
|
295
|
170
|
260
|
163~196
|
性能接近于40CrNi,用于重载荷的轴
|
207~269
|
600
|
400
|
270
|
155
|
240
|
150~180
|
性能接近于40CrNi,用于重载荷的轴
|
229~286
|
750
|
600
|
360
|
210
|
300
|
200~240
|
性能接近于35CrMo
|
217~269
|
700
|
550
|
335
|
195
|
280
|
186~223
|
性能接近于35CrMo
|
196~241
|
650
|
500
|
310
|
175
|
260
|
172~206
|
性能接近于35CrMo
|
187~241
|
600
|
400
|
270
|
155
|
240
|
150~180
|
性能接近于35CrMo
|
-
|
1000
|
850
|
495
|
285
|
400
|
198~275
|
用于高强度,大尺寸及重载荷的轴
|
269~302
|
880
|
700
|
425
|
245
|
352
|
236~283
|
用于高强度,大尺寸及重载荷的轴
|
241~286
|
830
|
650
|
395
|
230
|
332
|
219~263
|
用于高强度,大尺寸及重载荷的轴
|
241~269
|
780
|
600
|
370
|
215
|
312
|
205~246
|
用于高强度,大尺寸及重载荷的轴
|
229
|
1000
|
850
|
495
|
285
|
400
|
198~275
|
用于要求高耐磨性、高强度且热处理变形很小的(氮化)轴
|
表面56~62HRC
|
850
|
550
|
375
|
215
|
340
|
208~250
|
用于要求强度和韧性均较高的轴(如某些齿轮轴、蜗杆等)
|
表面56~62HRC
|
650
|
400
|
280
|
160
|
260
|
155~186
|
用于要求强度和韧性均较高的轴(如某些齿轮轴、蜗杆等)
|
表面56~62HRC
|
650
|
400
|
280
|
160
|
260
|
155~186
|
用于要求强度和韧性均较高的轴(如某些齿轮轴、蜗杆等)
|
表面56~62HRC
|
1100
|
850
|
525
|
300
|
440
|
291~350
|
用于要求强度和韧性均较高的轴(如某些齿轮轴、蜗杆等)
|
187~217
|
600
|
420
|
275
|
155
|
240
|
152~183
|
用于在腐蚀条件下工作的轴
|
197~248
|
660
|
450
|
295
|
170
|
264
|
163~196
|
用于在腐蚀条件下工作的轴
|
≤192
|
550
|
220
|
205
|
120
|
220
|
136~157
|
用于在高、低温及强腐蚀件下工作的轴
|
≤192
|
540
|
200
|
195
|
115
|
216
|
130~150
|
用于在高、低温及强腐蚀件下工作的轴
|
≤192
|
500
|
200
|
185
|
105
|
200
|
123~142
|
用于在高、低温及强腐蚀件下工作的轴
|
156~197
|
400
|
300
|
145
|
125
|
100
|
-
|
用于结构形状复杂的轴
|
170~207
|
450
|
330
|
160
|
140
|
112
|
-
|
用于结构形状复杂的轴
|
187~255
|
500
|
380
|
180
|
155
|
125
|
-
|
用于结构形状复杂的轴
|
197~269
|
600
|
420
|
215
|
185
|
150
|
-
|
用于结构形状复杂的轴
|
硬度(HB)
|
MPa不小于
|
许用静应力[σ+1]
|
许用疲劳应力[σ-1]
|
备注
|
抗拉强度σb
|
屈服点σs
|
弯曲疲劳极限σ-1
|
扭转疲劳极限τ-1
|
MPa
|
MPa
|
-
|
440
|
240
|
180
|
105
|
176
|
120~138
|
用于不重要或载荷不大的轴
|
≤156
|
420
|
250
|
180
|
100
|
168
|
120~138
|
用于载荷不大,要求韧性较高的轴
|
103~156
|
400
|
220
|
165
|
95
|
160
|
110~127
|
用于载荷不大,要求韧性较高的轴
|
103~156
|
380
|
200
|
155
|
90
|
152
|
103~119
|
用于载荷不大,要求韧性较高的轴
|
103~156
|
370
|
190
|
150
|
85
|
148
|
100~115
|
用于载荷不大,要求韧性较高的轴
|
103~156
|
360
|
180
|
145
|
80
|
144
|
96~111
|
用于载荷不大,要求韧性较高的轴
|
≤187
|
540
|
320
|
230
|
130
|
216
|
153~176
|
应用较广泛
|
149~187
|
520
|
270
|
210
|
120
|
208
|
140~161
|
应用较广泛
|
149~187
|
500
|
260
|
205
|
115
|
200
|
136~158
|
应用较广泛
|
143~187
|
480
|
240
|
190
|
110
|
192
|
126~146
|
应用较广泛
|
137~187
|
460
|
230
|
185
|
105
|
184
|
123~142
|
应用较广泛
|
-
|
440
|
220
|
175
|
100
|
176
|
116~134
|
应用较广泛
|
156~207
|
560
|
300
|
230
|
130
|
224
|
153~177
|
应用较广泛
|
156~207
|
540
|
280
|
220
|
125
|
216
|
146~169
|
应用较广泛
|
≤241
|
610
|
360
|
260
|
150
|
244
|
173~200
|
应用最广泛
|
170~217
|
600
|
300
|
240
|
140
|
240
|
160~184
|
应用最广泛
|
162~217
|
580
|
290
|
235
|
135
|
238
|
156~180
|
应用最广泛
|
162~217
|
560
|
280
|
225
|
130
|
224
|
150~173
|
应用最广泛
|
156~217
|
540
|
270
|
215
|
125
|
216
|
143~165
|
应用最广泛
|
217~255
|
650
|
360
|
270
|
155
|
260
|
180~207
|
应用最广泛
|
-
|
1000
|
800
|
485
|
280
|
400
|
269~323
|
用于载荷较大,而无很大冲击的重要轴
|
241~286
|
750
|
550
|
350
|
200
|
300
|
194~233
|
用于载荷较大,而无很大冲击的重要轴
|
229~269
|
700
|
500
|
320
|
185
|
280
|
177~213
|
用于载荷较大,而无很大冲击的重要轴
|
229~269
|
650
|
450
|
295
|
170
|
260
|
163~196
|
用于载荷较大,而无很大冲击的重要轴
|
217~255
|
600
|
350
|
255
|
145
|
240
|
170~196
|
用于载荷较大,而无很大冲击的重要轴
|
-
|
900
|
750
|
445
|
255
|
360
|
178~247
|
性能接近于40Cr,用于中小型轴
|
229~286
|
800
|
520
|
355
|
205
|
320
|
197~236
|
性能接近于40Cr,用于中小型轴
|
217~269
|
750
|
450
|
320
|
182
|
300
|
213~246
|
性能接近于40Cr,用于中小型轴
|
217~255
|
700
|
400
|
295
|
170
|
280
|
196~227
|
性能接近于40Cr,用于中小型轴
|
196~255
|
650
|
380
|
275
|
160
|
260
|
183~211
|
性能接近于40Cr,用于中小型轴
|
-
|
1000
|
800
|
485
|
280
|
400
|
269~323
|
性能接近于40Cr,用于重要的轴
|
241~286
|
750
|
500
|
335
|
195
|
300
|
186~223
|
性能接近于40Cr,用于重要的轴
|
-
|
1000
|
800
|
485
|
280
|
400
|
269~323
|
用于很重要的轴
|
-
|
1000
|
850
|
50
|
285
|
400
|
200~277
|
性能接近于40CrNi,用于重载荷的轴
|
-
|
750
|
550
|
350
|
200
|
300
|
194~233
|
性能接近于40CrNi,用于重载荷的轴
|
207~269
|
700
|
500
|
320
|
185
|
280
|
177~213
|
性能接近于40CrNi,用于重载荷的轴
|
207~269
|
650
|
450
|
295
|
170
|
260
|
163~196
|
性能接近于40CrNi,用于重载荷的轴
|
207~269
|
600
|
400
|
270
|
155
|
240
|
150~180
|
性能接近于40CrNi,用于重载荷的轴
|
229~286
|
750
|
600
|
360
|
210
|
300
|
200~240
|
性能接近于35CrMo
|
217~269
|
700
|
550
|
335
|
195
|
280
|
186~223
|
性能接近于35CrMo
|
196~241
|
650
|
500
|
310
|
175
|
260
|
172~206
|
性能接近于35CrMo
|
187~241
|
600
|
400
|
270
|
155
|
240
|
150~180
|
性能接近于35CrMo
|
-
|
1000
|
850
|
495
|
285
|
400
|
198~275
|
用于高强度,大尺寸及重载荷的轴
|
269~302
|
880
|
700
|
425
|
245
|
352
|
236~283
|
用于高强度,大尺寸及重载荷的轴
|
241~286
|
830
|
650
|
395
|
230
|
332
|
219~263
|
用于高强度,大尺寸及重载荷的轴
|
241~269
|
780
|
600
|
370
|
215
|
312
|
205~246
|
用于高强度,大尺寸及重载荷的轴
|
229
|
1000
|
850
|
495
|
285
|
400
|
198~275
|
用于要求高耐磨性、高强度且热处理变形很小的(氮化)轴
|
表面56~62HRC
|
850
|
550
|
375
|
215
|
340
|
208~250
|
用于要求强度和韧性均较高的轴(如某些齿轮轴、蜗杆等)
|
表面56~62HRC
|
650
|
400
|
280
|
160
|
260
|
155~186
|
用于要求强度和韧性均较高的轴(如某些齿轮轴、蜗杆等)
|
表面56~62HRC
|
650
|
400
|
280
|
160
|
260
|
155~186
|
用于要求强度和韧性均较高的轴(如某些齿轮轴、蜗杆等)
|
表面56~62HRC
|
1100
|
850
|
525
|
300
|
440
|
291~350
|
用于要求强度和韧性均较高的轴(如某些齿轮轴、蜗杆等)
|
187~217
|
600
|
420
|
275
|
155
|
240
|
152~183
|
用于在腐蚀条件下工作的轴
|
197~248
|
660
|
450
|
295
|
170
|
264
|
163~196
|
用于在腐蚀条件下工作的轴
|
≤192
|
550
|
220
|
205
|
120
|
220
|
136~157
|
用于在高、低温及强腐蚀件下工作的轴
|
≤192
|
540
|
200
|
195
|
115
|
216
|
130~150
|
用于在高、低温及强腐蚀件下工作的轴
|
≤192
|
500
|
200
|
185
|
105
|
200
|
123~142
|
用于在高、低温及强腐蚀件下工作的轴
|
156~197
|
400
|
300
|
145
|
125
|
100
|
-
|
用于结构形状复杂的轴
|
170~207
|
450
|
330
|
160
|
140
|
112
|
-
|
用于结构形状复杂的轴
|
187~255
|
500
|
380
|
180
|
155
|
125
|
-
|
用于结构形状复杂的轴
|
197~269
|
600
|
420
|
215
|
185
|
150
|
-
|
用于结构形状复杂的轴
|