齿轮硬度要求
齿轮轴的硬度测试方法
齿轮轴的硬度测试方法齿轮轴作为机械设备中重要的传动部件，其硬度测试是保证齿轮轴质量和可靠性的重要环节。
本文将介绍齿轮轴硬度测试的方法和步骤，以帮助读者深入了解齿轮轴硬度测试的过程和意义。
一、硬度测试的意义齿轮轴的硬度直接影响其强度和耐磨性，是衡量齿轮轴质量的重要指标之一。
通过对齿轮轴进行硬度测试，可以确保其在使用过程中不易变形、断裂或磨损，从而保证机械设备的正常运转和使用寿命。
二、硬度测试的方法目前常用的齿轮轴硬度测试方法主要有以下几种：1. 布氏硬度测试法布氏硬度测试法是一种常用的静态硬度测试方法，通过将一个固定形状的钨球或钢球压入齿轮轴表面，然后测量压痕的直径来计算硬度值。
该方法简单易行，测试结果准确可靠，广泛用于工程领域。
2. 洛氏硬度测试法洛氏硬度测试法是一种常用的动态硬度测试方法，通过在齿轮轴表面施加一定的载荷，然后测量针尖的插入深度来计算硬度值。
该方法适用于各种材料，测试结果稳定可靠，被广泛应用于金属材料的硬度测试。
3. 维氏硬度测试法维氏硬度测试法是一种常用的静态硬度测试方法，通过在齿轮轴表面施加一定的载荷，然后测量压痕的对角线长度来计算硬度值。
该方法适用于各种材料，测试结果准确可靠，被广泛用于金属材料的硬度测试。
三、硬度测试的步骤齿轮轴硬度测试的步骤主要包括准备工作、测试仪器设置、样品准备、测试操作和数据处理等。
1. 准备工作：确定测试方法和仪器，检查测试仪器的工作状态，准备好所需的测试样品和试验材料。
2. 测试仪器设置：根据测试要求，设置测试仪器的参数，如载荷大小、压头形状和测试时间等。
3. 样品准备：将待测试的齿轮轴样品进行清洁，去除表面的油污和杂质，保证测试的准确性。
4. 测试操作：将样品放置在测试仪器上，根据测试方法和要求，进行硬度测试操作。
根据测试结果，记录相关数据和观察现象。
5. 数据处理：根据测试结果，计算齿轮轴的硬度值，并进行数据分析和比较。
根据测试要求，判断齿轮轴是否符合硬度要求，提出相应的措施和建议。
联轴器齿轮硬度标准
联轴器齿轮硬度标准
联轴器齿轮硬度标准一般要求达到HRC48~53，最低硬度值不低于HRC30。
这个标准主要依据齿轮材质和实际使用情况而定，不同的材料和工艺处理的硬度范围不同。
同时，硬度也是衡量齿轮质量的重要指标之一，对于联轴器齿轮的承载能力和使用寿命都有一定影响。
在工业应用中，对于大型重载的齿轮，其硬度通常会比较高，以保证其具有足够的耐磨性和抗冲击能力。
而对于一些精密或轻载的齿轮，则会选择较低的硬度以保证其具有良好的切削加工性和抗疲劳性能。
联轴器齿轮硬度的标准主要取决于齿轮的材料和制造工艺。
对于中碳或低碳钢制造的齿轮，常用的牌号有45、45Cr、40Mn、40MnVB、38CrMoA1A等。
其中，38CrMoA1A是氮化钢，氮化处理后表面硬度可相当于HRC-65\~70。
其他各种牌号通常进行高频加热表面蘸火，其硬度为HRC48\~53。
40Cr也可氮化处理，表面硬度相当于HRC54\~57。
对于受较大冲击载荷的齿轮，可以采用低碳钢和低碳合金制造，常用的牌号有20、20Cr、20CrMoTi、20Mn2B等。
对于硬度标准，金属硬度是衡量金属材料软硬程度的一项重要指标，通常以邵氏硬度或洛氏硬度为标准。
具体来说，联轴器齿轮的硬度标
准应满足36\~49HRC，最低硬度值不低于30HRC。
以上内容仅供参考，具体的技术要求和参数可能因不同的制造工艺和使用场景而有所差异，可以咨询相关机械制造专家或查阅专业机械制造书籍获取更全面和准确的信息。
齿轮硬度要求
齿轮硬度要求 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】二、典型零部件选材及工艺分析金属材料、高分子材料、陶瓷材料及复合材料是目前的主要工程材料。
高分子材料的强度、刚度较低、易老化，一般不能用于制作承受载荷较大的机械零件。
但其减振性好，耐磨性较好，适于制作受力小、减振、耐磨、密封零件，如轻载齿轮、轮胎等。
陶瓷材料硬而脆，一般也不能用于制作重要的受力零部件。
但其具有高熔点、高硬度、耐蚀性好、红硬性高等特点，可用于制作高温下工作的零部件、耐磨耐蚀零部件及切削刀具等。
复合材料克服了高分子材料和陶瓷材料的不足，具有高比强度、高减振性、高抗疲劳能力、高耐磨性等优异性能，是一种很有发展前途的工程材料。
与以上三类工程材料相比，金属材料具有优良的使用性能和工艺性能，储藏量大，生产成本比较低、广泛用于制作各种重要的机械零件和工程构件，是机械工业中最主要、应用最广泛的一类工程结构材料。
下面介绍几种钢制零部件的选材及热处理工艺分析。
㈠齿轮类零件的选材齿轮是机械工业中应用广泛的重要零件之一，主要用于传递动力、调节速度或方向。
1、齿轮的工作条件、主要失效形式及对性能的要求。
⑴齿轮的工作条件：①啮合齿表面承受较大的既有滚动又有滑动的强烈磨擦和接触疲劳压应力。
②传递动力时，轮齿类似于悬臂梁，轮齿根部承受较大的弯曲疲劳应力。
③换挡、启动、制动或啮合不均匀时，承受冲击载荷。
⑵齿轮的主要失效形式：①断齿：除因过载（主要是冲击载荷过大）产生断齿外，大多数情况下的断齿，是由于传递动力时，在齿根部产生的弯曲疲劳应力造成的。
②齿面磨损：由于齿面接触区的磨擦，使齿厚变小、齿隙加大。
③接触疲劳；在交变接触应力作用下，齿面产生微裂纹，遂渐剥落，形成麻点。
⑶对齿轮材料的性能要求：①高的弯曲疲劳强度；②高的耐磨性和接触疲劳强度；③轮齿心部要有足够的强度和韧性。
2、典型齿轮的选材⑴机床齿轮机床齿轮的选材是依其工作条件（园周速度、载荷性质与大小、精度要求等）而定的。
球磨机小齿轮(含轴)技术要求03.21
球磨机小齿轮（含轴）技术要求一、简介：大唐安阳发电厂#9、#10炉磨煤机为MTZ3560(TDM350/600)型，筒体直径为3500mm,筒体长度为6000mm，筒体转速为17.57（rpm）,磨煤机电机型号为Y630-1-6型，功率为1000KW。
二、供货范围：1、卖方负责生产加工两件小齿轮，包括与齿轮配套的轴。
三、技术要求：1.小齿轮参数：齿数Z=25，模数Mn=26；小齿轮材质：37SiMn2MoV；轴材质：#45钢；图号：KH459.24；加工精度等级：988KL 。
2.小齿轮热处理调质硬度HB228～269，齿面淬火后硬度HRC40～45。
3.质量标准根据有关国家、制造厂及企业应符合JB/ZQ4000标准及磨煤机小齿轮图纸要求。
4.卖方应负责将小齿轮与轴装配在一起。
5.卖方应提供出厂产品合格证。
四、安全措施和质量保证：1.球磨机小齿轮使用寿命不少于3年，在寿命期限内由于小齿轮加工质量原因导致无法使用，卖方负责处理。
2.质保期为一年，质保期内因生产方产品质量或制造工艺原因引起齿轮无法使用，由生产方负责重新加工新小齿轮进行更换处理。
3.小齿轮加工完毕到货后，进行齿面硬度检测，如果检测硬度未在HRC40～45范围内，考核卖方2000元。
要求卖方重新进行调质处理，直至合格。
4.小齿轮的材质是37SiMn2MoV，化学元素含量是碳 C ：0.33～0.39 硅Si：0.60～0.90锰 Mn：1.60～1.90 硫 S ：≤0.35 磷 P ：≤0.35 铬 Cr：≤0.30镍 Ni：≤0.30铜 Cu：≤0.30钒 V ：0.60～0.90钼 Mo：0.60～1.50 加工好齿轮后到厂买方对小齿轮材质进行验收，验收不合格考核卖方3000元，并要求卖方重新加工制造。
五、供货周期：1、签订合同后，一个月内供货。
超出供货周期每推迟一天考核1000元。
齿轮的硬度检测方法
常用设备检测方法一、齿轮的硬度检测方法齿轮的硬度检测一般是在热处理后的齿面上进行。
由于齿面受条件的限制，用洛氏法难于测量，可用里氏硬度或E型肖氏硬度计测量。
如技术条件许可，可在齿轮两侧端面靠近齿的圆弧表面用维氏或洛氏硬度法测定。
二、弹簧的硬度检测方法弹簧制件的硬度检测一般用洛氏硬度C标尺，在每个弹簧式样上测三点，两点合格则认定合格。
测试时硬度差不得大于5个硬度单位。
对热卷弹簧硬度检测时，需磨去0.5mm，消除表面脱碳层的影响。
冷卷弹簧经淬火（不超过两次），回火后其硬度值在44-52HRC范围内。
特殊情况硬度允许到55HRC。
热卷弹簧经淬火，回火处理后硬度应在40-50HRC范围内。
特殊情况可到55HRC。
三、活塞环的硬度检测方法活塞环的硬度检测一般用洛氏B标尺。
检测点距环开口处5-7mm，距开口90。
和开口处对面等三处测定（如右图）。
每处检测3点取平均值。
油环在相邻的实体部位测量测点距边缘≮1mm。
活塞环硬度检测点位置测定结果：合金铸铁环直径D≤150mm 98-108HRBD＞150mm 94-105HRB。
乌合金铸铁环：96—106HRB。
同一片环上硬度值差≯3 HRB。
四、焊接接头的硬度检测方法焊接接头及堆焊金属的硬度实验GB2654-89规定：焊接件硬度可用布氏、洛氏、维氏硬度试验方法检测。
试样检测面与支承面应经加工磨平。
厚度小于3mm的焊接接头允许在其表面测定硬度。
测定位置按下图焊接件硬度的测定位置标线进行。
测试时应注意避开焊接缺陷处。
焊接件硬度的测定位置标线五、金属覆盖层检测方法金属覆盖层主要有电沉积层，自催化气度层、喷涂层（包括爆炸喷涂和等离子喷涂层）以及铝材阳极氧化腹膜层等。
1、检测方法覆盖层硬度检测通常是应用显微和小负荷维氏硬度检测方法。
压头除维氏压头外，有时还应选用努普氏压头。
2、检测技术要求检测力大小应慎重选用，因为覆盖层一般都比较薄，如果检测力过大硬度值会受基体材料硬度的影响；如果检测力选用过小，容易引入较大误差，都会影响检测的准确性。
常用的齿轮材料
一、常用的齿轮材料是钢、铸铁和非金属材料。
1、锻钢钢材的韧性好，耐冲击，还可以通过热处理或化学热处理改善其力学性能及提高齿面硬度，故最适应于用来制造齿轮。
除尺寸过大（da＞400~600mm）或者是结构形状复杂只宜铸造者外，一般都用锻钢制造齿轮，常用的是含碳量在(0.15～0.6)%的碳钢或合金钢。
制造齿轮的锻钢可分为：软齿面（硬度≤350HBS）：经热处理后切齿的齿轮所用的锻钢对于强度、速度及精度都要求不高的齿轮，应采用以便于切齿，并使刀具不致迅速磨损变钝。
因此，应将齿轮毛坯经过正火（正火）或调质处理后切齿。
切制后即为成品。
其精度一般为8级，精切时可达7级。
这类齿轮制造简便、经济、生产效率高。
硬齿面（硬度＞350HBS）：需进行精加工的齿轮所用的锻钢高速、重载及精密机器（如精密机床、航空发动机）所用的主要齿轮传动，除要求材料性能优良，轮齿具有高强度及齿面具有高硬度（如58～65HRC）外，还应进行磨齿等精加工。
需精加工的齿轮目前多是先切齿，再做表面硬化处理，最后进行精加工，精度可达5级或4级。
这类齿轮精度高，价格较贵，所以热处理方法有表面淬火、滲碳、氮化、软氮化及氰化等。
所以材料视具体要求及热处理方法而定。
合金钢根据所含金属的成分及性能，可分别使材料的韧性、耐冲击、耐磨及抗胶合的性能等获得提高，也可通过热处理或化学热处理改善材料的力学性能及提高齿面的硬度。
所以对于既是高速、重载又要求尺寸小、质量小的航空用齿轮，就都用性能优良的合金钢（如20CrMnTi，20Cr2Ni4A等）来制造。
2、铸钢铸钢的耐磨性及强度均较好，但应经退火及正火处理，必要时也可进行调质。
铸钢常用于尺寸较大的齿轮。
3．铸铁灰铸铁性质较脆，抗冲击及耐磨性都较差，但抗胶合及抗点蚀的能力较好。
灰铸铁齿轮常用于工作平稳、速度较低、功率不大的场合。
4．非金属材料对高速轻载及精度不高的齿轮传动，为了降低噪声，常用非金属材料（如夹布胶木、尼龙等）做小齿轮，大齿轮仍用钢或铸铁制造。
20crmnmo齿轮的工作条件
1. 概述20CrMnMo是一种常用的合金结构钢，具有较高的强度和硬度，广泛用于制造各种齿轮零件。
在实际工作中，齿轮通常处于高强度、高速度、高温度等苛刻的工作条件下。
了解20CrMnMo齿轮在不同工作条件下的性能表现对于提高齿轮的使用寿命具有重要意义。
2. 高强度要求在工程机械、汽车、航空航天等领域，20CrMnMo齿轮通常需要承受较高的载荷和冲击。
这就要求齿轮材料具有足够的强度和韧性，以保证齿轮在工作中不易发生断裂或变形。
20CrMnMo钢具有较高的强度，可以满足齿轮在高载荷和冲击下的使用要求。
3. 高速度要求在一些工业设备中，齿轮需要以较高的转速工作，这就对齿轮的耐磨性能提出了较高的要求。
20CrMnMo齿轮具有良好的耐磨性能，可以适应高速度工作条件下的需求。
4. 高温度要求在一些特殊环境中，齿轮可能需要在较高的温度下工作，例如高温熔炼设备、高温润滑环境等。
20CrMnMo合金结构钢具有较好的高温强度和热稳定性，能够适应高温工作条件下的使用需求。
5. 总结在工程实践中，20CrMnMo齿轮的工作条件通常是多种因素综合作用的结果，需要综合考虑其强度、硬度、韧性、耐磨性、高温性能等多方面因素。
在实际设计和使用过程中，应根据具体工作条件对齿轮材料和热处理工艺进行合理的选择和设计，以确保齿轮在各种工作条件下都能够正常运行并具有较长的使用寿命。
还需注意齿轮使用过程中的维护和保养工作，及时检查和更换磨损严重的齿轮零件，以确保齿轮系统的可靠性和安全性。
6. 热处理对20CrMnMo齿轮的影响20CrMnMo齿轮在使用前通常需要经过热处理工艺，以提高其强度、硬度和耐磨性。
热处理工艺对20CrMnMo齿轮的性能具有重要影响，一般包括热处理温度、冷却速度和时效处理等环节。
6.1 热处理温度对20CrMnMo齿轮进行热处理时，热处理温度的选择对最终的组织结构和性能具有较大影响。
通常情况下，热处理温度会根据钢的化学成分和工作要求进行合理选择。
软齿面和硬齿面的界限
软齿面和硬齿面的界限
软齿面和硬齿面是齿轮传动中常用的两种齿面类型，它们的界限主要是根据齿面硬度来划分的。
一般来说，软齿面的硬度通常在 HRC35 以下，而硬齿面的硬度则在 HRC35 及以上。
这个硬度界限并不是绝对的，实际应用中会根据具体情况进行调整。
软齿面通常用于低负载、低速度的传动应用，例如手动工具、家用电器等。
软齿面的加工成本相对较低，因为它们可以通过常规的加工方法（如铣削、磨削等）进行制造。
软齿面的齿轮具有较好的耐磨性和抗胶合性能，但在高负载或高速情况下容易磨损或失效。
硬齿面则适用于高负载、高速度的传动应用，例如工业机械、汽车传动等。
硬齿面的齿轮通常需要采用特殊的加工工艺（如磨削、电火花加工等）来制造，因此加工成本相对较高。
硬齿面的齿轮具有更高的耐磨性、强度和抗疲劳性能，能够承受更高的负载和速度。
需要注意的是，软齿面和硬齿面的选择不仅取决于齿面硬度，还受到传动功率、速度、工作环境等因素的影响。
在实际应用中，需要综合考虑这些因素来选择合适的齿面类型，以确保齿轮传动的可靠性和效率。
总的来说，软齿面和硬齿面的界限是根据齿面硬度来划分的，但具体的选择应根据传动要求和工作条件进行综合考虑。
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二、典型零部件选材及工艺分析金属材料、高分子材料、陶瓷材料及复合材料是目前的主要工程材料。
高分子材料的强度、刚度较低、易老化，一般不能用于制作承受载荷较大的机械零件。
但其减振性好，耐磨性较好，适于制作受力小、减振、耐磨、密封零件，如轻载齿轮、轮胎等。
陶瓷材料硬而脆，一般也不能用于制作重要的受力零部件。
但其具有高熔点、高硬度、耐蚀性好、红硬性高等特点，可用于制作高温下工作的零部件、耐磨耐蚀零部件及切削刀具等。
复合材料克服了高分子材料和陶瓷材料的不足，具有高比强度、高减振性、高抗疲劳能力、高耐磨性等优异性能，是一种很有发展前途的工程材料。
与以上三类工程材料相比，金属材料具有优良的使用性能和工艺性能，储藏量大，生产成本比较低、广泛用于制作各种重要的机械零件和工程构件，是机械工业中最主要、应用最广泛的一类工程结构材料。
下面介绍几种钢制零部件的选材及热处理工艺分析。
㈠齿轮类零件的选材齿轮是机械工业中应用广泛的重要零件之一，主要用于传递动力、调节速度或方向。
1、齿轮的工作条件、主要失效形式及对性能的要求。
⑴齿轮的工作条件：①啮合齿表面承受较大的既有滚动又有滑动的强烈磨擦和接触疲劳压应力。
②传递动力时，轮齿类似于悬臂梁，轮齿根部承受较大的弯曲疲劳应力。
③换挡、启动、制动或啮合不均匀时，承受冲击载荷。
⑵齿轮的主要失效形式：①断齿：除因过载（主要是冲击载荷过大）产生断齿外，大多数情况下的断齿，是由于传递动力时，在齿根部产生的弯曲疲劳应力造成的。
②齿面磨损：由于齿面接触区的磨擦，使齿厚变小、齿隙加大。
③接触疲劳；在交变接触应力作用下，齿面产生微裂纹，遂渐剥落，形成麻点。
⑶对齿轮材料的性能要求：①高的弯曲疲劳强度；②高的耐磨性和接触疲劳强度；③轮齿心部要有足够的强度和韧性。
2、典型齿轮的选材⑴机床齿轮机床齿轮的选材是依其工作条件（园周速度、载荷性质与大小、精度要求等）而定的。
表13-3列出了机床齿轮的选材及热处理。
表13-3 机床齿轮的选材及热处理机床传动齿轮工作时受力不大，工作较平稳，没有强烈冲击，对强度和韧性的要求都不太高，一般用中碳钢（例如45钢）经正火或调质后，再经高频感应加热表面淬火强化，提高耐磨性，表面硬度可达52~58HRC。
对于性能要求较高的齿轮，可选用中碳合金钢（例如40Cr等）。
其工艺路线为：备料→锻造→正火→粗机械加工→调质→精机械加工→高频淬火+低温回火→装配。
正火工序作为预备热处理，可改善组织，消除锻造应力，调整硬度便于机械加工，并为后续的调质工序做好组织准备。
正火后硬度一般为180~207HB，其切削加工性能好。
经调质处理后可获得较高的综合力学性能，提高齿轮心部的强度和韧性，以承受较大的弯曲应力和冲击载荷。
调质后的硬度为33~48HRC。
高频淬火+低温回火可提高齿轮表面的硬度和耐磨性，提高齿轮表面接触疲劳强度。
高频加热表面淬火加热速度快，淬火后脱碳倾向和淬火变形小，同时齿面硬度比普通淬火高约2HRC，表面形成压应力层，从而提高齿轮的疲劳强度。
齿轮使用状态下的显微组织为：表面是回火马氏体+残余奥氏体，心部是回火索氏体。
⑵汽车、拖拉机齿轮汽车、拖拉机齿轮的选材及热处理详见表13-4。
表13-4 汽车、拖拉机齿轮常用钢种及热处理①m n—法向模数；②m s—端面模数与机床齿轮比较，汽车、拖拉机齿轮工作时受力较大，受冲击频繁，因而对性能的要求较高。
这类齿轮通常使用合金渗碳钢（例如：20CrMnTi、20MnVB）制造。
其工艺路线为：备料→锻造→正火→机械加工→渗碳→淬火+低温回大→喷丸→磨削→装配。
正火处理的作用与机床齿轮相同。
经渗碳、淬火+低温回火后，齿面硬度可达58~62HRC，心部硬度为35~45HRC。
齿轮的耐冲击能力、弯曲疲劳强度和接触疲劳强度均相应提高。
喷丸处理能使齿面硬度提高约2~3HRC，并提高齿面的压应力，进一步提高接触疲劳强度。
齿轮在使用状态下的显微组织为：表面是回火马氏体+残余奥氏体+碳化物颗粒，心部淬透时是低碳回火马氏体（+铁素体），未淬透时，是索氏体+铁素体。
㈡轴类零部件的选材轴是机械工业中最基础的零部件之一，主要用以支承传动零部件并传递运动和动力。
1、轴的工作条件，主要失效形式及对性能的要求。
⑴轴的工作条件：①传递扭矩，承受交变扭转载荷作用。
同时也往往承受交变弯曲载荷或拉、压载荷的作用。
②轴颈承受较大的磨擦。
③承受一定的过载或冲击载荷。
⑵轴的主要失效形式：①疲劳断裂由于受交变的扭转载荷和弯曲疲劳载荷的长期作用，造成轴的疲劳断裂，这是最主要的失效形式。
②断裂失效由于受过载或冲击载荷的作用，造成轴折断或扭断。
③磨损失效轴颈或花键处的过度磨损使形状、尺寸发生变化。
⑶对轴用材料的性能要求：①高的疲劳强度，以防止疲劳断裂。
②良好的综合力学性能，以防止冲击或过载断裂。
③良好的耐磨性，以防止轴颈磨损。
2、典型轴的选材对轴类零部件进行选材时，应根据工作条件和技术要求来决定。
承受中等载荷，转速又不高的轴，大多选用中碳钢（例如45钢），进行调质或正火处理。
对于要求高一些的轴，可选用合金调质钢（例如40Cr）并进行调质处理。
对要求耐磨的轴颈和锥孔部位，在调质处理后需进行表面淬火。
当轴承受重载荷、高转速、大冲击时，应选用合金渗碳钢（例如20CrMnTi）进行渗碳淬火处理。
⑴机床主轴图13-8为C620车床主轴简图。
该主轴承受交变扭转和弯曲载荷。
但载荷和转速不高，冲击载荷也不大。
轴颈和锥孔处有磨擦。
按以上分析，C620车床主轴可选用45钢，经调质处理后，硬度为220~250HB，轴颈和锥孔需进行表面淬火，硬度为46~54HRC。
其工艺路图13-8 C620车床主轴简图线为：备料→锻造→正火→粗机械加工→调质→精机械加工→表面淬火+低温回火→磨削→装配。
正火可改善组织、消除锻造缺陷，调整硬度便于机械加工，并为调质做好组织准备。
调质可获得回火索氏体，具有较高的综合力学性能，提高疲劳强度和抗冲击能力。
表面淬火+低温回火可获得高硬度和高耐磨性。
表13-5给出了机床主轴的选材和热处理。
表13-5 根据工作条件推荐选用的机床主轴材料及其热处理工艺资料来源：合金刚手册下册第三分册，治金工业出版,1979年版。
⑵汽轮机主轴汽轮机主轴尺寸大、工作负荷大，承受弯曲、扭转载荷及离心力和温度的联合作用。
汽轮机主轴的主要失效方式是蠕变变形和由白点、夹杂、焊接裂纹等缺陷引起的低应力脆断、疲劳断裂或应力腐蚀开裂。
因此对汽轮机主轴材料除要求其在性能上具有高的强度和足够的塑韧性外，还要求其锻件中不出现较大的夹杂、白点、焊接裂纹等缺陷。
对于在500℃以上工作的主轴还要求其材料具有一定的高温强度。
根据汽轮机的功率和主轴工作温度的不同，所选用的材料也不同。
对于工作在450℃以下的材料，可不必考虑高温强度，如果汽轮机功率较小（<12000kW），且主轴尺寸较小，可选用45钢，如果汽轮机功率较大（>12000kW），且主轴尺寸较大，则须选用35CrMo钢，以提高淬透性。
对于工作在500℃以上的主轴，由于汽轮机功率大（>125000kW），要求高温强度高，需选用珠光体耐热钢，通常高中压主轴选用25CrMoVA 或27Cr2MoVA钢，低压主轴选用15CrMo或17CrMoV钢。
对于工作温度更高，要求更高高温强度的主轴，可选用珠光体耐热钢20Cr3MoWV（<540℃）或铁基耐热合金Cr14Ni26MoTi（<650℃）、Cr14Ni35MoWTiAl（<680℃）制造。
气轮机主轴的工艺路线为：备料→锻造→第一次正火→去氢处理→第二次正火→高温回火→机械加工→成品。
第一次正火可消除锻造内应力；去氢处理的目的是使氢从锻件中扩散出去，防止产生白点；第二次正火是为了细化组织，提高高温强度；高温回火是为了消除正火产生的内应力，使合金元素分布更趋合理（V、Ti充分进入碳化物，Mo充分溶入铁素体），从而进一步提高高温强度。
⑶内燃机曲轴曲轴是内燃机的脊梁骨，工作时受交变的扭转、弯曲载荷以及振动和冲击力的作用。
按内燃机的转速不同可选用不同的材料。
通常低速内燃机曲轴选用正火态的45钢或球黑铸铁；中速的内燃机曲轴选用调质态的45钢、调质态的中碳合金钢（例如40Cr）或球墨铸铁。
高速内燃机曲轴选用强度级别再高一些的合金钢（例如42CrMo等）。
内燃机曲轴的工艺路线为：备料→锻造→正火→粗机械加工→调质→精机械加工→轴颈表面淬火+低温回火→磨削→装配。
各热处理工序的作用与机床主轴的相同。
近年来常采用球墨铸铁代替45钢制作曲轴，其工艺路线为：备料→熔炼→铸造→正火→高温回火→机械加工→轴颈表面淬火+低温回火→装配。
铸造质量是球墨铸铁的关键，首先要保证铸铁的球化良好、无铸造缺陷，然后再经风冷正火，以增加组织中的珠光体含量并细化珠光体，提高其强度，硬度和耐磨性，高温回火的目的是消除正火所造成的内应力。
㈢汽轮机叶片的选材叶片是汽轮机的关键部件，它直接起着将蒸汽或燃气的热能转变为机械能的作用。
1、叶片的工作条件、失效方式及性能要求⑴叶片的工作条件：①受蒸汽或燃气弯矩的作用；②承受中、高压过热蒸汽的冲刷或湿蒸汽的电化学腐蚀或高温燃气的氧化和腐蚀；③受湿蒸汽中的水滴或燃气中的杂质磨损；④气流作用的频率与叶片自振频率相等时产生的共振力的作用。
⑵叶片的失效方式：叶片的失效方式为蠕变变形、断裂（包括振动疲劳断裂、应力腐蚀开裂、蠕变疲劳断裂及热疲劳开裂）和表面损伤（包括氧化、电化学腐蚀和磨损）。
⑶对叶片的性能要求：①高的室温和高温强度、塑性及韧性，以防止蠕变变形和疲劳断裂；②高的化学稳定性，以防止氧化、腐蚀及应力腐蚀开裂；③导热性好，热膨胀系数小，以防止热疲劳破坏；④耐磨性好，以防止冲刷磨损和机械磨损；⑤减振性好，以防止共振疲劳破坏；⑥良好的冷、热加工性能，以利于叶片成型、提高生产效率。
2、叶片的选材及热处理叶片材料的选择主要取决于工作温度。
对于中、低压汽轮机，叶片工作温度不高（<500℃），其失效的主要方式不是蠕变，而是共振疲劳和应力腐蚀开裂，因此，除在结构设计上避免共振外，应选用减振性能好的1Cr13和2Cr13马氏体不锈钢。
对于工作于过热蒸汽中的前级叶片，虽温度较高（450~475℃），但腐蚀不明显，可采用低合金钢20CrMo进行氮化、镀硬铬或堆焊硬质合金。
汽轮机后级叶片的工艺路线为：备料→模锻→退火→机械加工→调质→热整形→去应力退火→机械加工叶片根→镀硬铬→抛光→磁粉探伤→成品。
退火是为了消除锻造应力，细化组织，改善切削加工性能，为调质作组织准备；调质是为了使叶片获得良好的综合力学性能和高温强度；热整形可提高叶片精度，校正热处理变形；去应力退火是为了消除热整形内应力；镀硬铬是为了提高抗氧化和耐蚀性。