什么是45钢？由于其强度高、韧性好、抗疲劳性高，模具钢是应用最广泛的工程材料，用于制造各种重要的机械部件和工程结构。
一、机床零件选材分析
机床零件种类繁多，可分为轴零件、齿轮零件、机床导轨、垫片等。
机床主轴是机床中最重要的轴部件。不同类型的机床主轴有不同的工作条件。主轴上负载的大小和类型大致可分为四类：
(1)轻载主轴。如普通车床主轴，工作载荷小，冲击载荷小，轴颈磨损不严重。该轴一般由45钢制成，淬火、回火或正火，耐磨部位通过高频表面淬火加固。
(2)中负荷主轴。铣床主轴等中等负荷，磨损严重，冲击负荷一定。一般由合金调质钢制成，如40Cr钢经调质后，耐磨零件表面淬火加固。
(3)重型主轴。工作量大，磨损和冲击严重，如工作量大的组合机床主轴。一般20CrMnTi钢制成，渗碳淬火。
(4)高精度主轴。部分机床主轴工作负荷小，但精度高，热处理后变形小。如精密镗床主轴，工作时磨损应小。一般用38CrMoAlA淬火后再氮化，尺寸稳定。以前几乎所有的锭都是钢做的，现在轻负荷和中负荷的锭都可以用球墨铸铁做。
2.机床齿轮零件的材料选择
机床齿轮根据工作条件分为三类：
(1)轻载齿轮。一般转速不高，多为45钢，正火或调质。
(2)中载齿轮。一般为45钢。正火或调质后，通过高频表面淬火加强，提高齿轮的承载能力和耐磨性。对于大型齿轮，应使用合金调质钢，如40Cr。一般来说，传动系统和进给系统中的齿轮都用在机床上，大部分都属于这一类。
(3)重型齿轮。对于一些工作负荷大的齿轮，尤其是运行速度高、冲击负荷大的齿轮，多为20Cr、20CrMnTi等碳钢制造。碳化淬火后即可使用。例如，变速箱中的一些重要传动齿轮。
3.选择机床导轨材料
机床导轨的精度对整个机床的精度影响很大。机床导轨通常由灰铸铁制成，以防止其变形和磨损HT200和HT350.灰铸铁在润滑条件下耐磨性好，但耐磨性差。为了提高耐磨性，导轨表面可淬火。
二、拖拉机及汽车零部件选型分析
1.发动机和传动系统部件的材料选择
这两部分包含了相当多的部分。有大量的齿轮和轴，以及在高温下工作的部件，如进排气门、活塞等。它们的材料很重要，通常是根据经验来选择的。对于不同类型的汽车和不同的制造商，发动机和传动系统的材料是不同的。根据零件的具体工况和实际故障模式，通过大量的计算和试验选择合适的材料。
2.选择减轻汽车重量的材料
随着能源和原材料的日益短缺，人们对汽车节能降耗的要求越来越高。然而，减轻自重可以提高汽车的重量利用系数，减少材料消耗和燃料消耗，对节约资源和能源具有重要意义和经济价值。
三、典型零件选择实例
1.机床主轴
机床主轴是典型的受力小(中等载荷)、冲击载荷小的扭转弯曲轴。如果使用滑动轴承，轴颈需要耐磨性。因此，大分是45钢，淬火回火，轴颈表面淬火加固。当负载较重时，使用40Cr等低合金结构钢。
车床主轴的选材结果如下：
材料：45号钢。
热处理：整体淬火和回火，轴颈和锥孔表面淬火。
性能要求：整体硬度nb 220HB 240轴颈和锥孔的硬度HRC52。
工艺路线：锻造→正火→粗加工→调质→精加工→低温表面调质→磨削。
轴的工作应力很低，冲击载荷很小。45钢的屈服极限可达4000MPa能完全满足上述要求。现在一些机床的主轴可以用球墨铸铁制成。
2.拖拉机半轴
汽车半轴是承受扭矩的典型轴构件，但其工作应力大，冲击载荷大。其结构如图5所示。最大直径约50 mm，即使水淬，45钢的表面硬化深度也只能是半径的10%。为了提高淬火性，防止油中淬火变形开裂，中小型汽车半轴一般为40Cr，40辆重型车CrMnMo等高淬透钢。
例子：铁牛45半轴
材质:40Cr(好点可以用P的整体硬度比400Cr局部差异不会太大)更稳定。
热处理：整体淬火和回火。
性能要求：阀杆HRC 37HRC 44圆盘外圆为HRC24HRC34。
工艺路线：下料→锻造→正火→机加工→调质处理→板材钻孔→花键磨削。
3.机床齿轮
机床齿轮工作条件好，运行时受力小，速度适中，运行平稳，冲击。因此，对齿面强度、核心强度和韧性的要求不会太高。一般由45钢制成，经高频淬火硬化。齿面硬度可达HRC大约52岁，足以承受弯曲疲劳或表面疲劳。淬火回火后，型芯硬度可达HB220左右，冲击韧性大于4kgm/cm2.能满足工作要求。合金调质钢(如40)可用于一些要求较高的齿轮Cr等)制造。).提高型芯的强度和韧性，提高抗弯疲劳和表面疲劳能力。
例:普通车床主轴箱传动齿轮。
材料：45号钢。
热处理：牙齿正火或回火、高频淬火和低温回火。
性能要求：齿轮芯硬度为HB 220HB 250齿面硬度HRC52。
工艺路线：下料→锻造→正火或退火→粗加工→调质或正火→精加工→高频淬火→低温回火(拉伸花键孔)→精磨。
4.拖拉机齿轮
例:后轮轴拖拉机锥形传动齿轮。
材料:20CrMnTi钢。
热处理：渗碳、低温淬火回火、渗碳层深1.2 mm1.6 mm。
性能要求：齿面硬度为：HRC 58HRC 核心硬度为62HRC 33HRC 48。
工艺路线：下料→锻造→正火→切割→低温回火，低温回火→磨削。
以上部件的材料选择是根据模具钢制造商的许多部件制造商进行总结的，只能作为机械部件材料选择类比的参考，是长期经验积累的结果。经验和指导很重要，但仅仅依靠经验并不能得到最好的结果。在具体材料的选择中，还应参考相关的机械设计手册和工程材料手册，并根据实际情况进行初步选择。强度计算和验证必须在初步选择后进行。在确定零件尺寸后，还应检查所选材料的淬火性能是否符合要求，并确定热处理的技术条件。目前，更好的方法是根据零件的工作条件和故障模式定量分析所选材料，然后根据相关经验做出最终的材料选择决策，选择最匹配的材料和工艺。优秀的材料选择能力可以帮助你提高你在这个行业的竞争力。
