第七章机械工程材料的选用

第七章机械工程材料的选用

①材料选用的一般原则

①典型零件的选材

第一节材料选用原则

一、材料的力学性能：根据零件的工作条件、损坏（或失效）形式，选择满足力学性能的材料。

零件的失效分析

1淀义:零件不能正常和安全的工作，即零件失效。

r结构或形状设计不合理。

材料的选择不合理。

2.原因<

加工工艺不合理。

< 安装与使用不合理。

严失瓷::囂

CHS

3•形式＜断裂失效Y 低应力断裂疲劳断裂

蠕变断裂

应力腐蚀断裂腐蚀

磨损

接触疲劳

二.材料的工艺性能：对零件加工生产有直接的影响,

甚至是决定性的。材料工艺性能的好坏，对零件加工的

难易度、生产效率、生产成本等方面起决定性的作用。

1、铸造性:

铸造铝合金、

铸造铜合金铸铁铸钢

（灰铸铁）

2、锻造性能

低碳钢咼碳钢

翥5 沪靠旎妥w期

3、焊接性能

低碳钢和低合金钢具有好的焊接性，高碳钢、高合

金钢、铜合金、铝合金的焊接性能差。铸铁不能焊

接。

4、切削性能

5、热处理工艺性能

三、材料的经济性：主要是性价比。

1、考虑材料的价格

常用工程材料的价格

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

结构钢銘鎳合

金结构钢

滚动轴承钢弹簧钢1

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碳素工具钢低

合金工具钢高

合金工具钢高

速钢縮不锈钢

鎔银不锈钢普

通黄铜球墨铸

铁

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2、从材料加工费用方面来考虑

应合理安排零件的生产工艺，尽量简化生产工序，并尽可能采用无切削或少切削加工新工艺（精铸、模锻），提高材料的利用率，降低成本。

3、从材料供应条件来考虑

首先应立足于国内和定货单位近的地区，且尽量减少所

选材料的品种规格。

4、考虑材料来源

推广新材料、合理选择代用材料、尽量少用稀

缺的合金元素。

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材料的最终选用

选择材料的基本过程

• E

第二节典型零件的选材

•机床主轴

・汽车半轴

・机床齿轮

・汽车齿轮

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.C616 - 416车床主轴

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三）选材：45钢。

四）加工工艺路线:

下料一k锻造一k E火一粗加工调质

i半精加工—钻中心孔一精车加工—＞铳键槽一局部淬火（锥孔及外锥体）

粗磨—滚铳花键f花键淬处f精磨

二・YJ - 130汽车半轴

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三）选材：40Cr> 42CrMo> 40CrMnMo o四）加工工艺路线：下料—锻造f正火f粗加斗调质

十精加工f精车加工f 盘部钻孔

花键

三.C616机床齿轮

一）工作条件：

1•工作负荷不太大。

2•中速运转（6〜10m/s）o二）技术要求：

1•齿面硬度HRC45〜50,金相组织为回火索氏体。2•齿心部硬度H RC22〜25,金相组织为

回火马氏体。

三）选材：40. 45钢。

四）加工工艺路线：

下料i锻造i正火f粗加L调质

—半精加工i精车加工—高频淬火■殴低温回火一＞精磨