主轴磨削位置示意图2高温去除应力试验及应力分析Cr17Ni2主轴常规调质处理工艺为：980保温4h油冷，7206h油冷两次回火。两次回火是考虑到该钢种具有二次硬化现象，即第1次回火后铁素体不变，马氏体转变成回火索氏体，少量残余奥氏体转变成马氏体；第2次回火使这种马氏体也转变成回火索氏体，使组织趋于更稳定。去除应力工艺为580保温6h空冷。按上述工艺处理后试磨时变形情况不稳定，时好时坏。在调查中发现有几根轴经多次处理后试磨仍不合格，去除应力工艺也几经改变，但效果都不是很好。
为了彻底消除应力，笔者对一根经多次去除应力处理、变形量仍不合格的Cr17Ni2主轴再次提高温度进行去除应力处理。首先在轴端切取两块试件分别在740、760保温2h后空冷。
从可看出，再次回火后性能略有下降，但比设计要求还高很多。为此，继续做去除应力试验，其去除应力工艺为：750保温6h，当大于350时升温速度小于70/h，冷却采用炉冷到准确掌握工件上各位置在去除应力中的真实温度，将9支热电偶分别点焊到轴的上、中、下3个位置，每个位置3支热电偶间隔120，9支热电偶分别接到9块数字显示温度的仪表上，将轴垂直悬挂于井式电阻炉中。在整个处理中用手动调节炉内上、中、下3段控温电位差计。结果显示，在保温期间轴上3段温差小于15，圆周方向3点温差小于5，降温期间3段温差小于23.经这样处理后，试磨时径向跳动量为002mm，仍不合格。
为搞清热处理及去除应力后轴的残余应力状况，选择经多次去除应力，但试磨始终不合格的氯压机35CrMoV主轴送中科院金属材料研究所进行应力测定。测定采用X射线应力仪进行，用逐层腐蚀剥层的方法来测量该轴应力沿深度的分布。测量位置和应力沿深度分布如所示。
应力测量位置及应力沿深度分布曲线其中，A、B、C3处在测量前经过试磨，分别测试0和180两侧；E、F两处未经机加工，只测180一侧。由可以看出，A、B、C3处在0和180两侧的应力影响层都是由一压应力区和一拉应力区组成。压应力区深约为002004mm，表面*大压应力为120280MPa.A处在0和180两侧应力分布大体相同，*大拉应力约为120MPa，应力影响层深度055mm（从表面到应力值接近0的深度）；B处在180一侧的拉应力比0一侧的拉应力略高一些；C处在0和180两侧应力分布差别较大，前者*大拉应力为233MPa，应力影响层深度约045mm，而后者无拉应力区，应力影响层深度仅为005mm左右。未加工部位E、F两处残余应力沿深度方向基本不变，约为-30-60MPa，可近似认为无热处理残余应力。
从应力测量结果看，该轴在热处理后并未产生明显的残余应力，而是在磨削后产生了应力，各磨削点应力分布不一致是由于不同的磨削条件造成的。
试磨工艺的改进从试磨过程观察到，每次去除应力处理后轴都会有一定量的变形，顶尖孔也会发生变化，这样会影响到主轴在磨床上的试磨：一是顶尖孔不圆会影响检测值的可靠性；二是由于轴变形使其在磨削时圆周方向进刀量不同而产生新的磨削应力；三是磨削中有时吃刀量较大，会使顶尖孔因受力不均而产生变形。曾多次发现在靠近顶尖孔处磨削后径向跳动值为0.010.015mm，说明顶尖孔本身不圆，以这样的顶尖孔为基准检查主轴的径向跳动值，是不准的。
作为一种检测方法必须具有准确的检测基准及严格的磨削工艺，才能避免试磨过程检测误差太大或产生新的磨削应力。为此，锦西化机公司专门制定了主轴试磨规定，对顶尖孔精度及磨削时进刀量都有严格规定，以确保试磨检测的有效性。
试验验证为研究主轴变形问题，采用3根Cr17Ni2轴作为试验用轴，其编号为T05、T06、T07，化学成分见。T05、T06轴调质处理按上述的常规工艺进行，热处理后的力学性能。
粗加工后去除应力前对T06、T07两根轴进行了试磨。结果表明，T06轴径向跳动量不大于0.01mm，为合格；T07轴径向跳动量0.015mm，为不合格。将T07轴经650保温6h空冷去除应力处理后送中科院金属研究所检测残余应力。检测位置。
Cr17Ni2试验轴的化学成分%CSPMnSiCrNi0.170.0060.0290.290.3017.172.08调质处理后力学性能轴号b/MPas/MPa5/%Ak/JT06878821145671，70T07746667195877，76T06轴残余应力测量位置示意图T06轴残余应力测量值位置123456应力/MPa-19+10-19-43-77-48从表中检测结果可看出，T07只有位置5的应力值-77MPa略大，其它位置应力值都很小。修理顶尖孔后几次试磨，其径向跳动量均不大于0.01mm，属一次处理合格。
对T05轴试验采用一种新的调质处理工艺，即9604h油冷，7306h两次油冷回火，7205h空冷一次。淬火比原来低20，前两次回火温度提高10，增加一次720空冷回火。这样以来，一是减少钢中残余奥氏体，使组织更加稳定；二是考察多次高温回火对Cr17Ni2性能的影响，为以后的热处理积累经验。T05轴调质处理后力学性能见。
T05轴调质处理后力学性能b/MPas/MPa5/%Ak/J7646022161102，106由可见，T05轴的力学性能完全符合要求。因操作不当使该轴弯曲变形约10mm，经冷压校直，并经6708h消除应力处理，试磨后径向跳动量不大于0.01mm.
以上3根试验轴均为一次合格，并投产使用。
结论Cr17Ni2钢具有二次硬化现象，调质处理后在740760再次高温回火并不明显降低力学性能。Cr17Ni2轴经正常调质处理后，其残余应力可以减小到符合要求的程度。对弯曲变形并经冷压校直的Cr17Ni2主轴，经6708h消除应力处理可以消除冷压应力，使残余应力减至合格。不适当的磨削能产生新的磨削应力，因此在试磨工序中必须严格执行主轴试磨规定。
