机械工程材料—材料的选用

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《工程材料》第9章 工程材料的选用

《工程材料》第9章 工程材料的选用
产品在使用过程中失去原设计所规定的功能称为效,因此研究零件 的失效形式是进 行选材分析的重要方法。
1.1 机械零件的失效 零件在达到或超过设计的预期寿命后发生的失效,属于正常失效; 在低于设计的预期寿命时发生的失效,属于非正常失效。 所谓失效是指: ① 零件完全破坏,不能继续工作; ② 零件严重损伤,继续工作很不安全; ③ 零件虽能安全工作,但已不能满意地起到预定的作用。 只要发生上述三种情况中的任何一种,都认为零件已经失效。
选择,对容器的安全运行具有十分重大的意义。 制造压力容器广泛使用金属材料,主要是各种钢板,包括碳素结构钢板、
优质碳素结构钢板、锅炉钢板、高压容器用层板、低合金结构钢板、不锈钢板 及不锈钢复合钢板等。 选材时除了从使用性能、工艺性能、经济性等各方面作 全面考虑和合理选择外,还需注意其特殊性。决定压力容器工作条件的主要因 素是压力、温度和介质。其压力可高达1500~ 2500MPa,温度可在-200℃以下和 500℃以上,介质多具有腐蚀性。压力容器的热处理一般有正火、淬火与高温回 火、消除应力退火。对于不锈钢制容器,有时焊后还要求固溶处理或稳定化处 理
其工艺路线是: 下料→锻造→正火→粗加工→调质→精加工→高频加热表面淬火→低温回 火→磨削加 工→送验入库
其工艺路线是: 下料→锻造→正火→粗加工及半 精加工→渗碳→淬火及低温回火 →喷丸→磨齿→送验入库
3.2轴类零件选材 轴是机械中的重要零件,一切做回转运动的零件都要装在轴上。轴的工 作条件是:传递转矩,承受交变的扭转应力和交变弯曲应力;轴颈承受较大的摩 擦作用,有时还要承受一定的过载或冲击载荷。根据轴类零件的工作特点可 知,其主要的失效形式有疲劳断裂、 过量变形、磨损。因此,对轴的性能要 求是:良好的综合机械性能,高的疲劳强度,轴颈处具有高的耐磨性。故轴类 零件一般用中碳钢 或 中碳合金调质钢制造,主要有 45Cr、 40Cr、40MnB、 30CrMnSi、38CrMoAl/35CrMo和40CrNiMo等。对于高速重载条件下工作的轴 类零件, 可选用20CrMnTi、20Cr等低碳合金渗碳钢,经渗碳、淬火、低温回 火后使用。

机械零件的常用材料特性及应用

机械零件的常用材料特性及应用
途、工作条件和材料的物理、化学、机械和工艺性能以及经济因素等进行全面考虑。
用途、工作条件、物理、化学、机械工艺性能、经济性。
零件材料 各种材料的化学成分和力学性能可在相关国标、行标 和机械设计手册中查得。
以功能來分: 依其機械、電氣、熱學及其他性質功能來分。
1 )泛用塑膠: 通常以美觀及低功能使用要求,為訴求重點。 如:PE 、 PVC 、 PMMA、ABS
轴用材料
要求: 充分強度/耐磨性/耐疲勞性/充分硬度/充 分橈度
選用
一般用軸材料(A3/S10C/S45C) 強力用軸材料(SNCM240(价高)/42CrMo)
齿轮用材料
要求: 充分強度/耐磨性/充分硬度/耐衝擊性/易 加工性
選用
高周波淬火處理材料(S45C/42CrMo) 滲碳淬火處理材料(42CrMo) 氮化相比,钢具有高的强度、韧性和塑性。 可用热处理方法改善其力学性能和加工性能。
选用原则: 优选碳素钢(A3.S45C),其次是硅、锰、硼、钒类合
金钢,特殊硬度可以选合金工具钢(Cr12).
金属热处理方式
热处理方式:退火、正火、淬火和回火四种基本工艺,俗称金 属热处理的“四把火”。 1.退火:是将工件加热到适当温度,根据材料和工件尺寸采用不 同的保温时间,然后进行缓慢冷却,目的是使金属内部组织达 到 或接近平衡状态,获得良好的工艺性能和使用性能,或者为 进一步淬火作组织准备。 2.正火:是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却,正火的效 果同退火相似,只是得到的组织更细,常用于改善材料的切削 性能,也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。 3.淬火:是将工件加热保温后,在水、油或其它无机盐、有机水 溶液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬,但同时变脆。 (S45C可以达到42-50HRC, Cr12可以达到52-60HRC) 4.回火:是为了降低钢件的脆性,将淬火后的钢件在高于室温而 低于 710℃的某一适当温度进行长时间的保温,再进行冷却,这 种工艺称为回火

工程材料的选用原则-概述说明以及解释

工程材料的选用原则-概述说明以及解释

工程材料的选用原则-概述说明以及解释1.引言1.1 概述工程材料的选用原则是在工程建设过程中十分关键的环节,它直接影响着工程的质量、安全和可持续性发展。

合理选择适当的工程材料可以确保工程的稳定性、耐久性和经济效益。

工程材料的选用原则涉及到多方面的考虑因素,如材料的物理特性、化学性质、机械性能以及环境适应性等。

首先,工程材料的物理特性是考察材料是否适合特定工程环境的重要因素。

例如,在高温环境下,材料的热膨胀系数应与周围环境相匹配,以避免产生应力集中导致材料的开裂或变形。

其次,化学性质决定了材料的耐腐蚀性能和化学稳定性,尤其在某些特殊工况下,如海洋环境或化工厂等,对材料的耐蚀性要求特别高。

再者,工程材料的机械性能,包括强度、刚度、韧性等,决定了材料在工程中承受荷载的能力和变形行为。

最后,材料的环境适应性意味着材料在不同环境条件下的使用寿命和性能变化情况,例如对温度、湿度、光照等环境因素的适应能力。

对这些因素的综合考虑可以为工程师们提供更好的材料选择方案。

在选材原则中,还应考虑到工程的可持续性和环境保护,选择符合节能减排和资源利用效率的材料。

此外,经济性也是选材原则中必不可少的一个重要因素,不仅包括材料本身的成本,还应考虑到其加工成本、维护成本以及整体的工程成本。

综上所述,工程材料的选用原则应综合考虑材料的物理特性、化学性质、机械性能、环境适应性以及经济性等方面的因素,同时也应注重工程的可持续性和环境保护,以确保工程的质量和持久性。

随着科技的不断发展和创新,未来的工程材料选用将会面临更多新的挑战和机遇,我们可以期待更具创新性和可持续性的工程材料的涌现和应用。

文章结构是一个长文的骨架,它有助于读者理解文章的整体框架和内容安排。

本文按照以下结构展开:1. 引言1.1 概述:介绍工程材料选用原则的重要性和必要性。

解释合理选择工程材料对于工程建设的影响,并引出接下来的内容。

1.2 文章结构:本部分。

概述文章的大纲和目录,为读者提供整篇文章的结构,使其更好地理解文章的框架。

第十一章机械工程材料的选择及应用

第十一章机械工程材料的选择及应用

92第十一章 机械工程材料的选择及应用掌握各种工程材料的特性,正确地选择和使用材料,并能初步分析机器及零件使用过程中出现的各种材料问题,是对从事机械设计与制造的工程技术人员的基本要求,因为机器零件的设计不单是结构设计,还应该包括材料与工艺的设计。

为机器零件的设计不单是结构设计,还应该包括材料与工艺的设计。

许多机械工程师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,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。

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。

在机械制造业中,新设计的机械产品中的每一个机械零件或工程构件、工艺装备和非标准设备,机械产品的改型,机械产品中某些零件需要更换材料,进口设备中某些零配件需用国产零配件代用等,都会遇到材料的选用。

一般机械零件,在设计和选材时,大多以使用性能指标作为主要依据。

而对机械零件起主导作用的机械性能指标,时,大多以使用性能指标作为主要依据。

而对机械零件起主导作用的机械性能指标, 则是根据零件的工作条件和失效形式提出的。

则是根据零件的工作条件和失效形式提出的。

§11.1 零件的失效形式与提高材料性能的途径一、零件的失效与失效分析零件在工作过程中最终都要发生失效。

所谓失效是指:(1)零件完全破坏,不能继续工作;(2)严重损伤,继续工作很不安全;(3)虽能安全工作,但已不能满意地起到预定的作用。

只要发生上述三种情况中的任何一种,都认为零件已经失效。

《机械工程材料》教案

《机械工程材料》教案

《机械工程材料》教案一、教学目标1. 了解机械工程材料的基本概念、分类和性能。

2. 掌握金属材料的组织结构、性能及应用。

3. 熟悉非金属材料、复合材料的分类、性能及应用。

4. 能够根据工程需求选择合适的材料。

二、教学内容1. 机械工程材料的基本概念及分类材料的定义、分类及编号金属材料、非金属材料、复合材料的特征及应用2. 金属材料的组织结构与性能金属的晶体结构金属的力学性能、工艺性能及物理性能金属的强化途径3. 常用金属材料及应用碳钢、合金钢、不锈钢的性能及应用常用有色金属及其合金的性能及应用4. 非金属材料塑料、橡胶、陶瓷的性能及应用复合材料的性能及应用5. 材料的选用及工艺路线设计材料选用的原则工艺路线设计的方法及步骤三、教学方法1. 讲授:讲解基本概念、原理、性能及应用。

2. 互动:提问、讨论,巩固知识点。

3. 案例分析:分析实际工程案例,掌握材料选用及工艺路线设计。

4. 实验:观察材料组织结构,验证性能指标。

四、教学资源1. 教材:《机械工程材料》2. 课件:讲解要点、图片、案例分析3. 实验设备:金相显微镜、硬度计等4. 网络资源:相关论文、视频、网站等五、教学评价1. 平时成绩:课堂提问、作业、实验报告2. 考试成绩:期末考试、考查知识掌握程度3. 综合评价:分析案例、设计工艺路线,评价应用能力六、教学重点与难点1. 教学重点:机械工程材料的基本概念、分类和性能金属材料的组织结构、性能及应用非金属材料、复合材料的分类、性能及应用材料选用的原则和方法2. 教学难点:金属材料的组织结构与性能之间的关系非金属材料、复合材料的性能及应用材料选用和工艺路线设计的实践应用七、教学进度安排1. 课时:共计32课时2. 分配:基本概念及分类:4课时金属材料的组织结构与性能:6课时常用金属材料及应用:4课时非金属材料:3课时复合材料:3课时材料的选用及工艺路线设计:6课时实验:3课时机动:2课时八、教学步骤1. 引入:通过实例引入机械工程材料的概念,激发兴趣。

机械工程材料第6章典型零件选材

机械工程材料第6章典型零件选材

表6.1
工作条件 ①与滚动轴承配合 ②轻、中载荷,转速低 ③精度要求不高 ④稍有冲击
表6.1 机床主轴工作条件、用材及热处理
材料 45 主要热处理 正火或调质 硬度 220~250 HBS 使用实例 一般简式机床
①与滚动轴承配合 ②轻、中载荷,转速略高 ③精度要求不太高 ①与滑动轴承配合 ②有冲击载荷 ①与滚动轴承配合 ②中等载荷,转速较高 ③精度要求较高 ④冲击与疲劳较小 ①与滑动轴承配合 ②中等载荷,转速较高 ③精度要求很高 ①与滑动轴承配合 ②中等载荷,心部强度不高,转 速高 ③精度要求不高 ④有一定冲击和疲劳 ①与滑动轴承配合 ②重载荷,转速高 ③有较大冲击和疲劳载荷
2、轴类零件选材及加工工艺路线确定步骤
1)看懂零件图 了解和分析零件的形状、大小与特征; 2)分析其工作条件、性能要求和热处理要求; 3)确定材料及热处理工艺 根据用途,选择合适的材料和强 化工艺; 4)确定零件的加工工艺路线 制造轴类零件常采用锻造、切 削加工、热处理(预先热处理及最终热处理)等工艺,其中 切削加工和热处理工艺是制造轴类零件必不可少的。台阶尺 寸变化不大的非重要轴,可选用与轴的尺寸相当的圆棒料直 接切削加工而成,然后进行热处理,不必经过锻造加工。
右图为“解放”牌载重汽车变速箱变速 齿轮。该齿轮将发动机动力传递到后轮, 并起倒车的作用,工作时承载、磨损及 冲击负荷均较大。要求齿轮表面有较高 的耐磨性和疲劳强度,心部有较高的强 度(σb > 1 000 MPa)及韧性(αk>60 J/ cm2)。 选材及加工工艺路线有以下两种方式。
“解放”牌载重汽车变速箱变速齿轮选材及加工工艺路线
2)汽车半轴: 汽车半轴是一个传递扭矩的重要 部,工作时承受冲击、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。

机械设计基础学习机械工程材料的选择与应用

机械设计基础学习机械工程材料的选择与应用

机械设计基础学习机械工程材料的选择与应用机械设计是机械工程学科的核心领域之一,它涉及到机械元件的设计、制造与应用。

而在机械设计的过程中,材料的选择与应用是至关重要的因素之一。

本文将探讨机械设计中常用的工程材料以及它们的特点与应用。

一、金属材料金属材料是机械设计中最常用的材料之一。

常见的金属材料包括钢、铁、铝、铜等。

钢具有高强度、刚性和耐磨性的特点,广泛应用于制造机械零件和结构件。

铝材轻巧、导热性好,常用于制造轻型机械零件和外壳。

铜材具有良好的导电性和导热性,适用于电子元器件的制造。

在选择金属材料时,需要考虑其强度、耐腐蚀性、导电性等特性,以及成本和可加工性等因素。

二、合成材料合成材料是指由两种或两种以上的材料组合而成的材料。

常见的合成材料有复合材料、聚合材料、陶瓷复合材料等。

复合材料由纤维和基质组成,具有高强度、高刚度和低密度的特点,在航空航天、汽车制造等领域得到广泛应用。

聚合材料如塑料、橡胶等具有良好的抗腐蚀性和绝缘性能,常用于制造密封件和电气元件。

陶瓷复合材料具有高温耐磨性和绝缘性能,适用于高温和腐蚀环境下的应用。

三、非金属材料非金属材料包括塑料、橡胶、玻璃等。

塑料具有良好的韧性和绝缘性能,广泛应用于电器、家具等领域。

橡胶具有良好的弹性和耐磨性,适用于制造密封件和减震器等。

玻璃具有透明的特性,适用于制造光学元件和仪器。

四、选材原则在机械设计中,选材的原则是根据机械零件所处的工作环境和工作要求来选择合适的材料。

首先,要考虑材料的强度和刚度,以保证机械零件在工作负荷下不发生变形和破坏。

其次,要考虑材料的耐磨性和耐腐蚀性,以延长机械零件的使用寿命。

同时,还需考虑材料的导热性、导电性和绝缘性能,以满足特定工作要求。

最后,成本和可加工性也是选材的考虑因素之一。

五、材料应用案例1. 在汽车制造领域,使用高强度的钢材制造车身和车架,以提高碰撞安全性能。

2. 在飞机制造领域,使用复合材料制造机翼和机身,以提高飞机的轻量化和燃油效率。

工程材料学第10章工程材料的选用

工程材料学第10章工程材料的选用

陶瓷材料的选用
• 总结词:陶瓷材料具有高硬度、高耐磨性、高耐腐蚀性等特性,广泛应用于机械、化工、电子等领域。 • 详细描述:陶瓷材料如氧化铝、氮化硅等,具有优异的力学性能和化学稳定性,能够承受高温和高强度的环境。
在机械领域,陶瓷材料用于制造刀具、磨具、密封件等,具有高硬度和耐磨性,能够提高机械设备的效率和寿 命。在化工领域,陶瓷材料用于制造管道、阀门、反应器等,具有高耐腐蚀性和高温稳定性,能够保证化工生 产的稳定性和安全性。在电子领域,陶瓷材料用于制造电路基板、电容器、绝缘子等,具有优良的电气性能和 热稳定性,能够保证电子产品的可靠性和稳定性。
透光材料
选用高透光性能的材料,如光学玻璃、聚合物等, 用于制造眼镜片、镜头等。
滤光材料
选用具有特定光谱透射性能的材料,如红外截止 滤光片、紫外滤光片等。
反射材料
选用具有高反射性能的材料,如金属膜、铝膜等, 用于制造反射镜、凹面镜等。
05 工程材料选用的合材料
利用先进技术制备高性能复合材 料,提高材料的强度、刚度和耐 久性,满足高端装备和产品的需
04 功能材料的选用
电功能材料的选用
电绝缘材料
选用高绝缘性能的材料,如陶瓷、玻 璃、聚合物等,用于制造绝缘子、绝 缘套管、绝缘胶带等。
导电材料
选用高导电性能的材料,如铜、铝、 银等,用于制造电线、电缆、电极等。
压电材料
选用具有压电效应的材料,如石英、 锆钛酸铅等,用于制造压电器件。
热电材料
选用具有热电效应的材料,如碲化铋、 碲化铅等,用于制造热电器件。
复合材料的选用
• 总结词:复合材料是由两种或多种材料组成的新型材料,具有各组成材料的优 点,广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域。

工程材料的选用

工程材料的选用

科技信息一、选材的一般使用原则材料的使用原则在于所选用的材料制造出机械零件后能否保证其使用性能。

使用性能即材料在使用过程中的表现,是选择材料时考虑的最主要的依据。

不同零件所要求材料的使用性能是不一样的,有的要求高强度,有的要求高硬度、高耐磨性,有的甚至无严格的性能要求,只要求一定形式的外表。

因此,选材时的首要任务是准确地判断零件所要求的主要使用性能。

1、分析零件工作条件,提出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失效形式分析的基础上提出来的。

零件的工作条件包括:受力状况,如应力种类(如拉、压、扭或组合作用);载荷性质(如静载、动载、交变载荷等);环境状况(如温度、介质);特殊状况(如电、热、磁作用)。

当材料的使用性能不能满足零件工作条件的要求时,零件就不能正常工作或造成早期失效。

通常情况下,零件所要求的使用性能主要是材料的力学性能,其性能参数与零件的尺寸参数配合构成零件的承载能力。

因此,按使用性原则选材的主要依据是材料的力学性能指标。

零件的工作条件不同、失效形式不同、力学性能指标也不同。

分析失效的目的是为了找出零件损坏的原因,为正确选材提供可靠的依据。

2、常用力学性能指标在选材中的意义力学性能指标是指强度、硬度、塑性、韧性。

①强度常用的强度指标有σs(σ0.2)、σb和σ-1,这些指标比较直观,可直接用于定量设计计算。

σs可直接用于承受拉(或压)或剪切零件的计算。

对承受弯、扭的零件,对心部的σs不应作过高的要求,但要求有一定的有效淬硬层深度。

对表面强化件,要求心部的σs值视失效形式而定。

常发生脆断者,应适当降低σs;常在过渡层或热影响区产生裂纹者,应适当提高σs。

σb可用于脆性材料或者承载简单的一般零件的计算,也可用来估计材料的σ-1,如对σb≤1400MPa的淬火回火钢,其σ-1≈0.5σb。

σs/σb称屈强比,其值愈高,材料的强度利用率愈高,但变形强化量小,过载断裂的危险性大。

机械基础(陈长生)03机械工程材料及其选用PPT课件

机械基础(陈长生)03机械工程材料及其选用PPT课件

一、强度和塑性 (1)强度:材料抵抗变形和断裂的能力
比例极限 p
弹性极限 e 屈服点 s 抗拉强度 b
(2)塑性 材料断裂前塑性变形的能力
•伸长率(延伸率) d
l1l10% 0
l
•断面收缩率ψ
AA110% 0
A
δ < 2 ~ 5% 属脆性材科
δ ≈ 5 ~ 10% 属韧性材料
δ > 10%
(1)回火的目的 回火的目的是减少内应力;稳定 组织,使工件形状、尺寸稳定;调整组织,消除脆性,以 获得工件所需要的使用性能。
(2)回火的方法及应用 1)低温回火(150℃~250℃) 回火后的硬度一般为 58~64HRC。低温回火一般用于表面要求高硬度、高耐磨 的工件,如刀具、量具、冷作模具、滚动轴承、渗碳件、 表面淬火件等。 2)中温回火(350℃~500℃) 中温回火后的硬度为 35~50HRC。中温回火一般用于要求弹性高、有足够韧性 的工件,如弹簧、弹性元件及热锻模具等。 3)高温回火(500℃~650℃)(调质) 高温回火后 的硬度一般为220~330HBS。通常将淬火加高温回火相结 合的热处理称为调质处理,调质处理广泛用于汽车、拖拉 机、机床等重要的结构零件,如连杆、螺栓、齿轮及轴类 。
(2)淬火方法及其应用 为了保证钢淬火后得到马氏体, 同时又防止产生变形和开裂,应选择合适的淬火方法。常 用淬火方法如图3-13所示,图中MS是指马氏体开始转变温 度(约为230oC)。
①单液淬火 ②双液淬火 ③分级淬火 ④等温淬火
3.钢的回火 将淬火钢重新加热到A1以下某一温度 ,保温一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺,称为回 火。它是紧接淬火的热处理工序。
2.钢的淬火 淬火是将钢件加热到相变点Ac3或Ac1以 上30~50℃,保温一定时间,然后快速冷却,获得马氏体 (或贝氏体)组织的热处理工艺。淬火是强化钢铁零件最 重要的热处理方法。

机械工程材料的选用原则

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。

第十一章-材料的选用

第十一章-材料的选用
第十一章 材料的选用
第一节 选材的一般原则
选材时,不仅要保证零件在工作时有良好的 功能,使零件经久耐用,而且要求材料有较好的 工艺性和经济性,以便提高伸长率,降低成本。
一、材料的使用性能
在设计零件进行选材时,必须根据零件在整 机中的作用,零件的形状、大小以及工作环境, 找出零件材料应具备的主要力学性能指标。
材料的相对价格
材料
相对价格 材 料 相对价格
碳素结构钢 低合金结构钢 优质碳素结构钢 易切削钢 合金结构钢 铬镍合金结构钢 滚动轴承钢 弹簧钢
1 1.2~1.7 1.4~1.5
2 1.7~1.9
3 2.1~2.9 1.6~1.9
碳素工具钢 低合金工具钢 高合金工具钢 高速钢 铬不锈钢 铬镍不锈钢 普通黄铜 球墨铸铁
1.从工艺性出发
如果设计是铸件,最好选择共晶合金;如果设 计的是锻件、冲压件,最好选择在加工时呈固溶体 的合金;如果设计是焊接结构,则不应选用铸铁, 最适宜的材料是低碳钢或低碳合金钢;而铜合金和 铝合金的焊接性能都不够好。
2.在机器制造中,绝大部分的机械零件都要经 过切削加工,因此材料的切削加工性能的好坏 对提高产品生产率,降低成本都具有重要意义。 为了便于切削,一般希望材料的硬度在 170~230HBS之间。
粗磨 滚铣花键 花键淬火 精磨
二.YJ – 130汽车半轴
一) 工作条件: 1.该轴在上坡或启动时,承受较大扭矩。 2.承受一定的冲击力和具有较高的抗弯能力。 3.承受反复弯曲疲劳应力。
二) 技术要求: 1.杆部硬度HRC37~44;盘部外圆硬度HRC
24~34 ;金相组织为回火索氏体和回火屈 氏体。 2.弯曲度:杆中部<1.8mm;盘部跳动<2.0mm。

机电工程常用材料及工程设备

机电工程常用材料及工程设备

机电工程是指按照一定的工艺和方法,将不同规格、型号、性能、材质的设备、管路、线路等有机组合起来,满足使用功能要求的工程。

2H311000 机电工程常用材料及工程设备2H311010 机电工程常用材料常用材料有金属材料、非金属材料和电气材料2H311011 金属材料的类型及应用金属材料分为黑色金属和有色金属两大类。

其中,黑色金属主要是铁和以铁为基的合金(钢、铸铁和铁合金),广义的黑色金属还包括锰、铬及合金。

有色金属种类较多,常用的有铝及铝合金、铜及铜合金、钦及钛合金、镁及镁合金和镍及镍合金等。

一、黑色金属材料黑色金属材料又称钢铁材料,它们都是以铁和碳为主要元素组成的合金。

(—)生铁碳的质量分数(w c)大于2%的铁碳合金称为生铁。

按用途分为:炼钢生铁、铸造生铁。

按化学成分分为:普通生铁、特种生铁。

(二)铸铁碳的质量分数超过2%(—般为2.5%~3.5%)的铁碳合金称为铸铁。

(三)钢碳的质量分数不大于2%的铁碳合金称为钢。

1.按化学成分和性能分类按化学分和性能分为:碳素结构钢、合金结构钢和特殊性能低合金高强度钢。

(1)碳素结构钢:按其含碳量的不同,可分为低碳钢(含碳量w c<0.25%)、中碳钢(含碳量w c>0.25%~0.60%)和高碳钢(含碳量w c>0.60%)。

例如,在机电工程中常见的各种型钢、钢筋、钢丝等都属于碳素结构钢,优质的碳素钢还可以制成钢丝、钢绞线、圆钢、高强螺栓及预应力锚具等。

(2)合金结构钢:按其合金元素的总含量,可分为低合金结构钢、中合金结构钢和高合金结构钢。

在机电工程中,低合金结构钢最为常用。

例如,某600MW超临界电站锅炉汽包使用的就是Q460型钢;机电工程施工中使用的起重机就是Q345型钢制造的,因为该种钢不仅靭度好,而且缺口敏感性也较碳素结构钢大。

(3)特殊性能低合金高强度钢(了解)2.按钢的用途分类(了解)(四)钢材钢材就其使用可划分为:型材、板材、管材、线材和钢制品。

机械工程材料合理选用的基本原则

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

工程材料选用方案

工程材料选用方案

工程材料选用方案一、选材原则1、安全性:材料使用应符合国家相关标准和规定,保证在施工、使用及维护过程中不产生安全隐患。

2、可靠性:选用在相似工程中使用过并具有良好性能的材料,减少施工和使用过程中的不确定因素。

3、经济性:在保证质量的前提下,尽可能选择价格合理的优质材料,控制工程投资在合理范围之内。

4、环保性:材料应符合国家环保要求,尽可能选择无污染、低能耗、可回收再利用的材料。

5、适用性:根据工程的特点和使用环境,选择具有良好适用性的材料,保证工程的安全、耐久和良好的使用效果。

6、施工性:选择施工方便、工艺简单、效率高的材料,提高施工质量和进度。

7、保养性:选择具有良好保养性能的材料,减少工程维护成本,延长使用寿命。

二、主要工程材料选用1、混凝土:采用优质混凝土,按设计要求配制,保证混凝土的抗压、抗折、抗渗、抗冻融性能,提高混凝土的强度和耐久性。

2、钢材:采用优质碳素结构钢、合金结构钢,保证钢材的强度、韧性和耐腐蚀性能,符合设计及施工要求。

3、砖瓦材料:在建筑物的墙体、地面、屋面等部位选用合理的砖块、砂浆、瓦片等材料,保证建筑物的结构稳固、保温隔热效果良好。

4、保温隔热材料:在墙体、屋面等部位选用优质保温隔热材料,提高建筑物的保温性能,降低能源消耗。

5、防水材料:在地下室、卫生间、厨房等易渗水区域选用优质防水材料,防止漏水和渗漏现象发生。

6、油漆涂料:选用环保无污染的涂料,保证在使用过程中不会产生有害物质,改善室内空气质量。

7、隔音材料:在电梯井、设备房等噪音较大区域选用良好的隔音材料,提高建筑物的隔音效果。

8、地板材料:选用坚固耐磨、易清洁的地板材料,提高地面的安全性和使用寿命。

9、屋面材料:选用防水、耐候、耐久的屋面材料,保证建筑物的顶部结构安全可靠。

10、装饰材料:选用环保、美观、耐用的装饰材料,提高室内空间的舒适度和美观度。

11、围护材料:选用保温、隔热、节能的围护材料,保证建筑物的节能效果。

机械工程材料选用

机械工程材料选用

机械工程材料选用机械工程中的材料选用在整个工程过程中起到至关重要的作用。

不同材料的性能和特点直接影响着机械设备的可靠性、安全性和性能表现。

因此,在进行机械工程设计时,合理选用适宜的材料是必不可少的步骤。

本文将探讨机械工程材料选用的重要性以及一些常用的材料类型。

一、机械工程材料选用的重要性机械设备通常在各种极端工况下运行,如高温、低温、高压、高速等。

因此,材料的选用必须具备相应的耐热、耐腐蚀、耐磨损等特性。

此外,机械设备的重量、强度和刚度等也需要考虑。

合理选用机械工程材料可以确保设备的正常运行,并且能够满足用户的需求。

二、常用的机械工程材料类型1. 金属材料金属材料在机械工程中广泛应用,包括钢铁、铝合金、铜合金等。

钢铁是最常见的金属材料,其具有良好的强度和韧性,适用于各种机械零部件的制造。

铝合金具有轻质、耐腐蚀的特性,常用于航空和汽车领域。

铜合金具有优良的导热性和导电性,广泛应用于电气设备中。

2. 高分子材料高分子材料主要包括塑料和橡胶。

塑料具有轻质、绝缘、耐腐蚀等特点,适用于制作机械零部件和外壳。

橡胶具有良好的弹性和密封性,广泛应用于密封件和悬挂装置等。

3. 复合材料复合材料是由两种或两种以上的材料组成,结合了各自材料的优点。

常见的复合材料有玻璃钢、碳纤维等。

玻璃钢具有良好的抗腐蚀性和机械强度,适用于制作容器、管道等。

碳纤维具有轻质、高强度的特点,广泛应用于航空、航天等领域。

4. 陶瓷材料陶瓷材料具有优良的耐磨损性和耐高温性能,广泛应用于机械密封、磨料、电子陶瓷等领域。

三、机械工程材料选用的考虑因素1. 功能要求:根据设备的工作环境和工况,选用具有相应性能特点的材料。

如耐高温、耐腐蚀、耐磨损等。

2. 强度要求:根据设备所需的负载和力学要求,选用具备足够强度的材料,以确保设备的可靠性和安全性。

3. 导热性、导电性要求:根据设备的功能需求,选用具备适宜导热性和导电性的材料,以提高设备的性能效果。

4. 经济性:在满足功能和强度要求的前提下,尽可能选用经济性较好的材料,以降低生产成本。

机械零件材料及毛坯的选择

机械零件材料及毛坯的选择

〖任务描述〗机械零件材料及毛坯的选择车床主轴是指机床上带开工件或刀具旋转的轴,它是打算机床的加工质量和切削效率的重要部件。

下面以图 6-1 所示的C616 型车床主轴为例来分析其选材及热处理方法。

明确任务,在任务的驱动下学习。

图 6-1 C616 型车床主轴〖任务分析〗该车床主轴受交变弯曲和扭转复合应力作用,载荷不大,转速中等,冲击载荷也不大,所以具有一般综合力学性能即可满足要求。

但大的内锥孔、外锥体与卡盘、顶尖之间有摩擦,花键处与齿轮有相对滑动。

为防止划伤和磨损,这些部位要求有较高的硬度和耐磨性。

轴颈与滚动轴承协作硬度要求不高。

C616 型车床主轴选用 45 钢。

热处理技术条件为整体硬度 220~250 HBW;内锥孔和外锥体 45~50 HRC;花键局部 48~53 HRC。

其加工工艺路线为锻造—正火—粗加工—调质—半精加工—淬火、低温回火—粗磨(外圆、锥孔、外锥体)—铣花键—花键淬火、回火—精磨。

〖相关学问〗学习情境一零部件的失效一、零部件失效的概念及形式一般机器零件常见的失效形式有过量变形、断裂和外表损伤三种。

1.过量变形把握零部件失效(1)过量弹性变形。

机械零件在使用过程中只要受力必定会发生弹性变形,但是弹性变的概念。

形量过大会使零件失效。

引起弹性变形失效的缘由主要是零部件的刚度缺乏。

要预防过量弹性变形,则应选用弹性模量大的材料。

(2)过量塑性变形。

零部件承受的静载荷超过材料的屈服强度时,将产生塑性变形。

过量塑性变形是机械零件失效的重要形式,轻则使机器工作状况变坏,重则使机器无法连续运行,甚至破坏。

(3)蠕变。

在恒定载荷和高温下,蠕变一般是不行避开的,通常是以金属在肯定温度和应力下经过肯定时间所引起的变形量来衡量。

2.断裂1)韧性断裂韧性断裂时,零件承受的载荷大于零件材料的屈服强度,断裂前零件有明显的塑性变形,尺寸发生明显的变化。

一般断面缩小,且断口呈纤维状。

零件的韧性断裂往往是由于受到很大的载荷或过载引起的。

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

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。

机械工程材料选用研究

机械工程材料选用研究

机械工程材料选用研究摘要:机械行业的发展为社会经济起着保障性的作用。

机械工程中材料的合理选用有着相当重要的作用。

文章从选材的意义、原则、步骤、方法等方面,结合实际,步步深入地进行了探讨。

希望能够对相关工作起到一定的借鉴意义。

关键词:机械设计;材料;性能;选材;1选材的意义现代化的工业进程对机械设计行业提出了新的要求。

机械设计中,材料的选择是非常重要的。

合理选用机械工程材料对充分发挥工程材料本身的性能潜力,保证材料具有良好的加工工艺性能,获得理想的使用性能,提高产品零件的质量,节省工程材料,降低生产成本等方面起着重大影响。

下面就如何合理选用机械工程材料的问题谈谈我个人的看法,提出来与各位同仁商讨。

2选材的原则我们知道,选材的一般原则是:由工作条件确定使用性能的要求,这是材料选用的基本出发点。

其次是要考虑材料的加工工艺性。

第三是要考虑材料的经济性。

力争使各项花费的总和达到最低值。

最终做到:“材料的使用性能足够、工艺性能良好、供应上能保证、经济性应合理”[1]。

2.1选材的一般使用原则材料的使用原则在于用所选材料制造出的机械零件能否保证其使用性能。

材料的使用性能是指机械零件在正常工作情况下材料应具备的性能。

包括力学性能和物理、化学性能等。

零件的使用性能是保证其工作安全可靠、经久耐用的必要条件。

是选材时考虑的最主要的依据。

不同零件所要求材料的使用性能是不一样的,有的要求强度高,有的要求硬度高,有的要求耐磨性高,有的无严格的性能要求,只需保证一定形式的外表即可。

在大多数情况下应首先考虑零件的使用性能,对一般机械零件来说,则要考虑其力学性能[2]。

2.2选材的工艺性原则工艺性原则是指所选用的材料能否保证顺利地加工制造成零件。

例如某些材料仅从零件的使用要求来看是完全合适的,但无法加工制造或加工制造很困难,成本很高,这些都属于工艺性不好。

因此,材料工艺性能的好坏,在决定零件加工的难易程度、生产效率、生产成本等方面起着十分重要的作用,是选材时必须同时考虑的另一个重要因素。

机械工程材料优选方法的研究现状探讨

机械工程材料优选方法的研究现状探讨

机械工程材料优选方法的研究现状探讨摘要:在建筑工程的建造中,材料上的选择对工程的建造质量具有重要的影响。

所以质量好并且规格合适的材料可以使得建筑的质量得到很好的保障,在对建筑工程上的材料进行选择时,一定要从多方面进行考虑,无论是建筑的实际施工环境,还是材料使用上的性能比较。

文章从建筑材料上的选择进行了仔细的分析与对比,并得出一些选择上的建议,仅供参考。

关键词:机械工程;工程材料优选;优选方法对建筑材料进行选择的过程中,需要考虑的方面有很多,主要包括材料的使用、质量与成本等方面进行考虑。

随着时代的与科技的快速发展,环保与轻巧的上的影响因素渐渐的得到人们的重视。

在对材料进行选择时,其中包括很多复杂的工序,例如,先要对材料进行性能上的分析,可以进入工程施工的材料一定要符合建筑使用中规定的标准,接着是对建筑中使用的材料进行类别上的分类,最后对选出的材料进行使用功能上的实验测量。

这样的丰富又复杂的材料选择步骤可以进一步的保障材料使用上的质量达到标准与安全,并在一定程度上的节约了工程上的预算。

1 现代材料优选方法1.1 知识系统选材使用知识系统对材料进行选择是根据了解材料信息通过计算系统对材料进行分析。

这种方法主要注重对材料结果的理解,这种材料选择的方法有其独特的特点:工程团队在选择材料时可以通过知识系统了解材料信息,根据材料信息把材料选择工作分配给各个团队,这样有利于提高团队选择材料的效率,缩短材料选择的时间。

尽管知识系统的材料优选方法不能直接选择最优材料,但是对于相比于传统的材料选择方法,这种方式对工程仍然具有重要作用。

1.2 构件失效指标下的选材方法构件的失效抗力是指构件材料在一定的条件下变形、磨损的能力和其他相关性能的配合能力。

因为机械工程材料的种类很多,材料的性能的有所不同,因此对材料的失效能力进行研究能够保证材料在测试时和实践中数据对比一致性。

首先要确定机械的操作条件,确定该机械对材料抗力的要求,其次根据模具的失效确定模具的抗力指标来选择性能符合要求,满足指标的机械材料。

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8.4
第8章 材料的选用
零件的失效分析
一个机械零件无论质量多高,都不可能无限期使用,总有一天会因各种原因 而失效报废。到达或超过正常设计寿命的失效是不可避免的,但也有许多零件, 其运行寿命远远低于设计寿命而发生早期失效,给生产造成很大影响,甚至酿成 重大安全事故。因此,必须给予足够的重视。在零件选材初始,就必须对零件在 使用中可能产生的失效方式、原因及对策进行分析,为选材及后续加工的控制提 供参考依据。
2. 零件失效原因 引起零件失效的因素很多且较为复杂,它涉及零件的结构设计、材料选择、 材料的加工、产品的装配及使用保养等方面,通常与下列因素有关。 (1) 设计不合理。设计上导致零件失效的最常见原因是结构或形状不合理, 即在零件的高应力处存在明显的应力集中源,如各种尖角、缺口、过小的过渡圆 角等。另一种原因是对零件的工作条件估计错误,如对工作中可能的过载估计不 足,因而设计的零件的承载能力不够。发生这类失效的原因在于设计,但可通过 选材来避免,特别是当零件的结构与几何尺寸基本固定而难以作较大的改动时, 更是如此。
8.8
第8章 材料的选用
零件的失效分析
(2) 选材不合理。选材不当是材料方面导致失效的主要原因。问题出在材料 上,但责任在设计者身上。最常见的情况是,设计中对零件失效的形式判断错误, 使所选材料的性能不能满足工作条件的要求,或者选材时所根据的性能指标不能 反映材料对实际失效形式的抗力,从而错误地选择了材料。另外,所用材料的冶 金质量太差,如含有过量的夹杂物、杂质元素及成分不合格等,这些都容易使零 件造成失效。
8.5
第8章 材料的选用
零件的失效分析
一般机械零件在下列3种情况中的任何一种可认为已失效:零件完全不能工 作;零件虽能工作,但已不能完成设计功能;零件已有严重损伤,不能再继续安 全使用。由此可见,零件失效不等于零件坏了。
零件在达到或超过设计的预期寿命后发生的失效,属于正常失效;在低于设 计预期寿命时发生的失效,属于非正常失效。另外,有突发性失效,例如,化肥 厂爆炸、图2.10所示的油轮断裂、图8.1所示飞机的损坏等。
第8章 材料的选用
零件的失效分析
同一零件可能有几种失效形式,例如,轴类零件,其轴颈处因摩擦而发生磨 损失效,在应力集中处则发生疲劳断裂,两种失效形式同时起作用。但一般情况 下,总是由一种形式起主导作用,很少同时以两种形式使零件失效。另外,各类 基本失效方式可以互相组合,形成更复杂的复合失效方式,如腐蚀疲劳断裂,蠕 变疲劳,腐蚀磨损等。但它们在特点上都各自接近于其中某一种方式,而另一种 方式是辅助的。
一、失效的概念
失效是指零件在使用中,由于形状或尺寸的改变或内部组织及性能的变化而 失去原有设计的效能。零件在工作时,由于承受各种载荷,或者由于运动表面间 长时间地相互摩擦等原因,零件的尺寸、形状及表面质量会随着时间延长而改变。 如果零件尺寸由于磨损超过了零件设计时的尺寸公差范围,表面由于磨损或外界 介质的侵蚀等造成表面质量下降,这些都是零件失效。
图8.1 737喷气式飞机座舱突然破裂
8.6
(事故原因与铝合金座舱罩在含盐大气环境中大面积的腐蚀有关)
第8章 材料的选用
零件的失效分析
二、零件失效类型及原因
1. 零件失效类型 零件在工作时的受力情况一般比较复杂,往往承受多种应力的复合作用,因 而造成零件的不同失效形式。机械零件常见的失效形式可归纳为以下几种类型。 (1) 断裂失效。断裂是零件最严重的失效形式,它是因零件承载过大或因疲 劳损伤等发生破断。例如,钢丝绳在吊运中的断裂及在交变载荷下工作的轴、齿 轮、弹簧等的断裂。断裂方式有塑性断裂、疲劳断裂、蠕变断裂、低应力脆性断 裂等。 (2) 过量变形失效。过量变形失效是指零件变形量超过允许范围而造成的失 效。它主要有过量弹性变形失效和过量塑性变形失效。例如,高温下工作时,螺 栓发生松脱,就是过量弹性变形转化为塑性变形而造成的失效。 (3) 表面损伤失效。表面损伤失效是指零件的表面及附近材料造成尺寸变化 和表面破坏的失效现象。它主要有表面磨损失效、表面腐蚀失效、表面疲劳失效。 例如,齿轮经长期工作轮齿表面被磨损,而使精度降低的现象,即属表面损伤失 8.7 效。
8.3
第8章 材料的选用
教学要求: 一、学习要求 了解机械零件常见的失效形式及原因,初步掌握常规零件的选材基本原 则、分析方法和步骤,具备根据零件工作条件和失效方式合理地选择与使用 材料的初步能力。 二、本章应注意以下内容 1. 熟悉选材的三项基本原则(使用性原则、工艺性原则、经济性原则)及 它们之间的关系,根据零件的工作条件和失效形式,对材料的性能正确地提 出要求,合理地选择和使用材料。 2. 常用金属材料的应用情况。 3. 典型零件(轴类)的选材分析方法,同时也应了解机器零件的设计不单 是结构设计,还应该包括材料与工艺的设计。 4. 典型零件的热处理工艺和加工工艺路线。
(3) 加工工艺不当。零件或毛坯在加工和成形过程中,由于工艺方法、工艺 参数不正确等,常会出现某些缺陷,导致失效。如热加工中产生的过热、过烧和 带状组织等;冷加工不良时粗糙度太低,产生过深的刀痕、磨削裂纹等;热处理 中产生的脱碳、变形及开 裂等。
(4) 安装使用不正确。机器在装配和安装过程中,不符合技术要求,如安装 时配合过松、过紧,对中不准,固定不稳等,都可能使零件不能正常工作,或工 作不安全;使用中不按工艺规程操作和维修,保养不善或过载使用等,均会造成 早期失效。
第8章 材料的选用
第8章 材料的选用
8.1
第8章
材料的选用
本章内容
•零件的失效分析 •材料选用的原则与方法 •常用材料的性能比较 •典型零件的选材 •常用机械用材 •习题
பைடு நூலகம்8.2
第8章 材料的选用
教学提示: 一、学习方法 本章实际上是前几章知识的综合应用,学习时应熟悉已学过的知识,注 重所学知识的灵活运用。 二、重点和难点 本章的关键在掌握前几章知识的基础上,进一步了解常规零件的工作条 件、主要损坏形式及主要力学性能指标,重点是常规零件的选材分析方法和 步骤。 在机械制造中,为生产出质量高、成本低的机械或零件,必须从结构设 计、材料选择、毛坯制造及切削加工等方面进行全面考虑,才能达到预期的 效果。合理选材是其中的一个重要因素。
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