日本CAC702 材质制造的蜗轮。
CAC702 是日本 JIS 标准中的一种铝青铜铸造材料牌号，它非常适合制造重型、高速、高负载的蜗轮传动装置，尤其是与经过淬硬处理的钢制蜗杆配对时。
1. CAC702 材质详解
标准归属： JIS H5120 (铜及铜合金铸件)
合金类型： 铝青铜
化学成分 (典型值)：
铜 (Cu)： 余量
铝 (Al)： 8.0 ~ 10.0%
铁 (Fe)： 2.0 ~ 4.0%
锰 (Mn)： ≤ 1.5% (有时会额外添加以提升性能)
其他元素： 镍 (Ni)、锌 (Zn)、铅 (Pb)、锡 (Sn) 等杂质含量有严格限制。
2. 为什么CAC702适合做蜗轮？
蜗轮蜗杆传动具有滑动摩擦大、接触应力高、易产生热量和磨损的特点。因此，蜗轮材料需要具备一系列特殊性能，而CAC702恰好能满足这些要求：
优异的耐磨性： 这是最重要的特性。CAC702中的硬质铁相(富铁相)均匀分布在铜基体中，形成了坚硬的自润滑骨架，能有效抵抗蜗杆齿面的刮擦和磨损。
高的抗咬合性： 在边界润滑或瞬时缺油的情况下，与钢制蜗杆发生“咬死”的风险很低。这与它的良好润滑性和低摩擦系数有关。
足够的强度与硬度： 具有良好的抗拉强度、屈服强度和疲劳强度，能够承受蜗杆传递的高负载和冲击载荷。
良好的跑合性能： 在传动初期，材料能通过微量的磨损使接触齿面更好地吻合，降低局部应力，延长寿命。
耐腐蚀性： 铝青铜本身对大气、海水以及许多化学物质具有良好的耐腐蚀性，适用于恶劣环境。
3. 性能参数（参考值）
力学性能 (砂型铸造)：
抗拉强度 (σb)： ≥ 590 MPa
屈服强度 (σ0.2)： ≥ 250 MPa
伸长率 (δ)： ≥ 15%
布氏硬度 (HBW)： ~ 130 - 170 (铸态)，可通过热处理适当调整。
摩擦学性能： 与表面硬度HRC 58-62的淬硬钢蜗杆配对时，具有极低的摩擦系数和优异的耐磨表现。
4. 与其他常用蜗轮材料的对比
材料牌号 (标准) 材料类型 优点 缺点 适用场景
CAC702 (JIS) 铝青铜 综合性能最优：耐磨、抗咬合、强度高、耐腐蚀 成本较高 重载、高速、连续运行的关键传动
CAC406 (JIS) / ZCuSn12Pb1 锡磷青铜 铸造性能好，减摩性优异，成本较低 强度、硬度、耐温性不如铝青铜 中低速、中轻载荷，对减震性要求高的场合
CAC703 (JIS) 高强度铝青铜 强度、硬度比CAC702更高，更耐磨 韧性稍差，对冲击载荷更敏感 极端重载、低速，耐磨性要求极高的场合
MC901 (尼龙) 工程塑料 重量轻、自润滑、噪音极低、成本低 强度、刚度、耐温性差，热膨胀系数大 极轻载荷、低速、无声传动，如仪器仪表
结论：CAC702是高性能蜗轮的首选材料之一，在负载和能力上实现了很好的平衡。
5. 设计与制造要点
配对蜗杆： 蜗杆必须使用高硬度的材料，通常为渗碳钢（如SCM415） 或中碳合金钢（如S45C），并经过淬火和磨削处理，表面硬度通常要求在HRC 58以上。软硬配对是保证传动性能和使用寿命的关键。
热处理： CAC702铸件通常进行去应力退火，以消除铸造内应力，稳定尺寸，有时也通过热处理来优化硬度和韧性配比。
润滑： 必须使用极压型齿轮油（EP齿轮油）。润滑油不仅能减少摩擦和磨损，还能带走啮合产生的大量热量，防止胶合失效。粘度等级需根据蜗杆转速和工作温度选择。
6. 常见应用领域
CAC702蜗轮广泛应用于需要大减速比、高扭矩和可靠性的工业领域：
重型机械设备： 起重机、挖掘机、卷扬机、升降机
冶金和矿山机械： 轧钢机、破碎机、球磨机
船舶设备： 舵机、锚机、绞车
化工和能源机械： 大型阀门驱动、搅拌设备
高精度传动： 数控转台、雷达天线驱动
总结
日本CAC702是一种高性能的铝青铜铸造材料，因其卓越的耐磨性、抗咬合性和高强度，成为制造重载、高速蜗轮的理想选择。 在设计时，务必为其配对高硬度的淬硬钢蜗杆，并保证充足、合适的润滑，才能充分发挥其材料潜力，实现长久、稳定、高效的传动。
如果您有具体的应用工况（如传递扭矩、转速、工作环境等），可以进一步进行更精确的选型和设计验证。