什么是45鋼？由于其強度高、韌性好、抗疲勞性高，模具鋼是應用最廣泛的工程材料，用于制造各種重要的機械部件和工程結構。
一、機床零件選材分析
機床零件種類繁多，可分為軸零件、齒輪零件、機床導軌、墊片等。
機床主軸是機床中最重要的軸部件。不同類型的機床主軸有不同的工作條件。主軸上負載的大小和類型大致可分為四類：
(1)輕載主軸。如普通車床主軸，工作載荷小，沖擊載荷小，軸頸磨損不嚴重。該軸一般由45鋼制成，淬火、回火或正火，耐磨部位通過高頻表面淬火加固。
(2)中負荷主軸。銑床主軸等中等負荷，磨損嚴重，沖擊負荷一定。一般由合金調質鋼制成，如40Cr鋼經調質后，耐磨零件表面淬火加固。
(3)重型主軸。工作量大，磨損和沖擊嚴重，如工作量大的組合機床主軸。一般20CrMnTi鋼制成，滲碳淬火。
(4)高精度主軸。部分機床主軸工作負荷小，但精度高，熱處理后變形小。如精密鏜床主軸，工作時磨損應小。一般用38CrMoAlA淬火后再氮化，尺寸穩定。以前幾乎所有的錠都是鋼做的，現在輕負荷和中負荷的錠都可以用球墨鑄鐵做。
2.機床齒輪零件的材料選擇
機床齒輪根據工作條件分為三類：
(1)輕載齒輪。一般轉速不高，多為45鋼，正火或調質。
(2)中載齒輪。一般為45鋼。正火或調質后，通過高頻表面淬火加強，提高齒輪的承載能力和耐磨性。對于大型齒輪，應使用合金調質鋼，如40Cr。一般來說，傳動系統和進給系統中的齒輪都用在機床上，大部分都屬于這一類。
(3)重型齒輪。對于一些工作負荷大的齒輪，尤其是運行速度高、沖擊負荷大的齒輪，多為20Cr、20CrMnTi等碳鋼制造。碳化淬火后即可使用。例如，變速箱中的一些重要傳動齒輪。
3.選擇機床導軌材料
機床導軌的精度對整個機床的精度影響很大。機床導軌通常由灰鑄鐵制成，以防止其變形和磨損HT200和HT350.灰鑄鐵在潤滑條件下耐磨性好，但耐磨性差。為了提高耐磨性，導軌表面可淬火。
二、拖拉機及汽車零部件選型分析
1.發動機和傳動系統部件的材料選擇
這兩部分包含了相當多的部分。有大量的齒輪和軸，以及在高溫下工作的部件，如進排氣門、活塞等。它們的材料很重要，通常是根據經驗來選擇的。對于不同類型的汽車和不同的制造商，發動機和傳動系統的材料是不同的。根據零件的具體工況和實際故障模式，通過大量的計算和試驗選擇合適的材料。
2.選擇減輕汽車重量的材料
隨著能源和原材料的日益短缺，人們對汽車節能降耗的要求越來越高。然而，減輕自重可以提高汽車的重量利用系數，減少材料消耗和燃料消耗，對節約資源和能源具有重要意義和經濟價值。
三、典型零件選擇實例
1.機床主軸
機床主軸是典型的受力小(中等載荷)、沖擊載荷小的扭轉彎曲軸。如果使用滑動軸承，軸頸需要耐磨性。因此，大分是45鋼，淬火回火，軸頸表面淬火加固。當負載較重時，使用40Cr等低合金結構鋼。
車床主軸的選材結果如下：
材料：45號鋼。
熱處理：整體淬火和回火，軸頸和錐孔表面淬火。
性能要求：整體硬度nb 220HB 240軸頸和錐孔的硬度HRC52。
工藝路線：鍛造→正火→粗加工→調質→精加工→低溫表面調質→磨削。
軸的工作應力很低，沖擊載荷很小。45鋼的屈服極限可達4000MPa能完全滿足上述要求。現在一些機床的主軸可以用球墨鑄鐵制成。
2.拖拉機半軸
汽車半軸是承受扭矩的典型軸構件，但其工作應力大，沖擊載荷大。其結構如圖5所示。最大直徑約50 mm，即使水淬，45鋼的表面硬化深度也只能是半徑的10%。為了提高淬火性，防止油中淬火變形開裂，中小型汽車半軸一般為40Cr，40輛重型車CrMnMo等高淬透鋼。
例子：鐵牛45半軸
材質:40Cr(好點可以用P的整體硬度比400Cr局部差異不會太大)更穩定。
熱處理：整體淬火和回火。
性能要求：閥桿HRC 37HRC 44圓盤外圓為HRC24HRC34。
工藝路線：下料→鍛造→正火→機加工→調質處理→板材鉆孔→花鍵磨削。
3.機床齒輪
機床齒輪工作條件好，運行時受力小，速度適中，運行平穩，沖擊。因此，對齒面強度、核心強度和韌性的要求不會太高。一般由45鋼制成，經高頻淬火硬化。齒面硬度可達HRC大約52歲，足以承受彎曲疲勞或表面疲勞。淬火回火后，型芯硬度可達HB220左右，沖擊韌性大于4kgm/cm2.能滿足工作要求。合金調質鋼(如40)可用于一些要求較高的齒輪Cr等)制造。).提高型芯的強度和韌性，提高抗彎疲勞和表面疲勞能力。
例:普通車床主軸箱傳動齒輪。
材料：45號鋼。
熱處理：牙齒正火或回火、高頻淬火和低溫回火。
性能要求：齒輪芯硬度為HB 220HB 250齒面硬度HRC52。
工藝路線：下料→鍛造→正火或退火→粗加工→調質或正火→精加工→高頻淬火→低溫回火(拉伸花鍵孔)→精磨。
4.拖拉機齒輪
例:后輪軸拖拉機錐形傳動齒輪。
材料:20CrMnTi鋼。
熱處理：滲碳、低溫淬火回火、滲碳層深1.2 mm1.6 mm。
性能要求：齒面硬度為：HRC 58HRC 核心硬度為62HRC 33HRC 48。
工藝路線：下料→鍛造→正火→切割→低溫回火，低溫回火→磨削。
以上部件的材料選擇是根據模具鋼制造商的許多部件制造商進行總結的，只能作為機械部件材料選擇類比的參考，是長期經驗積累的結果。經驗和指導很重要，但僅僅依靠經驗并不能得到最好的結果。在具體材料的選擇中，還應參考相關的機械設計手冊和工程材料手冊，并根據實際情況進行初步選擇。強度計算和驗證必須在初步選擇后進行。在確定零件尺寸后，還應檢查所選材料的淬火性能是否符合要求，并確定熱處理的技術條件。目前，更好的方法是根據零件的工作條件和故障模式定量分析所選材料，然后根據相關經驗做出最終的材料選擇決策，選擇最匹配的材料和工藝。優秀的材料選擇能力可以幫助你提高你在這個行業的競爭力。
