材料手册(很全哦)

材料手册

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一、材料选择的基本原则

多机械工程师在内，都可能把选材看成一种简单而不太重要的任务。当碰到零件的选材问题时，他们一般都是参考相同零件或类似零件的用材方案，即经验法选材。当无先例可循，同时对材料的性能又无特殊要求时，会偏向选用一种较万能的材料，如45号钢。但严格地说，这

种选材并不科学。选材正变成一种严格地建立在试验与分析的基础上的科学方法。掌握这种选材方法的要领，了解正确选材的过程，显然具有很大的实际价值。

零件在工作过程中最终都会发生失效，即零件完全被破坏或严重损伤，或不能满意地起到预掌握各种材料的特性，正确地选择和使用材料，是一项重要的任务。包括许定的作用。失效也可能是设计失效，也可能是选材失效，也可能是加工失效或安装使用失效。找出失效原因，解决零件失效问题便具有基础。这首先是一个机械工程师要做的工作，但从事工业设计人员也要了解这类分析，这将会为产品带来更合理的设计并减少设计的返工。具体地说，应从下列5个方面进行考虑：

1、考虑工作条件对材料使用性能的要求

材料在使用过程中的表现，即使用性能，是选材时考虑的最主要根据。不同零件所要求的使用性能是很不一样的，有的零件主要要求高强度，有的零件则要求耐磨性，而另外一些零件甚至无严格的性能要求，仅仅要求有美丽的外观。因此，在选材时，首要的任务就是准确地判断零件所要求的主要使用性能。

对所选材料使用性能的要求，是在对零件的工作条件及零件的失效分析的基础上提出的。零件的工作条件是复杂的，要从受力状态、载荷状态、工作温度、环境介质等几个方面全面分析。受力状态有拉、压、弯、扭等；载荷性质有静载、冲击栽荷、交变载荷等；工作温度可分为低温、室温、高温、交变温度；环境介质为与零件接触的介质，如润滑剂、海水、酸、碱盐等。为了更准确地了解零件的使用性能，还必须分析零件的失效方式，从而找出对零件失效起主要作用的性能指标。

有时，可通过改进强化方式或方法，可以将廉价材料制成性能更好的零件。所以选材时，要把材料成分和强化手段紧密结合起来综合考虑。另外，当材料进行预选后，还应当进行实验室试验、台架试验、装机试验、小批生产等，进一步验证材料力学性能试验的可靠性。

2、考虑生产工艺对材料工艺性能的要求

任何零件都是由不同的工程材料通过一定的加工工艺制造出来的。因此材料的工艺性能，即加工成零件的难易程度，自然应是选材时必须考虑的重要问题。所以，熟悉材料的加工工艺过程及材料的工艺性能，对于选材是相当重要的。

材料的工艺性能与使用性能相比，工艺性能处于次要地位；但要某种情况下，工艺性能也可成为主要考虑的因素。当工艺性能和力学性能相矛盾时，有时正是工艺性能的考虑使得某些力学性能显然合格的材料不得不舍弃，此点对于大批量生产的零件特别重要。因为在大量生产时，工艺周期的长短和加工费用的高低，常常是生产的关键。例如，为

了提高生产效率而采用自动机床实行大量生产时，零件的切削性能可成为选材时考虑的主要问题，此时，应选用易切削钢之类的材料，尽管它的某些性能并不是最好的。

3、考虑总成本要最低

除了使用性能与工艺性能外，经济性也是选材必须考虑的重要问题。选材的经济性不单是指选用的材料本身价格应便宜，更重要的是采用所选材料来制造零件时，可使产品的总成本降至最低，同时所选材料应符合国家的资源情况和供应情况。

（1）材料的价格不同材料的价格差异很大，而且在不断变动，因此设计人员应对材料的市场价格有所了解，以便核算产品的制造成本。

（2）国家的资源状况随着工业的发展，资源和能源的问题日益突出，选用材料时必须对此有所考虑，特别是对于大批量生产的零件，所用的材料应该是来源丰富并符合我国的资源状况的。例如，我国缺钼，但钨却十分丰富，所以我们选用高速钢时就要尽量多用钨高速钢，而少用钼高速钢。另外，还要注意生产所用材料的能源消耗，尽量选用低能耗的材料。

（3）零件的总成本由于生产经济性的要求，选用材料时零件的总成本应降至最低。

如果准确知道了零件总成本与其相关因素的关系，则可以精确地分析选材对零件总成本的影响，并选取成本最低的材料。但是，只有在大规模工业生产中预先进行详尽的试验分析，才能找出这种关系。对于一般情况，显然不可能进行这种详细的分析、试验，但这时也应该按上述思路，利用手头一切可能得到的资料，逐项地进行分析，以保证使零件的总成本最低。最有价值的是生产及使用情况的统计资料。由各种统计图表，加上过去的工程经验，便可做出较为合理的判断，必要时还可以进行模型试验。

4、考虑产品的实用性和市场需求

某项产品或某种零件的优劣，不仅仅要求能符合工作条件的使用要求。从商品的销售和用户的愿望考虑，产品还应当具有重量轻、美观、经久耐用等特点。这就要求在选材时，应突破传统观点的束缚，尽量采用先进科学技术成果，做到在结构设计方面有创新、有特色，在材料制造工艺和强化工艺上有改革、有先进性。

5、考虑实现现代生产组织的可能性

一个产品或一个零件的制造，是采用手工操作还是机器操作，是采用单件生产还是采用机械化自动流水作业，这些因素都对产品成本和质量起着重要的作用。因此，在选材时，应考虑到所选材料能满足实现现

代化生产的可能性。

二、产品的主体制作材料

第一类——木制材料

木材作为装修材料中最常用的一种,由于具有淳朴自然、纹理美观、吸声隔热、调温调湿、易于加工等优点,自古以来就是室内装修的首选良材。在建筑、装修材料中,木材具有其它材料所不具备的生态性能,占据着不可替代的重要地位,被誉为智能生物材料。

木质材料分为两类，为实木材料和人造板材。下面分别详细介绍它们：

第一、实木材料

1、实木材料的特性

①天然、环保、健康实木家具透露自然与原始之美。实木家具之所以长盛不衰，从颜色分析，在于它的天然木本色。原木色家具既天然、又无化学污染，这实在是健康的时尚选择，符合现代都市人崇尚大自然的心理需求。

其次在材质的选择上，以国内实木家具为例，种类主要有：胡桃楸木、榉木、柚木、枫木、橡木、柞木、水曲柳、榆木、杨木、松木等，其中以胡桃楸木、水曲柳、榉木、柞木最为名贵。这些材料来自于自然，反映了人和环境的和谐关系，设计师们都爱用这些材料，再加入以人为本、以自然为本的现代设计理念，就更能拉近人和材料、人和自然的距离，给人一种亲切感。

②使用寿命长。板式家具的使用寿命一般3-5年。实木家具的使用寿命是板式家具的5倍以上。　

③实木家具有保值功能.同时能给家居环境带来温润的“木气”，因而颇受中高档消费者欢迎。它的优点是体现自然：自然的纹理，多变的形态，家具表面一般都能看到木材美丽的花纹。

④实木家具具有自己独特的风格个性实木家具原料来自于天然，集自然精华于一身，真实展现实木家具的独特品味：高档，厚重，将源远流长的中国传统文化现代时尚元素相结合,融入家具的设计当中,为家具赋予新的内涵,将家居设计更加人性化,实用化,现代化,开创实木家具新风尚,引领家具新潮流.

2、实木家具常用材料及各自特点

01．红松：材质轻软，强度适中，干燥性好，耐水、耐腐，加工、涂饰、着色、胶结性好。