材料的工艺性能

等因素也影响切削加工性。
▪ 金属材料具有适当的硬度(170HBS-230HBS)和 足够的脆性时切削性良好。
▪ 改变钢的化学成分(如加入少量铅、磷等元素)和 进行适当的热处理(如低碳钢进行退火，高碳钢进 行球化退火)可提高钢的切削加工性能。
▪ 如切削铜、铝等有色金属时，切削力小，切削很 轻快；
▪ 切削碳钢就比合金钢容易些；
1.3.3 铸造性能
▪ 铸造性能是指铸造成形过程中获得外形准 确、内部健全铸件的能力，反映金属材料 熔化浇铸成为铸件的难易程度。
▪ 用流动性、收缩性和偏析来衡量。 ▪ 流动性是指熔融材料的流动能力。 ▪ 主要受化学成分和浇注温度的影响，流动
性好的材料容易充满铸型型腔，从而获得 外形完整、尺寸精确、轮廓清晰的铸件；
接性能，含碳量大于0.45%的碳钢和碳质量分数 大于0.35%的合金钢的焊接性能较差。
▪ 含碳量和合金元素含量越高，焊接性能越 差。
▪ 低碳钢的焊接性最好，各种焊接方法都可 获得优良的焊接接头。中、高碳钢随含碳 量的增加，焊接性变坏，通常需要采取焊 前预热和焊后热处理等措施。
1.3.5 热处理性能
▪ 收缩性是指铸件在冷却凝固过程中其体积 和尺寸减少的现象，铸件收缩不仅影响其 尺寸，还会使铸件产生缩孔、疏松、内应 力、变形和开裂等缺陷；
▪ 偏析是指铸件内部化学成分和显微组织的 部均匀现象，偏析严重的铸件其各部分的 力学性能会有很大差异，降低产品质量。
▪ 常用金属中灰铸铁的铸造性能好。
1.3.4 焊接性能
材料的相对价格
材料
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
相对价格
1 1.2-1.7 1.4-1.5
2 1.7-1.9
3 2.1-2.9 1.6-1.9
材料
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
▪ （2) 加工工艺路线
▪ （3) 现有生产条件
▪ 在金属材料中，碳钢和铸铁的价格是比较低廉的， 因此在满足零件机械性能的前提下选用碳钢和铸 铁（尤其是球墨铸铁），不仅具有较好的加工工 艺性能，而且可降低成本。
▪ 热处理工艺性能反映钢热处理的难易程度和产生 热处理缺陷的倾向.
▪ 主要包括淬透性、回火稳定性、回火脆性及氧化 脱碳倾向性和淬火变形开裂倾向性等。
▪ 其中主要考虑其淬透性，即钢接受淬火的能力。 ▪ 含锰、铬、镍等合金元素的合金钢淬透性比较好，
碳钢的淬透性较差。 ▪ 铝合金的热处理要求较严，它进行固溶处理时加
▪ 金属材料对焊接加工的适应性称焊接性。也就是 在一定的焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的 难易程度。
▪ 评价焊接性的指标： ▪ 一是焊接接头产生缺陷的倾向性； ▪ 二是焊接接头的使用可靠性。 ▪ 在机械工业中，焊接的主要对象是钢材。 ▪ 含碳量是焊接性好坏的主要因素。 ▪ 低碳钢和含碳量低于0.18%的合金钢有较好的焊
▪ 切削不锈钢和耐热合金等困难就很大，刀具磨损 也比较严重。
1.3.2 锻造性能
金属材料用锻压加工方法成形的适应能力称锻 造性。
锻造性能主要取决于金属材料的塑性和变形抗 力。
塑性越好，变形抗力越小，金属的锻造性能越 好。反之则差。
▪ 金属的锻造性能取决于金属的本质和加工条 件。
▪ 碳钢的含碳量越低，锻造性能越好；随温度 的升高，金属的锻造性能提高。
相对价格
1.4-1.5 2.4-3.7 5.4-7.2 13.5-15
8 20 13 2.4-2.9
▪ 2. 材料加工费用应低
▪ 非金属材料（如塑料）加工性能好于金属材 料，有色金属的加工性能好于钢，钢的加工 性能好于合金钢。
▪ 材料的加工费用应从以下几个方面考虑：
▪ （1) 成型方法
▪ 在满足零件性能要求的前提下，能铸代锻， 能焊代锻。
热温度离熔点很近，温度的波动必须保持在±5℃ 以内。铜合金只有几种可以用热处理强化。
1.4 材料的经济性能
▪ 材料的经济性能是指在满足使用性能的前 提下，选用零件材料时尽量选用价格比较 便宜的材料，注意降低零件的总成本。
▪ 材料的经济性能主要从以下几个wk.baidu.com面考虑：
▪ 1.材料本身价格应低
▪ 通常情况下材料的直接成本为产品价格的 30% - 70% 。
1.3.1 切削加工性能
▪ 反映用切削工具（例如车削、铣削、刨削、磨削 等）对金属材料进行切削加工的难易程度。
▪ 切削加工性能一般用切削后的表面质量(以表面粗 糙度高低衡量)和刀具寿命来表示。
▪ 影响切削加工性的因素很多： ▪ 主要有材料的化学成分、组织、硬度、韧性、导
热性和形变硬化等。 ▪ 此外，切削刀具的几何形状、耐磨性、切削速度