机械零件材料及成型方法选用
机械零件的制造工艺分析
机械零件的制造工艺分析一、引言机械零件是构成各种机械设备的重要组成部分，其质量和工艺直接影响着机械设备的性能和寿命。
本文将通过对机械零件的制造工艺进行分析，探讨在制造过程中的各种因素对零件质量的影响。
二、材料选择与预处理在机械零件的制造过程中，材料的选择和预处理是非常关键的。
首先需要根据零件的使用要求，选用适合的材料。
常见的机械零件材料有铸铁、钢、铝合金等。
每种材料都具有不同的特性和加工难度，因此需要根据具体情况选择。
预处理是在材料进入生产线之前进行的一系列工艺。
预处理的目的是去除杂质、优化材料性能，提高零件的机械性能和表面质量。
预处理工艺包括清洗、退火、锻造等。
通过合理的预处理工艺可以改善材料的结构，减少材料内部的缺陷，提高零件的强度和硬度。
三、加工工艺分析1. 切削加工切削加工是机械零件制造过程中最常用的加工方法之一。
它通过旋转刀具与零件表面相对运动，将多余的材料切割下来，得到所需形状和尺寸的零件。
常用的切削加工方法包括车削、铣削、钻削等。
在切削加工过程中，刀具的选择和刀具的磨损情况对加工质量有重要影响。
不同材料的零件需要选用适合的刀具，并根据实际情况进行刀具的修磨和更换。
此外，切削速度、进给速度和切削深度也是影响加工质量的重要因素。
合理的加工参数可以有效避免刀具磨损、表面质量不良等问题。
2. 成型加工成型加工是通过对材料进行加热、塑性变形和冷却来获得所需形状的加工方法。
常见的成型加工方法有锻造、压铸、挤压等。
在成型过程中，需要根据零件的形状和尺寸选择适当的成型工艺。
同时，成型过程中的温度、压力等参数的控制也是影响加工质量的关键因素。
3. 焊接与连接焊接与连接是机械零件制造中常见的加工方法。
焊接是通过将材料加热至熔点，并在熔融状态下使其相互结合。
连接则是通过机械方式将多个零件连接在一起。
焊接与连接工艺对零件的强度和密封性有重要影响。
在焊接过程中，需要选择适当的焊接方法和焊接材料，并严格控制焊接过程中的温度和焊接参数，以确保焊缝质量。
毕业设计图纸中的零件材料选用指南
毕业设计图纸中的零件材料选用指南机械学院各专业的学生通过“机械制造基础”和“机械设计”等课程的学习已经从理论和有限的实例中了解了机械工程常用的以钢铁为主的各种材料，但是由于缺乏设计实践，并没有掌握这些知识，特别是不会应用。
反映在毕业设计中，学生不会正确选用所设计零件的材料及其热处理，面对总装配图明细表的材料一栏感到茫然。
这份“指南”是在总结了机械学院自2009年以来历届毕业设计中有关材料选用的相关问题之后，为学生提供的一份针对性较强、简要而又实用的参考资料，以期帮助学生提高毕业设计的质量。
一、概述机械是由各种标准件和非标零件构成的，前者由专业工厂按国家标准大批生产，可以经由市场采购取得；后者则由机械的设计人员绘制图纸，生产厂按图备料并加工制造。
进行机械设计时对标准件不存在材料选择问题，只要在总图的明细表中填写所选标准件的标准代号和规格即可，但要特别注意的是：有的标准件（如螺栓和螺钉等螺纹连接件）在同一规格下还分有不同的性能等级，在填写时也要一并标明(见附录1)。
所有的非标零件都必须在明细表材料栏内填写所选用的材料，在备注一栏中还应填入所要求的热处理。
机械最基本的要求是工作可靠和经济性好。
工作可靠取决于构成机械的零件有足够的强度、刚度、振动稳定性、可靠性、耐磨性；经济性则主要取决于零件的材料成本和加工费用。
可见这二项基本要求都与材料密切相关。
就毕业设计而言，除非任务指定要对振动稳定性和可靠性进行设计，否则一般只须对零件的强度和刚度进行设计或校核，并在设计中选择恰当的热处理和零件的表面粗糙度以及润滑设计来保证零件的耐磨性。
零件的刚度不仅取决于材料的弹性模量，也取决于零件的截面惯性矩。
不同材料的弹性模量当然不同，但是就钢材而言，各种钢材的弹性模量差别很小，用高强度钢代替低强度钢对提高零件的刚度是没有作用的，从零件的结构形状上增大截面惯性矩是提高刚度的唯一途径。
同学在这个问题上常常陷入误区。
可用作机械零件的材料超过500种，其中以钢铁材料（碳素钢，合金结构钢，铸钢和铸铁等）最为常用，这是因为这类材料性能好，品种多，价格低，市场供应充分。
常用齿轮材料的选择及其热处理工艺总结
齿轮材料的选择及其热处理工艺1、齿轮材料的选择原则齿轮材料的种类很多，在选择时应考虑的因素也很多，下述几点可供选择材料时参考：1）齿轮材料必须满足工作条件的要求。
例如，用于飞行器上的齿轮，要满足质量小、传递功率大和可靠性高的要求，因此必须选择机械性能高的合金银；矿山机械中的齿轮传动，一般功率很大、工作速度较低、周围环境中粉尘含量极高，因此往往选择铸钢或铸铁等材料；家用及办公用机械的功率很小，但要求传动平稳、低噪声或无噪声、以及能在少润滑或无润滑状态下正常工作，因此常选用工程塑料作为齿轮材料。
总之，工作条件的要求是选择齿轮材料时首先应考虑的因素。
2）应考虑齿轮尺寸的大小、毛坯成型方法及热处理和制造工艺。
大尺寸的齿轮一般采用铸造毛坯，可选用铸钢或铸铁作为齿轮材料。
中等或中等以下尺寸要求较高的齿轮常选用锻造毛坯，可选择锻钢制作。
尺寸较小而又要求不高时，可选用圆钢作毛坯。
齿轮表面硬化的方法有：渗碳、氨化和表面淬火。
采用渗碳上艺时，应选用低碳钢或低碳含金钢作齿轮材料；氨化钢和调质钢能采用氮化工艺；采用表面淬火时，对材料没有特别的要求。
3）正火碳钢，不论毛坯的制作方法如何，只能用于制作在载荷平稳或轻度冲击下工作的齿轮，不能承受大的冲击载荷；调质碳钢可用于制作在中等冲击载荷下工作的齿轮。
4）合金钢常用于制作高速、重载并在冲击载荷下工作的齿轮。
5）飞行器中的齿轮传动，要求齿轮尺寸尽可能小，应采用表面硬化处理的高强度合金钢。
6）金属制的软齿面齿轮，配对两轮齿面的硬度差应保持为30〜50HBS或更多。
当小齿轮与大齿轮的齿面具有较大的硬度差（如小齿轮齿面为淬火并磨制，大齿轮齿面为常化或调质）；且速度又较高时，较硬的小齿轮齿面对较软的大齿轮齿面会起较显著的冷作硬化效应，从而提高了大齿轮齿面的疲劳极限。
因此，当配对的两齿轮齿面具有较大的硬度差时，大齿轮的接触疲劳许用应力可提高约20％，但应注意硬度高的齿面，粗糙度值也要相应地减小。
机械加工常用的金属材料
机械加工常用的金属材料机械加工就是对金属零件加工，那么你对机械加工常用的金属材料有哪些有兴趣吗?下面由店铺向你推荐机械加工常用的金属材料介绍，希望你满意。
机械加工常用的金属材料分析1. 45——优质碳素结构钢，是最常用中碳调质钢。
主要特征: 最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。
小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理。
应用举例: 主要用于制造强度高的运动件，如透平机叶轮、压缩机活塞。
轴、齿轮、齿条、蜗杆等。
焊接件注意焊前预热，焊后消除应力退火。
2. Q235A(A3钢)——最常用的碳素结构钢。
主要特征: 具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷冲压性能，以及一定的强度、好的冷弯性能。
应用举例: 广泛用于一般要求的零件和焊接结构。
如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构、桥梁等。
3. 40Cr——使用最广泛的钢种之一，属合金结构钢。
主要特征: 经调质处理后，具有良好的综合力学性能、低温冲击韧度及低的缺口敏感性，淬透性良好，油冷时可得到较高的疲劳强度，水冷时复杂形状的零件易产生裂纹，冷弯塑性中等，回火或调质后切削加工性好，但焊接性不好，易产生裂纹，焊前应预热到100～150℃，一般在调质状态下使用，还可以进行碳氮共渗和高频表面淬火处理。
应用举例:调质处理后用于制造中速、中载的零件，如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等，调质并高频表面淬火后用于制造表面高硬度、耐磨的零件，如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、套筒、销子、连杆、螺钉螺母、进气阀等，经淬火及中温回火后用于制造重载、中速冲击的零件，如油泵转子、滑块、齿轮、主轴、套环等，经淬火及低温回火后用于制造重载、低冲击、耐磨的零件，如蜗杆、主轴、轴、套环等，碳氮共渗处即后制造尺寸较大、低温冲击韧度较高的传动零件，如轴、齿轮等。
4. HT150——灰铸铁。
应用举例:齿轮箱体，机床床身，箱体，液压缸，泵体，阀体，飞轮，气缸盖，带轮，轴承盖等5. 35——各种标准件、紧固件的常用材料主要特征: 强度适当，塑性较好，冷塑性高，焊接性尚可。
机械制造工程技术基础：铸造成型技术
加工或少切削加工即可使用，如：离心 铸造，陶瓷型铸造等。
四 砂型铸造生产
4.1.砂型铸造的生产工艺流程图
套筒铸造生产过程
零件图
配制型砂 制作砂型 配制芯砂 制作型芯
熔炼金属
铸造工艺图 铸型 浇注
模样图 芯盒图 铸型装配图
落砂、清理
五砂 型
❖ 外浇口
容纳注入的金属液并缓解液态金属对砂型的 冲击。小型铸件通常为漏斗状，较大型铸件为 盆状。
❖ 直浇道
连接外浇口与横浇道的垂直通道，通常带有 一定的锥度（上大下小），改变直浇道的高度 可以改变金属液的流动速度从而改变液态金属 的充型能力。
五砂 型
❖ 横浇道
将直浇道的金属液引入内浇道的水平通道， 一般开在砂型的分型面上，其截面一般为梯形。 横浇道的主要作用是阻挡熔渣流入型腔，并分 配液态金属流入内浇道。
二 铸造的特点
2.1.优点
❖ 毛坯形状（外形至内腔）复杂程度高；
❖ 适应性广（铸件材质、大小、批量）；
❖ 材料来源广，成本低（原材料；废料； 形状、尺寸与零件相近，节省材料和加 工费用）。
二 铸造的特点
2.2.缺点 ❖ 铸件的力学性能较差（组织粗大，不均
匀）； ❖ 铸造工序多，质量不容易控制，废品率
铸造成型技术
暖气
阀门
离心式水泵
车床床身
普通车床
98 式 主 战 坦 克
一 铸造
铸造是制作铸型、熔炼金属，将熔 炼的液体金属浇注到铸型中，凝固后获 得一定形状与性能铸件的成形方法。
采用铸造方法获得的金属制品称为铸件。 在机械制造中，大部分机械零件是用金 属材料制成的，铸造方法成为制造毛坯 或零件的重要方法，其加工范围广泛， 生产批量不受限制，成本低廉，节省资 源，是少无切削加工的重要发展方向。
机械零件的成形方法
本 零件表面的成形的方法（形成发生线的四种方法） 节 教 学 重 点 难 点
.
第三节 机械零件的成形方法
一、零件的成形方法
1.材料成形工艺
零
在加工过程中材料的形状、尺寸、性能等发生变化，而
件 重量近似等于加工前的重量。如铸造、锻造、压力加工、粉
的 末冶金、注塑成形等，这些方法多用于毛坯制造，但也可直
机械制造技术
第一章 机械制造过程概述
机制教研室
第一章 机械制造过程概述
第三节 机械零件的成形方法
第三节 机械零件的成形方法
一
零件的成形方法
本
节
教
二
零件表面的成形
学
内
容
.
第三节 机械零件的成形方法
本节教学要 求：
本
掌握零件表面的成形的方法（形成发生线的
节 四种方法）
教
学
要
求
.
第三节 机械零件的成形方法
成 接成形零件。
形 方 法
2.材料去除工艺 以一定的方式从工件上去除多余的材料，得到所需形状、
尺寸的零件。如切削加工、磨削加工、特种加工等。 3.材料累加工艺
利用一定的方式是零件的重量不断增加的工艺方法。 传
统的累加方法有焊接、粘接、铆接、过盈配合、电铸和电镀
等。近几年才发展起来的快速原型制造（RPM）。
的
快速成形是将零件以微元叠加方式逐渐累积生成。将
成 零件的三维实体模型数据经计算机分层切片处理，得到各
形 层截面轮廓，按照这些轮廓，激光束选择性地切割一层层 方 的箔材（LOM叠层法，图1.7）；或固化一层层的液态树 法 脂（SLA光固化法图1.8）；或烧结一层层的粉末材料
毛坯成型方法选择
7.1
毛坯选择的原则
1. 工艺性原则
零件的使用要求决定了毛坯的形状特点，各种不同的使用要求和形状特点，形 成了相应的毛坯成形工艺要求。零件的使用要求具体体现在对其形状、尺寸、加工 精度、表面粗糙度等外部质量和对其化学成分、金属组织、力学性能、物理性能和 化学性能等内部质量的要求上。对于不同零件的使用要求，必须考虑零件材料的工 艺特性（如铸造性能、锻造性能、焊接性能等）来确定采用何种毛坯成形方法。
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
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要求粉料的流动性好，压缩性大。粉末冶金材料利用率和生产率高，制品精度高， 适合于制造有特殊性能要求的材料和形状较复杂的中、小型零件。如制造减磨材料、 结构材料、摩擦材料、硬质合金、难熔金属材料、特殊电磁性材料、过滤材料等板、 带、棒、管、丝各种型材，以及齿轮、链轮、棘轮、轴套类等各种零件；可以制造重 量仅百分之几克的小制品，也可制造近2 t重的大型坯料。 (4)冲压 冲压是借助冲模使金属产生分离或变形的成形方法，要求金属塑性成 形时塑性好、变形抗力小。冲压可获得各种尺寸且形状较为复杂的零件，材料利用率 和生产率高。冲压广泛应用于汽车、仪表行业，是大批量制造质量轻、刚度好的零件 和形状复杂的壳体的首选成形方法。 (5)焊接 焊接是通过加热和（或）加压使被焊材料产生共同熔池或塑性变形或
机械工程材料与成型技术
机械工程材料与成型技术工程材料：金属材料有机高分子材料陶瓷材料复合材料。
过冷现象：实际结晶过程只有在理论结晶温度以下才能进行的现象。
过冷度：实际结晶温度Tn与理论结晶温度To之间的温度差。
退火：是将钢加热到Ac3以上的一定温度，或Ac1以下某一温度，保温一定时间，然后随炉温冷却，或将工件埋入石灰等冷却能力弱的介质中缓慢冷却到600ºC以下，在空气中冷却至室温的热处理工艺。
正火：是把钢件加热到Ac3以上的一定温度，经适当保温，使钢全部奥氏体化后再空气中冷却，得到较细珠光体组织的热处理工艺。
淬火：是将工件加热到Ac3或Ac1点以上某一温度保持一定时间，然后以适当速度冷却获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺。
回火：将淬火零件重新加热到Ac1以下某一温度，保温一定时间后冷却到室温的工艺。
（8分)细化铸态金属晶粒措施：1)增大金属的过冷度2)变质处理3）振动4）电磁搅拌铸铁的性能特点：1）优良的铸造能力2）良好的切削加工性3)较好的耐磨性和减震性4）较低的缺口敏感性浇注位置的确定：1）主见的重要加工面应朝下2）铸件的大平面应朝下3）将面积较大的薄壁部分至于铸型下部或使其处于垂直或倾斜位置4）对容易产生的缩孔的铸件，使厚的部分放在铸型分型面附近的上部或侧面，以便在铸件厚壁处直接安置冒口，使之实现自下而上的定向凝固。
分型的选择：1）简化工艺原则2）方便操作原则3）保证精度原则砂型铸造工艺对铸件结构的要求：1）铸件具有最少的分型面且分型面尽量平直；避免铸件外形侧凹凸台和筋条结构应便于起模；铸件应有合适的结构斜度；2）空腔：尽量不用或少用型芯；便于型芯固定，排气和清理。
（12分）合金铸造性能对铸件结构的要求：1）铸件的壁厚应合理均匀2）壁的转角处应有结构圆角；应避免壁的交叉和锐角连接；壁厚与薄壁间的连接应铸件过渡；3）筋的分置受力尺寸应合理4）铸件结构应能自由收缩和采用对称结构有利于减小应力和防止变形5）铸件结构应符合合金的凝固原则和合理增设补缩通道结构有利于防止缩孔和缩松6）铸件结构应尽量避免过大水平面。
材料成型工艺基础-材料成形方法选择课件
例5
例6
例7
例8
例9
例10
一、轴杆类零件
特点——一般为重要零件 选材——一般为钢
成型方法——主要为锻造成型（有时也
用复合成型方法）
二、盘套类零件
齿轮
带轮等 法兰等
钻套等
成型方法分析
三、机架、箱座类零件
一般采用铸造成型方法
第三节 毛坯成型方法选择 举例
例1
例2
例3
例4
第六章 材料成形方法选择
成形方法的选择是零件设计的 重要内容，也是零件制造工艺人员 所关心的重要问题。
不同结构与材料的零件需采用不同的成
形加工方法 不同成形加工方法对材料的性能与零件 的质量会产生不同的影响 各种成形加工方法对不同零件的结构与 材料有着不同的适应性 成形加工方法与零件的生产周期、成本、 生产条件与批量等有着密切关系
第一节
材料成形方法选 择的原则与依据
一、材料成形方法的选择原则料成型方法选择的主要依据
零件类别、功能、使用要求及其结构、
形状、尺寸、技术要求等 零件的生产批量 现有生产条件
三、常用成型方法的比较
第二节 常用机械零件的毛 坯成型方法选择
常用机械零件材料选择论文
常用机械零件材料的选择[摘要]文章分析了机械零件材料选择的基本要求，阐述了零件材料选择的基本方法。
对常用零件（齿轮、轴等）材料选择应注意的问题提出了建议。
[关键词]机械零件、材料选择、齿轮材料、轴类材料中图分类号：td63 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）04-0041-01在机械零件的设计与制造过程中，材料选择是否得当，直接影响到零件的使用性能、使用寿命及制造成本。
在实际工作中许多机械工程师，常常把零件的材料选择看成一种简单而不太重要的任务。
当碰到零件的材料选择问题时，一般都是参考相同零件或类似零件的用材方案，选择一种传统上使用的材料（这种方法称为经验选材法）。
当无先例可循，同时对材料的性能（如耐腐蚀性能等）又无特殊要求时，他们仅仅根据简单的计算和手册提供的数据，信手选定一种较万能的材料，例如45钢。
这种简单化的处理方法已日益暴露出种种缺点，并证明是许多重大质量事故的根源。
所以，选材正在逐渐变成一种严格地建立在试验与分析基础上的科学方法。
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。
1 机械零件材料选择应满足的的基本要求1.1 使用性能要求材料在使用过程中的表现，即使用性能，是选材时应考虑满足的根本要求。
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，有的则要求高的耐磨性，有的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（见图1）。
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、载荷性质、工作温度、环境介质等几个方面全面分析。
受力状态有拉、压、剪、扭、弯等，载荷性质有静载、冲击载荷、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。
机械工程材料的选用原则
机械工程材料的选用原则材料的选用教学目的及要求通过本章学习，使学生了解零件的失效形式与提高材料性能的途径，掌握零件选材的一般原则和方法。
主要内容1．零件的失效形式与提高材料性能的途径2．零件选材的一般原则和方法3．典型零件的选材及应用实例学时安排2学时教学重点1．零件的失效形式与提高材料性能的途径2．零件选材的一般原则和方法教学难点零件的失效形式与提高材料性能的途径教学过程第一节选材的一般原则一.材料的使用性能――选材的最主要依据指的是零件在使用时所应具备的材料性能，包括机械性能、物理性能和化学性能。
对大多数零件而言，机械性能是主要的必能指标，表征机械性能的参数主要有强度极限σb、弹性极限σe、屈服强度σs 或σ0.2、伸长率δ、断面收缩率ψ、冲击韧性ak及硬度HRC或HBS等。
这些参数中强度是机械性能的主要性能指标，只有在强度满足要求的情况下，才能保证零件正常工作，且经久耐用。
在材料力学的学习中，已经发现，在设计计算零件的危险截面尺寸或校核安全程度时所用的许用应力，都要根据材料强度数据推出。
附表：几类典型零件的工作条件失效形式及主要机械性能指标可以看出，在设计机械零件和选材时，应根据零件的工作条件，损坏形式，找出对材料机械性能的要求，这是材料选择的基本出发点。
二.材料的工艺性能材料的加工工艺性能主要有：铸造、压力加工、切削加工、热处理和焊接等性能。
其加工工艺性能的好坏直影响到零件的质量、生产效率及成本。
所以，材料的工艺性能也是选材的重要依据之一。
1典型零件工作条件失效形式过量塑性变形或由疲劳而造成破断齿面过度磨损、疲劳麻点、齿的折断颈部摩擦、过度磨损、疲劳破断而失效弹性丧失或疲劳破断重要螺栓承受交变拉应力重要传动齿轮承受交变弯曲应力、交变接触压应力、齿面受滚动摩擦冲击载荷曲轴轴类承受交变弯曲应力、扭转应力、冲击载荷弹簧交变应力、振动滚动轴承点线接触下的交变压应力、滚动摩擦过度磨损、疲劳破断而失效主要力学性能指标σ0.2、HBSσ-1p σ-1、σbb、HRC、接触疲劳强度σ0.2、σ-1、HRC σs／σb、σe、σ-1p σbc、σ-1、HRC 注：σσ-1p为抗压或对称拉伸时的疲劳强度；σ-1光滑试样对称弯曲应力时的疲劳强度；σbb抗弯强度；bc抗压强度。
金属材料及机械制造工艺项目三毛坯成型方式的选择
常用毛坯检验方法如下： 1．外观检验 毛坯件的外观检验以肉眼观察为主，或者辅以简单的工 具(低倍放大镜、直尺等)。许多毛坯件缺陷都可通过外观检 验获得，但重要零件仅用外观检验是不够的，还必须进行内 在质量检验。
项目三 毛坯成型方式的选择
2．力学性能的测试 毛坯质量检查中的力学性能测试最常用的方法是硬度试 验，因它能直接反映出材料成分、组织、性能的关系，并可 间接反映其他力学性能指标，而且零件经硬度试验后不受 损伤。 其他一些力学性能的测试如静拉伸、弯曲、扭转、疲劳 等，都要制成标准试样，在专业试验机上进行，主要用于对 原材料进行进厂检验，对新材料、新工艺进行研制，对零件 进行失效分析等。
适用于成型形状复杂、原材料流动性好 的零件。有多种铸造方法可供选择
自由锻用于单件或小批生产、形状简单 和大型零件的毛坯；模锻用于尺寸较精确、 形状复杂、中小件的成批或大量生产
主要用于制造各种金属构件或尺寸较 大、形状复杂的零件
适用于产品形状简单、尺寸较小和生产 批量大的零件
适用于大批生产，不适用结构复杂、壁 薄、有锐边的零件
项目三 毛坯成型方式的选择
2．铸件 铸件是采用铸造方法，把液态金属注入铸型中冷却凝固 定型后获得的工件。形状复杂的毛坯一般适宜采用铸造方法 制造。铸件毛坯的铸造方法有砂型铸造、金属型铸造、精密 铸造、压力铸造、离心铸造等。 3．锻件 锻件是固态金属在外力的作用下通过塑性变形而获得的 工件。锻件毛坯由于塑性变形后使得材料内部组织较细且致 密，没有铸件组织中的缺陷，所以锻件比相同材料的铸件的 力学性能要好；并且由于塑性变形后可得到金属纤维组织的 连续性和取向分布，符合零件受力要求，因此更能发挥材料 的潜力。锻件常用于强度高、耐冲击、抗疲劳等重要零件的 毛坯。锻件有自由锻件、模锻件、精锻件和轧锻件等。
机械工程材料成型及工艺
•机械工程材料成型及工艺
d）具有大平面的铸件，应将铸件的大平面朝下。
e）尽量减少型芯的数目，最好使型芯位于下型以便下芯 和检查，同时应保证型芯在铸型中安放牢靠、排气通畅。
•机械工程材料成型及工艺
（2）分型面的选择
分型面为铸型组元间的接合面，选择分型面应考 虑以下原则：
a）分型面应尽量采用平面分型，避免曲面分型， 并应尽量选在最大截面上，以简化模具制造和造型工 艺。
•机械工程材料成型及工艺
（二）机器造型
机器造型是指用机器全部完成或至少完成紧砂操 作的造型工序。机器造型铸件尺寸精确、表面质量好、 加工余量小，但需要专用设备，投资较大，适合大批 量生产。
机器造型方法分类： 常用的机器造型方法有：压实紧实、高压紧实、 震击紧实、震压紧实、微震紧实、抛砂紧实、射压紧 实、射砂紧实。
一、砂型铸造
用型砂紧实成型的铸造方法称为砂型铸造。砂型铸造 是应用最广泛的一种铸造方法，其主要工序包括：制 造模样，制备造型材料、造型、造芯、合型、熔炼、 浇注、落砂、清理与检验等。
砂型铸造的生产工艺流程
•机械工程材料成型及工艺
二、造型方法的选择
用造型材料及模样等工艺装备制造铸型的过程称 为造型。造型是砂型铸造的最基本工序，通常分为手 工造型和机器造型两大类。 （一）手工造型
•机械工程材料成型及工艺
活块造型
活块造型是在制模时将铸件上的妨碍起模的小凸 台，肋条等这些部分作成活动的（即活块）。起模时， 先起出主体模样，然后再从侧面取出活块。其造型费 时，工人技术水平要求高。主要用于单件、小批生产 带有突出部分、难以起模的铸件。
•机械工程材料成型及工艺
刮板造型
刮板造型是用刮板代替实体模样造型，它可降低 模样成本，节约木材，缩短生产周期。但生产率低， 工人技术水平要求高。用于有等载面或回转体的大、 中型铸件的单件、小批生产、如带轮、铸管、弯头等。
机械工程材料合理选用的基本原则
3. 将零件使用性能转化为材料的使用性能指标
（1）根据力学性能选材应充分考虑的几点
•④硬度值在设计中的作用 由于硬度值的测定方法既简便又不破坏零件，并且在 确定条件下与某些力学性能有大致的固定关系，所以在设计和实际生产过程中，往 往用硬度值作为控制材料性能和质量检验标准。但应明确，它也有很大的局限性。 例如，硬度对材料的组织不够敏感，经不同处理的材料可获得相同的硬度值，而其 它力学性能却相差很大，因而不能确保零件的使用安全。所以，设计中在给出硬度 值的同时，还必须对处理工艺(主要是热处理工艺)作出明确的规定。
7.1.2 必须兼顾材料的工艺性能原则
( Technological properties fundamentals must be taken care of the needs )
•所谓材料的工艺性能，即指材料加工成零件的难易程度，它也应是选材时 必须考虑的重要问题。选用工艺性能良好的材料，是确保产品质量、提高 加工效率、降低工艺成本的重要条件之一。它包括材料(零件)的加工工艺 路线和材料的工艺性能两个方面。
• 7Байду номын сангаас1.2 必须兼顾材料的工艺性能原则 ( Technological
properties fundamentals must be taken care of the needs )
• 7.1.3 注重选材的经济性原则 ( Considering economic
fundamentals of materials selection to be important )
第7章 机械工程材料的合 • 单击此处编辑母版文本样式 理选用 • 第二级
Rational Selection and Application of • 第三级 Mechanical Engineering Materials • 第四级 • 第五级
整理工程材料与成形技术基础习题(含答案)
20 年 月 日A4打印 / 可编辑x2040251工程材料及成型技术基础课程教学大纲x2040251工程材料及成型技术基础课程教学大纲课程名称：工程材料及成型技术基础英文名称：Engineering Materials and Moulding Technology Foundation课程编码：x2040251学时数：48其中实践学时数：4 课外学时数：学分数：3.0适用专业：机械设计制造及其自动化机械电子工程机械工程过程装备与控制工程一、课程简介《工程材料及成型技术基础》是机械类专业学生的一门重要专业基础课，与先修课程《工程训练》、后续课程《机械制造技术基础》共同探讨机械制造全过程——即从选择材料、制造毛坯、直到加工出零件所涉及的各个方面内容。
要求学生了解机械工程材料的一般知识，掌握常用材料的成分、组织、性能与加工工艺之间的关系及其用途，使学生具有合理选用材料、正确确定加工方法的能力，并初步掌握零件的结构工艺性，为学生今后的学习、设计、工作打下必备的基础。
二、课程目标与毕业要求关系表三、课程教学内容、基本要求、重点和难点（一）工程材料的结构与性能1. 教学内容晶体材料的原子排列；合金的晶体结构；工程材料的性能2. 基本要求（1）了解部分：晶体结构及缺陷的形式；单晶体和多晶体；相与组织之间的关系；固溶体和化合物性能；机械性能的概念；材料物理化学性能的概念；陶瓷和高聚物的结构（2）理解部分：刚度、强度、塑性、韧性与材料之间的关系应用；材料工艺性能的含义（3）掌握部分：晶体结构缺陷与材料性能之间的关系；合金的相的种类及对性能的影响；硬度的测量、表示方法及应用（4）熟练掌握：材料强化方式3. 重点和难点（1）重点：金属的三种典型晶体结构；实际金属中的三类晶体缺陷；合金的相结构；材料的力学性能指标σS、σb、δ、αk、HB、HRC及与材料之间的关系（2）难点：材料强化方式（二）金属材料的凝固与固态相变1. 教学内容金属结晶过程的基本规律；二元合金相图的分析；铁碳相图的分析；钢在加热和冷却时的转变2. 基本要求（1）了解部分：金属结晶过程的基本规律及影响因素；铁的同素异构转变；二元相图的意义和基本类型；钢在加热时的转变（2）理解部分：细化晶粒的方法；二元相图的基本类型和结晶过程特点；相图与材料使用性能和工艺性能之间关系；连续冷却转变曲线；钢在冷却时的转变产物及性能特点（3）掌握部分：杠杆定律；匀晶相图；共晶转变；包晶转变；共析转变（4）熟练掌握：铁碳相图的规律及应用3. 重点和难点（1）重点：铁碳合金的基本相；碳钢室温下的平衡组织组成；含碳量对铁碳合金的组织及性能的影响；铁碳相图的应用（2）难点：铁碳相图（三）金属材料的塑性变形1. 教学内容金属的塑性变形；塑性变形对金属组织和性能的影响；回复与再结晶；冷、热变形；金属的可锻性2. 基本要求（1）了解部分：单晶体与多晶体金属的塑性变形特点；加工硬化现象；残余应力的危害及消除（2）理解部分：塑性变形金属在加热时组织与性能的变化；金属可锻性的概念及影响因素（3）掌握部分：加工硬化现象的应用；回复与再结晶的特点；冷、热变形的对比；纤维组织对性能的影响及应用（4）熟练掌握：无3. 重点和难点（1）重点：加工硬化现象的应用；回复与再结晶的应用；冷、热变形的选择；纤维组织对性能的应用（2）难点：无（四）金属材料热处理1. 教学内容钢的热处理工艺（退火、正火、淬火、回火、渗碳、感应加热表面淬火）2. 基本要求（1）了解部分：热处理的分类及工序安排；固溶处理和时效强化；热处理零件结构工艺性；先进热处理工艺；渗氮的特点和应用（2）理解部分：退火、正火、淬火、回火的工艺；感应加热表面淬火的参数选择；渗碳过程（3）掌握部分：退火、正火、淬火、回火、渗碳、感应加热表面淬火的目的、组织及应用（4）熟练掌握：退火、正火、淬火、回火、渗碳、感应加热表面淬火的目的、组织及应用3. 重点和难点（1）重点：退火、正火、淬火、回火、渗碳、感应加热表面淬火的目的，组织和应用（2）难点：无（五）金属表面改性处理1. 教学内容金属表面改性处理的目的、意义、特点和方法2. 基本要求（1）了解部分：金属表面改性处理的意义（2）理解部分：转化膜、电镀、离子沉积、热喷涂、涂装、表面着色等工艺的特点和应用场合（3）掌握部分：无（4）熟练掌握：无3. 重点和难点（1）重点：无（2）难点：无（六）金属材料1. 教学内容合金钢的概述；合金元素的作用；结构钢；工具钢；特殊性能钢；铸铁2. 基本要求（1）了解部分：合金钢的分类、编号方法、化学成分和主要用途；特殊性能钢（主要是不锈钢）的性能特点、热处理工艺及主要用途；有色金属和新型金属材料（2）理解部分：合金元素对钢的组织和性能影响规律（3）掌握部分：工具钢、灰铸铁的性能特点及应用；弹簧钢、轴承钢、易切削钢成分、性能特点及主要用途（4）熟练掌握：普通碳素结构钢和普通低合金结构钢、调质钢、渗碳钢成分、性能特点、热处理工艺、典型牌号及应用3. 重点和难点（1）重点：普通碳素结构钢和普通低合金结构钢、调质钢、渗碳钢成分、性能特点、热处理工艺、典型牌号及应用（2）难点：无（七）铸造1. 教学内容合金铸造性能；砂型铸造工艺；特种铸造；铸件结构设计；常用合金铸造生产2. 基本要求（1）了解部分：特种铸造的特点和应用；铸造技术新进展（2）理解部分：砂型铸造工艺选择（3）掌握部分：砂型铸造工艺和常用合金的铸造生产（4）熟练掌握：合金的铸造性能；灰铸铁的铸造性能；铸件结构设计3. 重点和难点（1）重点：合金的铸造性能；灰铸铁的铸造生产；铸件结构设计（2）难点：无（八）压力加工1. 教学内容自由锻；模锻；板料冲压；压力加工件结构设计2. 基本要求（1）了解部分：自由锻的工序；模锻的工序；挤压、轧制、拉拔方法；塑性加工新进展（2）理解部分：自由锻、模锻的特点及应用；板料冲压的工序、特点及应用（3）掌握部分：自由锻工艺规程制订；模锻工艺规程制订（4）熟练掌握：压力加工件结构设计3. 重点和难点（1）重点：压力加工件结构设计（2）难点：无（九）焊接1. 教学内容电弧焊；电阻焊；摩擦焊；焊接件结构工艺性；常用金属材料的焊接2. 基本要求（1）了解部分：电阻焊、摩擦焊、压力焊的特点；焊接技术新进展（2）理解部分：电弧焊接基本原理；焊接接头形式；铸铁的焊接；铜、铝合金的焊接（3）掌握部分：电弧焊方法及应用；碳钢和合金钢的焊接性（4）熟练掌握：焊接结构设计3. 重点和难点（1）重点：电弧焊方法及应用；碳钢和合金钢的焊接性；焊接结构设计（2）难点：无（十）机械零件材料及成型工艺的选用1. 教学内容工程材料及成型工艺选用的基本原则；具体成型方法及改性工艺的选用；典型零件的材料及成型工艺选择2. 基本要求（1）了解部分：无（2）理解部分：无（3）掌握部分：工程材料及成型工艺选用的基本原则；具体成型方法及改性工艺的选用（4）熟练掌握：典型零件的材料及成型工艺选择3. 重点和难点（1）重点：典型零件的材料及成型工艺选择（2）难点：无四、教学方式及学时分配五、课程其他教学环节要求（一）实验教学课：实验一铁碳合金平衡组织的显微分析要求：观察和识别铁碳合金在平衡状态下的显微组织，掌握铁碳合金的成分、组织和性能之间的对应关系实验二碳钢热处理的性能与组织分析要求：掌握钢的退火、正火、淬火、回火工艺；掌握含碳量、加热温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能的影响；了解碳钢热处理的基本组织。
机械工程材料成型及工艺
冲孔 凸模尺寸靠近零件公差范围内的最大尺寸
4、冲裁件的排样
▪ 排样应使废料最少。排料有‘无搭边和有搭边’两种类型。
notice a、前三图是“有搭 边”优点是毛刺小， 且在同一平面上，尺 寸准确。 b、D图“无搭边” 毛刺不在同一平面上。 尺寸不易准确。
过烧：接近材料熔化温度，晶间的低熔点物质开始熔 化，且晶界上形成氧化层。金属失去锻造性 能，一击便碎，无法挽回。
＊ 锻造温度： 始锻温度：碳钢比AE线低200C°左右 终锻温度：800C°过低难于锻造 ，若 强行锻造，将导致锻件破裂 报废。
⒉变形速度的影响 变形速度--单位时间的变形程度
＊变形速度u =dε/dt ε—变形程度
2、凹凸模间隙 ▪ 间隙影响：断面质量，模具寿命，卸料力，推件力，冲裁
力，工件尺寸精度 ▪ 间隙过大：裂缝错开，边缘粗糙。卸料力，推件力小。 ▪ 间隙过小：上下裂缝错开，边缘粗糙。磨损严重。 ▪ 间隙可按下式计算:
c=mδ δ---板料厚度。 m----系数。
3、凹凸模刃口尺寸的确定
▪ 落料—以凹模刃口尺寸作为基准，根据间隙的大小确定凸模尺寸。（凹 模尺寸等于零件的尺寸）
二、坯料重量和尺寸的确定 ＊ 坯料重量G坯 G坯 =G锻+G烧损+G料头 式中：G锻—锻件重量 G烧损—坯料因加热氧化而烧损 G料头—在锻造过程中被冲掉或被 切掉的金属 ＊锻造比 对于以钢锭为坯料时,并采用拔长时,锻造比 不小于2.5~3。轧材为坯料时，锻造比可取1.3~1.5。
三、锻造工序（工步）的确定 ＊ 自由锻、按P98表3-1定 ＊ 模锻 —长轴：常用拔长、滚压、弯曲、预锻、终锻等， 小型长轴常采用一根棒料锻几个锻件， 模锻件采用周期轧制材料作坯料时 可省去拔长滚压等工步。图3-30 图3-31 用轧制坯料模锻 —短轴：常用镦粗、预锻、终锻等。图3-32
零件的毛坯制造方法
毛坯精度的要求
◆ 高精度：精密铸造、模锻。
三. 零件毛坯加工方法经济性
◆ 铸铁件： 1.0 (砂型铸造） ◆ 焊接件： 1.05 （手工电弧焊） ◆ 铸钢件： 1.29 （特种铸造） ◆ 锻件： 1.75 （模锻）
螺旋起重器
工作时，依靠手柄带动 螺杆在螺母中转动，以 便推动托杯顶起重物。 螺母装在支座上。
◆ 铸造生产： 铸铁、铸造铝合金及铸造铜合金。
◆ 压力加工及型材： 碳钢、合金钢、变形铝合金
零件生产类型
◆ 成批大量生产： 压力铸造、金属型铸造、模锻。
◆ 单件小批生产：砂型铸造、自由锻。
零件形状
◆ 毛坯形状复杂：铸造、模锻。 ◆ 毛坯形状简单：铸造、型材（圆钢）
毛坯的尺寸和质量
◆ 中小型件： 压力铸造、熔模铸造、模锻。 ◆ 大型及特大型件：砂型铸造
◆ 轴杆类零件：
中碳钢/中碳合金钢 —— 压力加工， 形状复杂的曲轴 —— QT铸造。 ◆ 盘套类零件： 低碳钢/低碳合金钢 —— 压力加工。 ◆ 箱体类零件：（形状复杂） 铸铁 —— 铸造
◆ 组合：锻 – 焊， 铸 – 焊 汽车排气阀：耐热钢和普通碳钢焊接。
二. 零件毛坯加工方法的选择
零件材料：很大程度决定了毛坯生产类型。
近的轧制产品。
铸造
毛坯内在质量的比较
组织特征
性能特点
改善方法
铸态组织， 晶粒粗大
较 差 增加过冷度，变质处理等
锻造
熔焊 压焊
焊接
钎焊
型材
有锻造流线 接头组织复杂
较好 不均匀
接头有加工硬化组织 较好
选择合适焊条、焊丝
接头具有铸态组织 具有流线组织
不均匀 较 好,
增加搭接面积，提高承载 能力
材料成型方法及工艺的应用
材料成型方法及工艺的应用材料成型方法及工艺是制造工业中非常重要的一环。
它涵盖了诸多工艺和方法，用于将原材料转化为最终产品的形状和尺寸。
这些方法和工艺包括了各种加工方式，如锻造、压力成型、铸造、切削、焊接和粉末冶金等。
本文将以笔者的理解为基础，对材料成型方法及工艺的应用进行探讨。
首先，我们来谈一谈锻造。
锻造是一种通过施加压力将金属原料塑形成所需形状的方法。
锻造方法广泛应用于制造行业，特别适合生产高强度和高韧性的零部件，如汽车引擎曲轴、矿山机械零件和飞机组件等。
锻造也可用于生产军工产品，因为它可以提供更均匀的晶格结构和更高的疲劳强度。
另一个重要的成型方法是压力成型。
这个方法包括了挤压、冲压和拉伸等工艺。
挤压是将金属坯料通过挤压机器或挤压模具挤压成所需形状的一种方法。
冲压则是通过模具将金属板材冲压成所需形状的过程。
拉伸是通过将金属坯料加热和拉伸来制造金属管材。
压力成型方法广泛应用于制造压力容器、管件、汽车零部件和家电等领域，因为它可以生产出形状复杂且精度高的产品。
铸造是另一种常见的成型方法。
它通过将熔化的金属或合金倒入模具中，冷却后获得所需形状的产品。
铸造方法被广泛应用于制造金属零件、汽车引擎、铁路轨道和建筑物等。
通过铸造，可以制造出大型和复杂形状的产品，而且成本相对较低。
切削也是一种常见的成型方法。
它是通过在工件上切削、刻蚀、磨削或通过激光切割等方式将材料去除，以获得所需形状和尺寸的方法。
切削广泛应用于制造行业，特别适用于高精度和形状复杂的产品制造。
例如，汽车发动机缸体、飞机零部件和电子设备的外壳等。
焊接也是一种重要的成型方法。
它通过加热和熔化金属，使两个或多个金属件连接在一起。
焊接广泛应用于各个领域，如油气管道、船舶制造、建筑和汽车工业等。
焊接方法种类繁多，包括电弧焊、气体保护焊、激光焊和电阻焊等。
最后，粉末冶金是一种特殊的成型方法。
它通过将粉末材料装填入模具中，然后将其加热和压缩成为致密的坯料，在高温下进行烧结，最终得到所需的产品形状。
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2020年4月21日星期二
9.1选材的一般原则
• 9.1.1 零件失效的类型、原因及分析方法 • 9.1.2材料的选用 • 9.1.3选材的一般程序
9.1.1 零件失效的类型、原因及分 析方法
• 1. 零件失效的类型、原因 • 各种机械零件都具有一定的功能，当它不能按要
求的效率完成预定的功能时，则称该零件已失效 。零件失效具体表现为：零件完全破坏，不能继 续工作；严重损伤不能再安全工作；虽仍能安全 工作，但不能完成规定的功能。 • 根据零件损坏的特点、所受载荷的类型及外在条 件，零件的失效可归纳为下列三种类型：①变形 失效；②断裂失效；③表面损伤失效。 • 引起失效的具体原因大体可以分为①设计；②材 料；③加工；④安装使用
周期性变化着的气体压力、曲柄连杆机构的惯性力、扭转和弯曲应力 以及冲击力等的作用。在高速内燃机中曲轴还受到扭转振动的影响， 会造成很大的应力。 • 因此，对曲轴的性能要求为：高强度，一定的冲击韧性和弯曲、扭 转疲劳强度，轴颈处要求有高的硬度和耐磨性。 • （2）内燃机曲轴用料的选择 • 一般以静力强度和冲击韧性作为曲轴的设计指标，并考虑疲劳强度 。 • 内燃机曲轴材料的选择主要决定于内燃机的使用情况、功率大小、转 速高低以及轴瓦材料等因素。一般选材规律如下： • 低速内燃机曲轴采用正火状态的碳素钢或球墨铸铁； • 中速内燃机曲轴采用调质状态的碳素钢或合金钢如45、40Cr、 45Mn2、50Mn2等，或球墨铸铁； • 高速内燃机曲轴采用高强度的合金钢如35CrMo、42CrMo、 18Cr2Ni4WA等。
• 材料选用及热处理改性
• 根据技术条件要求，可选用40Cr钢。热处理为：正火，消除锻造应力 ，改善切削加工性；调质，使半轴具有高的综合机械性能。其制造工 艺路线如下：
•
下料→锻造→正火→切削加工→调质→钻孔→磨削
汽车半轴
3. 内燃机曲轴
• （1）工作条件及性能要求 • 曲轴是内燃机形状复杂而又重要的零件之一。它在工作时受到内燃机
• ①由于传递扭矩，齿根承受较大的交变弯曲应力； • ②齿面相互滑动和滚动，承受较大的接触应力，并发生强烈的摩擦； • ③由于换档、启动或啮合不良，齿部承受一定的冲击。 • 根据齿轮的工作特点，其主要失效形式有以下几种： • ①轮齿折断 有两类断裂形式，一类为疲劳断裂：主要发生在齿根，常常一齿
断裂引起数齿、甚至更多的齿断裂；另一类是过载断裂：主要是冲击载荷过 大造成的断齿； • ②齿面磨损 由于齿面接触区摩擦，使齿厚变小，齿隙增大； • ③齿面的剥落 在交变接触应力作用下，齿面产生微裂纹并逐渐发展，引起点 状剥落。 • 据此，要求齿轮用材应具有如下性能： • ①高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度； • ②高的硬度和耐磨性； • ③轮齿心部要有足够的强度和韧性；
9.1.2材料的选用
• 1. 使用性能与选材 • 2.工艺性能与选材 • 3.经济性与选材
一些零件的工作条件、主要损坏形 式及主要机械性能指标
9.1.3选材的一般程序
• 1.分析零件工作条件 • 2.材料预选择 • 3.材料终选择 • 4.验证选材的可靠性
9.2典型零件的选材及改性方法示例
• 9.2.1.齿轮类零件的选材及改性方法 • 9.2.2轴类零件的选材及改性方法
9.2.1.齿轮类零件的选材及改性方法
• 1.齿轮的工作条件及性能要求 • 2.齿轮零件的选材 • 3.典型齿轮选材举例
1.齿轮的工作条件及性能要求
• 齿轮是机械工业、汽车、拖拉机中应用最广的零件之一，主要用于功率的传 递和速度的调节，其工作时的受力状况如下：
2.齿轮零件的选材
3.典型齿轮选材举例
•C6132车床传动齿轮
•JN—150汽车变速齿轮
9.2.2轴类零件的选材及改性方法
• 1.机床主轴 • 2. 汽车半轴 • 3. 内燃机曲轴
1.机床主轴
• 在选用机床主轴的材料和热处理工艺时，必须考虑以下几点： • ①受力的大小。 • ②轴承类型。 • ③主轴的形状及其可能引起的热处理缺陷。 • 机床主轴的工作条件和性能要求 • C6140车床主轴的工作条件： • ①承受交变的弯曲应力与扭转应力，有时受到冲击载荷的作用； • ②主轴大端内锥孔和锥度外圆，经常与卡盘、顶针有相对摩擦； • ③花键部分经常有磕碰或相对滑动。 • 热处理技术条件： • 整体调质硬度达200～230HBS；内锥孔和外圆锥面处硬度为45～
• 锻造→正火→粗加工→调质→精加工→表面淬火 及低温回火→磨削加工。
• 若这类机床主轴承受载荷较大时，可用40Cr钢制 造。当承受较大的冲击载荷和疲劳载荷时，则可 采用合金渗碳钢制造，其热处理工艺也发生相应 的变化。
C6140车床主轴图
2. 汽车半轴
• 汽车半轴是驱动车轮转动的直接驱动件。半轴材料与其工作条件有关 ，中型载重汽车目前选用40Cr钢，而重型载重汽车则选用性能更高的 40CrMnMo钢。
50 HRC；花键部分的硬度为48～53 HRC。
• （2）主轴用钢及热处理改性
• C6140车床属于中速、中负荷、在滚动轴承中工 作的机床，因此选用45钢。整体调质以获得高的 综合机械性能和疲劳强度；内锥孔和外圆锥面处 采用盐浴局部淬火和回火，以便耐磨和保证装配 精度；花键部分高频淬火、低温回火，以确保强 度硬度要求。机床主轴工艺路线如下：
• 2.零件失效分析方法 • ①应尽可能仔细地收集失效零件的残体，拍照留
据，确定重点分析的对象和部位。并在零件失效 的发源部位切取样品。 • ②应详细整理失效零件的有关资料，如设计资料 、加工工艺文件及使用记录等。 • ③将所选样品进行宏观及微观的断口分析，以及 必要的金相剖面分析，确定失效的发源地及失效 的方式。 • ④测定样品的必要数据，包括设计所依据的性能 指标及与失效有关的性能数据，材料的组织及化 学成分是否符合要求，分析在失效零件上收集到 的腐蚀产物的成分、磨屑的成分等。必要时还要 进行无损探伤、断裂力学分析等，考查有无裂纹 或其他缺陷。
• （1）汽车半轴的工作条件和性能要求
• 图9-2-4所示为跃进-130型载重汽车(载重量为2500kg)的半轴简图。半 轴在工作时承受冲击、反复弯曲疲劳和扭转应力的作用，要求材料有 足够的抗弯强度、疲劳强度和较好的韧性。
• 热处理C；
• 盘部外圆：24～34 HRC。