10种机械设计常用材料
机械工程材料手册
机械工程材料手册机械工程材料是机械制造中的重要组成部分，它直接影响着机械产品的性能、质量和寿命。
在机械工程中，选择合适的材料对于产品的设计和制造至关重要。
本手册将介绍常见的机械工程材料及其特性，帮助工程师和设计师更好地选择和应用材料，提高产品的性能和可靠性。
一、金属材料。
金属材料是机械制造中最常用的材料之一，它具有良好的强度、硬度和耐磨性。
常见的金属材料包括钢、铝、铜、铁等。
钢是一种铁碳合金，具有优异的机械性能，适用于制造各种零部件和结构件。
铝具有较低的密度和良好的导热性，适用于制造轻型结构件。
铜具有良好的导电性和导热性，适用于制造电气部件和散热器。
铁是一种常见的结构材料，具有良好的可焊性和加工性，适用于制造各种机械零部件。
二、非金属材料。
除了金属材料外，非金属材料在机械工程中也扮演着重要的角色。
常见的非金属材料包括塑料、陶瓷、复合材料等。
塑料具有良好的耐腐蚀性和绝缘性，适用于制造各种零部件和外壳。
陶瓷具有良好的耐高温性和硬度，适用于制造高温部件和摩擦件。
复合材料由两种或两种以上的材料组成，具有优异的综合性能，适用于制造高强度和轻质的零部件。
三、材料选择与应用。
在机械工程中，材料的选择与应用是至关重要的。
首先，需要根据产品的工作条件和要求选择合适的材料，如强度、硬度、耐磨性等。
其次，需要考虑材料的加工性能和成本，确保能够满足制造工艺和经济性的要求。
最后，需要对材料进行合理的设计和应用，确保产品具有良好的性能和可靠性。
综上所述，机械工程材料是机械制造中不可或缺的一部分，合理选择和应用材料对于产品的性能和质量至关重要。
本手册将帮助工程师和设计师更好地了解机械工程材料的特性和应用，提高产品的设计和制造水平，推动机械制造技术的发展。
结语。
通过对机械工程材料的介绍，我们可以更好地了解不同材料的特性和应用，为机械产品的设计和制造提供参考和指导。
希望本手册能够帮助工程师和设计师更好地选择和应用材料，提高产品的性能和可靠性，推动机械制造技术的发展。
机械设计常用材料、数据及标准件查询
机械设计常用材料、数据及标准件查询1、普通螺纹直径、螺距（GB/T193-1981）和基本尺寸（GB/T196-1981）2、60°圆锥管螺纹基本尺寸（GB/T12716-199）3、螺栓（GB/T5782-2000）（GB/T5783-2000）4、内六角圆柱螺钉（GB/T70.1-2000）5、六角螺母(GB/T41-2000) (GB/T6170-2000) (GB/T6172.1-2000)6、圆螺母(GB/T812-1998)7、平垫圈(GB/T95-1985)8、标准型弹簧垫圈(GB/T93-1987)、轻型弹簧垫圈(GB/T859-1987)9、平键(GB/T1095-1979) (GB/T1096-1979)10、深沟球轴承(GB/T276-1994)11、推力球轴承(GB/T301-1995)12、常用铸铁牌号特性及其用途举例13、常用钢材牌号特性及其用途举例14、常用有色金属牌号特性及其用途举例15、常用热处理名词解释整理制作:电子邮件:ggg_cel@更多内容请访问:主页1:(流水居)主页2:/wyong886/index.asp螺 纹普通螺纹直径、螺距（GB/T193-1981）和基本尺寸（GB/T196-1981） （mm ）D 、d ——内、外螺的大径； D 2、d 2——内、外螺纹的中径； D 1、d 1——内、外螺纹的外径； P ——螺距；H ——原始三角形高度，H=标记示例：M24：公称直径为24mm 的粗牙普通螺纹M24³ 1.5：公称直径为24mm 螺距为 1.5mm 的细牙普通螺纹注：1、公称直径栏中不带括号的为第一系列，带圆括号的为第二系列，带方括号的为第三系列。
应优先选用第一系列，第三系列尽可能不用。
2、括号内的螺距尽可能不用。
60°圆锥管螺纹基本尺寸（GB/T12716-1991）P=25.4/n H=0.886P h=0.8p f=0.033P =1°47’锥度2tg =1:16标记示列：NPT3/8-LH：60°圆锥管螺纹，尺寸代号为3/8，左旋（如螺纹为右旋，则“-LH”不标）(mm)螺栓六角头螺栓——A和B级（GB/T5782-2000）、六角头螺栓——全螺纹——A和B级（GB/T5783-2000）标记示例：螺纹规格d=M12、公称长度L =80mm、性能等级为8.8级、表面氧化、产品等级为A级的六角头螺栓：螺栓GB/T5782M12³80（mm）注：尽可能不采用括号内的规格内六角圆柱螺钉(GB/T70.1-2000)标记示例:螺纹规格d=M5,公称长度L=20mm,性能等级为8.8级,表面氧化的A级内六角圆柱螺钉:螺钉 GB/70.1-2000 M5³20(mm)注：尽可能不采用括号内的规格螺母六角螺母—C级(GB/T41-2000)、1型六角螺母—A和B级（GB/T6170-2000）六角薄螺母—A和B级（BG/T6172.1-2000）注：1、表中e为圆整近似值。
机械设计常用材料及特性简介
结构钢是指符合特定强度和可成形性等级的钢。可成形性以抗拉试验中断后伸长率表示 。结构钢一般用于承载等用途，在这些用途中钢的强度是一个重要设计标准
模具钢大致可分为：冷轧模具钢、热轧模具钢和塑料模具钢三类，用于锻造、冲压、切 型、压铸等。由于各种模具用途不同，工作条件复杂，因此对模具用钢，按其所制造模 具的工作条件，应具有高的硬度、强度、耐磨性，足够的韧性，以及高的淬透性、淬硬 性和其他工艺性能。由于这类用途不同，工作条件复杂，因此对模具用钢的性能要求也
SUS410为马氏体不锈钢，淬透性好它具有较高的硬度，韧性，较好的耐腐性， 热强性和冷变形性能，减震性也很好。要求高温或低温回火，但应避免在370560℃之间进行回火处理 SUS420钢材高韧性，高硬度空冷淬硬高铬工具钢，比SKD钢材的硬度及韧性 好，高镜面、高耐蚀。热处理尺寸变化小，SUS420宜线割加工。 高硬度和较好的耐磨性能，在打磨时，它的缺点是粘性比较大，而且升温很 快，但它比任何碳钢都更容易打磨，用手锯切料也容易得多。440C的退火温度 很低，硬度通常达到HRC56-58，耐蚀性和韧性都很强，现更广泛应用于手制刀 及优质厂制刀具
不同
弹簧钢是指由于在淬火和回火状态下的弹性，而专门用于制造弹簧和弹性元件的钢。钢 的弹性取决于其弹性变形的能力，即在规定的范围之内，弹性变形的能力使其承受一定 的载荷，在载荷去除之后不出现永久变形。弹簧钢应具有优良的综合性能，如力学性能 （特别是弹性极限、强度极限、屈强比）、抗弹减性能（即抗弹性减退性能，又称抗松 弛性能）、疲劳性能、淬透性、物理化学性能（耐热、耐低温、抗氧化、耐腐蚀等）。 为了满足上述性能要求，弹簧钢具有优良的冶金质量（高的纯洁度和均匀性）、良好的 表面质量（严格控制表面缺陷和脱碳）、精确的外形和尺寸
常见的机械材料有哪些
机械制造中最常用的材料是钢和铸铁，其次是有色金属合金，非金属材料如塑料、橡胶等，在机械制造中也得到广泛的应用。
一、金属材料金属材料主要指铸铁和钢,它们都是铁碳合金。
它们的区别主要在于含碳量的不同,含碳量小于2%的铁碳合金称为钢,含碳量大于2%的称为铸铁。
1铸铁：常用的铸铁有灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、合金铸铁等。
其中灰铸铁和球墨铸铁属脆性材料,不能辗压和锻造,不易焊接,但具有适当的易熔性和良好的液态流动性,因而可铸成形状复杂的零件。
灰铸铁的抗压强度高,耐磨性、减振性好,对应力集中的敏感性小,价格便宜,但其抗拉强度较钢差。
灰铸铁常用作机架或壳座。
球墨铸铁强度较灰铸铁高且具有定的塑性,球墨铸铁可代替铸钢和锻钢用来制造曲轴、凸轮轴、油泵齿轮、阀体等。
2钢：钢的强度较高,塑性较好,可通过轧制锻造、冲压、焊接和铸造方法加工各种机械零件,并且可以用热处理和表面处理方法提高机械性能,因此,其应用极为广泛钢的类型很多,按用途分,钢可分为结构钢、工具钢和特殊用途钢。
结构钢可用于加工机械零件和各种工程结构。
工具钢可用于制造各种刀具、模具等。
特殊用途钢(不锈钢、耐热钢、耐腐蚀钢)主要用于特殊的工况条件下。
按化学成分分,钢可分为碳素钢和合金钢。
碳素钢的性能主要取决于含碳量,含碳量越多,其强度越高,但塑性越低。
碳素钢包括普通碳素结构钢和优质碳素结构钢。
普通碳素结构钢(如Q215、0235)般只保证机械强度而不保证化学成分,不宜进行热处理通常用于不太重要的零件和机械结构中。
碳素钢的性能主要取决于其含碳量。
低碳钢的含碳量低于0.25%,其强度极限和屈服极限较低,塑性很高,可焊性好,通常用于制作螺钉、螺母、垫圈和焊接件等。
含碳量在0.1%-0.2%的低碳钢零件可通过渗碳淬火使其表面硬而心部韧,一般用于制造齿轮、链轮等要求表面耐磨而且耐冲击的零件。
中碳钢的含碳量在0.3%-0.5%之间,它的综合力学性能较好,因此可用于制造受力较大的螺栓、螺母键、齿轮和轴等零件。
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。
机械方面常用机械材料
机械方面常用机械材料1. 引言在机械设计和制造中，选择适合的材料对于产品的性能和寿命具有重要影响。
机械材料需要具备一定的力学性能、热性能、化学性能和耐磨性能，以满足不同工况和使用要求。
本文将介绍一些机械方面常用的机械材料，包括金属材料、塑料材料和复合材料。
2. 金属材料金属材料是最常用的机械材料，其具有高强度、高刚度和良好的导电和导热性能。
常用的金属材料包括钢材、铝合金、铜合金等。
2.1 钢材钢材是最常见的金属材料之一，其主要成分为铁和碳，同时添加少量的合金元素来改变其性能。
常见的钢材包括碳素结构钢、合金结构钢和不锈钢。
碳素结构钢具有良好的可塑性和机械性能，在机械制造中广泛应用。
合金结构钢通过添加合金元素如铬、钼等来提高其耐磨性和耐腐蚀性。
不锈钢具有良好的耐腐蚀性能，常用于制造耐酸、耐碱的零件。
2.2 铝合金铝合金具有良好的强度和轻质特性，常用于制造飞机、汽车等需要重量轻的产品。
铝合金具有良好的导热性能，可以有效散热，同时具有一定的可塑性和耐腐蚀性能。
2.3 铜合金铜合金具有良好的导电性和导热性，常用于制造电气设备和导热元件。
铜合金具有较高的强度和耐磨性，适用于制造摩擦零件。
3. 塑料材料塑料材料是一种具有可塑性的合成材料，其主要成分为高分子化合物。
塑料材料具有良好的绝缘性能、耐腐蚀性能和减震性能，常用于制造各种零件和外壳。
聚乙烯是最常见的塑料材料之一，具有良好的韧性和抗冲击性能。
聚乙烯适用于制造容器、管道和绝缘材料。
3.2 聚氯乙烯（PVC）聚氯乙烯具有良好的耐热性和耐腐蚀性能，常用于制造电线、电缆和管道。
聚氯乙烯还可以通过添加不同的添加剂来改变其性能，如增塑剂可以增强其柔韧性。
聚丙烯具有较高的熔融温度和良好的刚性，常用于制造容器、管道和模具。
聚丙烯具有较好的耐腐蚀性能和化学稳定性。
4. 复合材料复合材料是由两种或多种不同材料组合而成的材料，具有优良的综合性能。
复合材料常用于制造高强度、低密度的零件和结构。
机械设计中常用的材料有哪些？
机械设计中常用的材料有哪些？一、金属材料金属材料是机械设计中最常用的材料之一。
金属材料具有优良的导电性、导热性和可塑性等特点，适用于制造机械零件、结构件和工具等。
常见的金属材料包括钢铁、铝合金、铜合金和钛合金等。
1. 钢铁钢铁是机械设计中最重要的材料之一，广泛应用于汽车、建筑、机械制造和船舶等领域。
钢铁具有高强度、可塑性好和耐磨性强的特点，能够满足各种机械设备的使用需求。
2. 铝合金铝合金是一种轻质、高强度的金属材料，广泛应用于航空航天、汽车和电子设备等领域。
铝合金具有良好的耐腐蚀性和导热性，同时具有可塑性强的特点，适合制造复杂形状的零件。
3. 铜合金铜合金具有优良的导电性和导热性，广泛应用于电气设备、通信设备和船舶制造等行业。
铜合金还具有良好的抗磨损性和抗腐蚀性，适用于制造高速运动部件和耐蚀环境中工作的零件。
4. 钛合金钛合金具有高强度、低密度和良好的耐腐蚀性，广泛应用于航空航天、化工和医疗器械等领域。
钛合金还具有优良的生物相容性，适用于制造人工关节、牙齿种植和其他假体等医疗器械。
二、非金属材料除了金属材料，机械设计中还常使用一些非金属材料。
非金属材料具有重量轻、绝缘性好和耐腐蚀性强的特点，适用于制造绝缘件、密封件和轻质结构件等。
1. 塑料塑料是一种常见的非金属材料，具有重量轻、耐腐蚀和绝缘性好的特点。
塑料可塑性强，可以用于制造各种形状的零件和包装材料。
2. 碳纤维复合材料碳纤维复合材料是一种轻质、高强度的材料，具有优异的耐热性、耐腐蚀性和抗疲劳性。
碳纤维复合材料广泛应用于航空航天、汽车和体育器材等领域。
3. 陶瓷材料陶瓷材料具有良好的耐磨、耐腐蚀和绝缘性能，适用于制造高温部件、电子元件和摩擦部件等。
陶瓷材料的硬度高、抗拉强度大，但易于脆断，需要注意避免过大的冲击力。
结语机械设计中材料选择对于产品性能和使用寿命起着重要的作用。
金属材料的高强度和可塑性使其成为机械设计的首选，而非金属材料的轻质和特殊性能则使其在某些特定领域有着广泛的应用。
工程机械材料汇总表
工程机械材料汇总表1. 前言本文档旨在对工程机械常用材料进行汇总和介绍，以便于在工程机械设计和选择材料时提供参考。
2. 常用材料2.1 金属材料2.1.1 钢材•优点：强度高、刚性好、耐磨性好、可焊接性好、容易加工•缺点：易生锈•应用场景：工程机械主体结构、承载部件2.1.2 铝合金•优点：密度低、强度高、耐腐蚀、导热性好•缺点：易受磨损•应用场景：工程机械外壳、轻量化构件2.1.3 铸铁•优点：强度高、刚性好、耐磨性好•缺点：易生锈、脆性大•应用场景：工程机械基座、齿轮箱、曲轴箱2.2 非金属材料2.2.1 聚合物•优点：重量轻、成本低、绝缘性好、耐磨性好•缺点：耐高温性能差•应用场景：工程机械密封件、橡胶零件2.2.2 复合材料•优点：强度高、刚度大、耐腐蚀、重量轻•缺点：成本较高•应用场景：工程机械结构件、车身部件2.3 其他材料2.3.1 润滑油•作用：减小机械零件之间的摩擦、冷却润滑、防止磨损和腐蚀•分类：矿物油、合成油、生物基润滑油等•应用场景：工程机械润滑系统2.3.2 涂料•作用：保护表面、美化外观、防止腐蚀和氧化•分类：底漆、面漆、防腐涂料、防火涂料等•应用场景：工程机械表面处理3. 材料选择原则在工程机械设计中，选择合适的材料至关重要。
以下是一些常用的材料选择原则：•强度要求：根据工程机械的设计要求和工作环境决定材料的强度和刚度。
•寿命要求：考虑材料的耐久性、耐磨性和抗腐蚀性，以满足机械的使用寿命要求。
•成本考虑：根据工程机械的预算和性能需求，选择经济合理的材料。
•生产工艺：考虑材料的可加工性和焊接性，以保证制造过程的顺利进行。
•环境因素：根据工作环境的特点，选用耐腐蚀、耐高温或防火等特殊材料。
4. 材料性能参数表下表列出了一些常见工程机械材料的性能参数，供参考：材料强度导热性耐磨性抗腐蚀性重量钢材高中等高中等中等铝合金中等高中等高低铸铁高中等高中等中等聚合物低低高低低复合材料高中等高高低润滑油N/A N/A 高高N/A涂料N/A N/A 中等高N/A5. 结论本文档汇总了工程机械常用的材料，并介绍了它们的优点、缺点和应用场景。
(完整版)机械设计基础知识点整理
1、机械零件常用材料：普通碳素结构钢（Q屈服强度）优质碳素结构钢（20平均碳的质量分数为万分之20）、合金结构钢（20Mn2锰的平均质量分数约为2%）、铸钢（ZG230-450屈服点不小于230，抗拉强度不小于450）、铸铁（HT200灰铸铁抗拉强度）2、常用的热处理方法：退火（随炉缓冷）、正火（在空气中冷却）、淬火（在水或油中迅速冷却）、回火（吧淬火后的零件再次加热到低于临界温度的一定温度，保温一段时间后在空气中冷却）、调质（淬火+高温回火的过程）、化学热处理（渗碳、渗氮、碳氮共渗）3、机械零件的结构工艺性：便于零件毛坯的制造、便于零件的机械加工、便于零件的装卸和可靠定位4、机械零件常见的失效形式：因强度不足而断裂；过大的弹性变形或塑性变形；摩擦表面的过度磨损、打滑或过热；连接松动；容器、管道等的泄露；运动精度达不到设计要求5、应力的分类：分为静应力和变应力。
最基本的变应力为稳定循环变应力，稳定循环变应力有非对称循环变应力、脉动循环变应力和对称循环变应力三种6、疲劳破坏及其特点：变应力作用下的破坏称为疲劳破坏。
特点：在某类变应力多次作用后突然断裂；断裂时变应力的最大应力远小于材料的屈服极限；即使是塑性材料，断裂时也无明显的塑性变形。
确定疲劳极限时，应考虑应力的大小、循环次数和循环特征7、接触疲劳破坏的特点：零件在接触应力的反复作用下，首先在表面或表层产生初始疲劳裂纹，然后再滚动接触过程中，由于润滑油被基金裂纹内而造成高压，使裂纹扩展，最后使表层金属呈小片状剥落下来，在零件表面形成一个个小坑，即疲劳点蚀。
疲劳点蚀危害：减小了接触面积，损坏了零件的光滑表面，使其承载能力降低，并引起振动和噪声。
疲劳点蚀使齿轮。
滚动轴承等零件的主要失效形式8、引入虚约束的原因：为了改善构件的受力情况（多个行星轮）、增强机构的刚度（轴与轴承）、保证机械运转性能9、螺纹的种类：普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹10、自锁条件：λ≤ψ即螺旋升角小于等于当量摩擦角11、螺旋机构传动与连接：普通螺纹由于牙斜角β大，自锁性好，故常用于连接；矩形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹因β小，传动效率高，故常用于传动12、螺旋副的效率：η=有效功/输入功=tanλ/tan（λ+ψv）一般螺旋升角不宜大于40°。
机械设计常用材料
Word-可编辑
一、材料代号的统一
1.普通结构用钢：Q235
2.轴类零件：S45，SKD11，SUJ2等，推荐使用标准镀硬铬棒45钢，或SUJ2（轴承钢）
3.铝合金材料：AL5052,AL5056,AL6061,AL6063,
4.不锈钢材料：SUS304，SUS316
5.非金属材料：POM，尼龙，MC尼龙，优力胶，铁氟龙，电木
6.其它金属材料：黄铜，紫铜，铬铜，
二、表面处理
1.镀锌：用于普通钢零件，板件
目的、长处：防锈、低价格，但外观不好
2.镀化镍：用于钢，不锈钢，铜，铝合金
目的、长处：防锈、高价格，耐腐蚀性提高
3.镀硬铬：用于钢，铜，黄铜
目的、长处：有光泽外观，耐腐蚀性良好
4.发黑处理：用于钢
目的、长处：外观良好，价格低，处理时光短
5.阳极氧化：用于铝合金，分为本色和黑色
目的、长处：防腐性，耐磨性，耐热性较好，无导电性，
三、钢铁材料的热处理
1.轴的调质
2.零件表面或整体淬火,渗碳淬火，渗氮，碳氮共渗，氮化
3.硬度的标示：以洛氏硬度标注，代号HRC~
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常用机加工材料
常用机加工材料机加工材料是指用于机械加工制造的各种金属和非金属材料。
在机加工过程中，选择合适的材料对于产品的质量、成本和生产效率都起着至关重要的作用。
下面将介绍一些常用的机加工材料及其特点。
1. 钢材。
钢材是最常见的机加工材料之一。
它具有优良的机械性能和加工性能，适用于各种机械零部件的加工制造。
钢材的种类繁多，包括碳素钢、合金钢、不锈钢等。
碳素钢具有良好的强度和硬度，适用于制造强度要求较高的零部件；合金钢具有较高的强度和耐磨性，适用于制造耐磨零部件；不锈钢具有良好的耐腐蚀性能，适用于制造要求耐腐蚀的零部件。
2. 铝合金。
铝合金是一种轻质、耐腐蚀的材料，具有良好的导热性和导电性。
它适用于制造要求轻量化和散热性能的零部件，如航空航天零部件、汽车零部件等。
铝合金的加工性能较好，易于进行切削加工和焊接。
3. 铜材。
铜材具有良好的导电性和导热性，适用于制造电气零部件和散热器等产品。
铜材的加工性能较好，但硬度较低，易产生划痕，因此在加工过程中需要采取适当的措施来保护表面质量。
4. 钛合金。
钛合金具有良好的耐腐蚀性和高强度，适用于制造要求耐腐蚀和高强度的零部件，如航空航天零部件、医疗器械等。
钛合金的加工性能较差，硬度高、切削难度大，需要采用适当的切削工艺和刀具。
5. 塑料。
塑料是一种非金属材料，具有良好的绝缘性能和耐腐蚀性能，适用于制造电气绝缘零部件和化工设备零部件。
塑料的加工性能较好，易于成型加工和表面处理，但强度和硬度较低。
总结：以上所述的材料仅是常用的机加工材料中的一部分，随着科技的发展，新型材料的出现将为机加工行业带来更多的选择。
在选择机加工材料时，需要根据产品的要求和工艺特点来综合考虑材料的机械性能、物理性能、化学性能和加工性能等因素，以求达到最佳的加工效果和经济效益。
希望本文所介绍的常用机加工材料能够为广大机械加工制造者提供一些参考和帮助。
机械设计常用材料
一、材料代号的统一
1.一般结构用钢：Q235
2.轴类零件：S45，SKD11，SUJ2等，推荐使用标准镀硬铬棒45钢，或SUJ2（轴承钢）
3.铝合金材料：AL5052,AL5056,AL6061,AL6063,
4.不锈钢材料：SUS304，SUS316
5.非金属材料：POM，尼龙，MC尼龙，优力胶，铁氟龙，电木
6.其它金属材料：黄铜，紫铜，铬铜，
二、表面处理
1.镀锌：用于一般钢零件，板件
目的、特长：防锈、低价格，但外观不好
2.镀化镍：用于钢，不锈钢，铜，铝合金
目的、特长：防锈、高价格，耐腐蚀性提高
3.镀硬铬：用于钢，铜，黄铜
目的、特长：有光泽外观，耐腐蚀性良好
4.发黑处理：用于钢
目的、特长：外观良好，价格低，处理时间短
5.阳极氧化：用于铝合金，分为本色和黑色
目的、特长：防腐性，耐磨性，耐热性较好，无导电性，
三、钢铁材料的热处理
1.轴的调质
2.零件表面或整体淬火,渗碳淬火，渗氮，碳氮共渗，氮化
3.硬度的标示：以洛氏硬度标注，代号HRC~
J2（轴承钢）。
机械常用材料
工程材料篇45号钢(优质碳素结构钢)（价格：7元/KG）常见图纸标示：45#，S45C含碳量：0.42∽0.50% ；密度：7.85g/cm³是机械设计中使用最多的金属材料，常用于：支撑件、普通轴、导向件、定位件、连接件等。
优点：热处理硬度范围宽，可获得不同的使用性能。
常见热处理：1.淬火+高、低温回火（回火温度不同，硬度不同）注释：淬火HRC38∽HRC452.调质：淬火+高温回火注释：调质HRC28∽HRC323.局部表面高频淬火注释：表面高频淬火HRC43∽HRC50常见表面处理：1.镀硬铬2.发黑（其它：镀镍、镀锌等）40Cr(中碳调质钢)含碳量：0.37∽0.44%；含Cr 0.80∽1.10%通常调质后适用于中等精度而转速较高的轴类零件。
常见热处理：1.表面渗碳淬火 HRC48∽HRC562.调质+氮化 HRC43∽HRC52常见表面处理：1.镀硬铬2.发黑（其它：镀镍、镀锌等）A3钢(普通碳素结构钢) （价格：6元/KG）常见图纸标示：A3，Q235,Q235A含碳量：0.14∽0.22% ；是仅次于45#的金属结构料，常用于：机架、连接板、支架等及可替代部分不需热处理的45#零件。
优点：焊接性能好。
例如大部分方通、扁通、角钢、槽钢、工字钢等均为A3材质。
A3钢一般不作为热处理材料使用。
常见表面处理：1.镀硬铬2.发黑3.表面喷涂冷轧板（SPCC,Q235）规格：厚度为0.2-4mm，宽度为600-2 000mm，钢板长度为1 200-6 000mm。
常用于制作机柜，电柜等钣金件。
SK3(高级碳素工具钢)常见图纸标示：SK3，T10含碳量：1.05∽1.14% ；耐磨行优良，可加工性好。
常用来制作冲压模具，工具等SKD11（高碳高铬合金工具钢）常见图纸标示：SKD11，Cr12MoV，D3含碳量：1.40∽1.60% ；含Cr 11.00∽13.00%应用最广泛的模具钢。
机械设计材料汇总表
机械设计材料汇总表1. 引言在机械设计过程中，材料选择是至关重要的一步。
不同的材料具有不同的性能特点，适用于不同的工程需求。
为了帮助设计师更好地选择适合的材料，本文将汇总一些常用的机械设计材料及其特性，供设计师参考。
2. 金属材料2.1 钢材•特点：钢材具有优良的强度和韧性，耐久性强，易于加工和焊接。
•主要应用：广泛用于制造机械零件、车辆结构、建筑材料等。
•常见种类：碳钢、合金钢、不锈钢等。
2.2 铝材•特点：铝材具有轻质、导热性好、耐腐蚀等特点。
•主要应用：广泛用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。
•常见种类：纯铝、铝合金等。
2.3 铜材•特点：铜材具有良好的导电和导热性能，抗腐蚀性好。
•主要应用：广泛用于电子器件、导线、管道等领域。
•常见种类：紫铜、黄铜等。
2.4 钛材•特点：钛材具有优良的耐腐蚀性、高强度和低密度。
•主要应用：广泛用于航空航天、船舶制造等领域。
•常见种类：纯钛、钛合金等。
3. 塑料材料3.1 聚乙烯（PE）•特点：聚乙烯具有良好的耐腐蚀性、耐磨性和电绝缘性，具有较高的韧性。
透明度较好。
•主要应用：广泛用于管道、容器、薄膜等领域。
•常见种类：高密度聚乙烯（HDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）等。
3.2 聚丙烯（PP）•特点：聚丙烯具有良好的韧性和耐高温性能，具有较好的化学稳定性。
•主要应用：广泛用于制造塑料薄膜、管道、容器等。
•常见种类：均聚丙烯、共聚丙烯等。
3.3 聚氯乙烯（PVC）•特点：聚氯乙烯具有良好的耐腐蚀性和电绝缘性，易于加工和成型。
•主要应用：广泛用于建筑材料、电线电缆、塑料制品等。
•常见种类：硬质聚氯乙烯（UPVC）、软质聚氯乙烯（PVC）等。
3.4 聚苯乙烯（PS）•特点：聚苯乙烯具有良好的透明性、刚性和耐冲击性。
•主要应用：广泛用于制造塑料容器、电器外壳等。
•常见种类：聚苯乙烯（GPPS）、高冲击聚苯乙烯（HIPS）等。
4. 复合材料4.1 碳纤维复合材料•特点：碳纤维复合材料具有较高的强度和刚度，同时具有低密度、耐腐蚀、抗疲劳等特点。
机械常用金属材料及热处理
机械常用金属材料及热处理1. 引言金属材料是机械工程中常用的材料之一，具有良好的机械性能和热导性能。
在机械设计和制造中，了解机械常用金属材料的特性以及正确的热处理方法是非常重要的。
本文将介绍一些常见的机械金属材料以及它们的热处理方法。
2. 钢材钢材是机械行业常用的金属材料之一，具有高强度、耐磨性和良好的可塑性。
常见的钢材类型包括碳钢、合金钢和不锈钢等。
2.1 碳钢碳钢是最常见的钢材类型之一，其主要成分为碳和铁。
碳钢具有良好的强度和韧性，广泛应用于机械零件和结构件的制造。
热处理方法包括淬火、回火、正火和退火等。
•淬火：通过快速冷却使碳钢的组织变质，提高其硬度和强度。
•回火：通过加热和冷却过程，使碳钢的硬度降低并提高其韧性。
•正火：将碳钢加热至临界温度，然后进行连续冷却，使碳钢的组织产生相应的变化。
•退火：将碳钢加热至适当温度，然后缓慢冷却，以改善碳钢的塑性和可加工性。
2.2 合金钢合金钢是一种含有其他元素（如镍、铬、钼等）的钢材，具有更高的强度、硬度和耐磨性。
热处理方法和碳钢类似，但因合金元素的添加，热处理过程可能会有所不同。
2.3 不锈钢不锈钢是一种具有耐腐蚀性的钢材，主要成分为铁、铬和镍。
不锈钢具有优良的耐腐蚀性和高温强度，广泛应用于食品加工、化工和航空航天等领域。
常见的不锈钢类型包括奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和铁素体不锈钢等。
3. 铝合金铝合金是另一种常用的金属材料，具有低密度、良好的导热性和可塑性。
铝合金广泛应用于汽车、航空和建筑等领域。
铝合金的热处理方法主要包括固溶处理和时效处理。
•固溶处理：将合金加热至一定温度，使可溶固溶于固体溶液中，然后快速冷却。
•时效处理：将固溶处理后的合金加热至适当温度，然后冷却，以产生所需的强化相。
4. 铜合金铜合金是一种具有良好导电性和热导性的金属材料，广泛应用于电子、航空和化工等领域。
铜合金的热处理方法包括退火、固溶处理和时效处理等。
•退火：将铜合金加热至特定温度，然后缓慢冷却以改善材料的可塑性。
机械制造常用材料
合金钢 按合金元素总含量可分为 低合金钢（合金元素总含量低于5%） 中合金钢（合金元素总含量5%-10%） 高合金钢（合金元素总含量高于10%）
2、按钢中有害杂质硫、磷的含量分为普通钢（硫含量≤ 0.05%，磷含量≤ 0.045%）； 优质钢（硫、磷含量≤ 0.035%）；高级优质钢（硫、磷含量≤ 0.025% ）。
常用有以下四种铸铁： ✓1、灰铸铁 ✓2、球墨铸铁 ✓3、可锻铸铁 ✓4、蠕墨铸铁
1、灰铸铁 碳大部分或全部以游离的石墨形式存在，石墨为片状，因断裂时断口呈
暗灰色而得名。价格低廉，应用最广泛的铸铁，占80%以上。
HT 100 (150\200\250\300\350) HT表示灰铸铁，数字表示抗拉强度值（MPa）
4、蠕墨铸铁 石墨呈蠕虫状得名，以RuT表示。在一定成分的铁水中加入适量蠕化剂
（镁钛合金、稀土镁钛合金、稀土镁钙合金）而成。
导热性、抗疲劳性和铸造性都比球墨铸铁好，常用于高层建筑的高压热
水交换器、气缸体、液压阀等铸件。
二、钢
1、钢可以按其化学成分分为两类——碳素钢和合金钢。
碳素钢是含碳量小于2.11%，又含有少量锰、硫、硅、磷等元素的铁碳合金； 合金钢为在碳素钢种特意加入某些金属元素后得到的以铁为基的多元合金。
3、按用途分：结构钢（制造机械设备和工程构建）、工具钢（制造刀具、量具和 模具）和特殊性能钢（不锈钢、耐热钢和耐磨钢）。
4、按冶炼方法：使用炉种分为平炉钢、转炉钢、电炉钢，也可以按脱氧方法分为 沸腾钢（以F表示）、半镇静钢（以b表示）、镇静钢（以Z表示）、特殊镇静钢 （TZ）。
三、有色金属及其合金
机械设计常用材料
840
水
500
水
25
834
686
12
45
68.7
4.2
207
对于截面较小的零件可代替40Cr，可做直径≤15mm的重要用途的冷镦螺栓及小轴等，表面淬火HRC40~50
45Mn2
840
油
550
水、油
25
883
735
10
40
58.8
4.1
217
用于制造在较高应力与磨损条件下的零件。在直径≤60mm时，与40Cr相当。可做万向联轴器、齿轮、齿轮轴、蜗杆、曲轴、连杆、花键轴和摩擦盘等，表面淬火HRC45~55
375
225
27
55
143
用于受力不大韧性要求较高的零件，渗碳零件、紧固件、冲模锻件及不需要热处理的低负荷零件，如螺栓、螺钉、拉条、法兰盘及化工贮器、蒸汽锅炉。
20
910
25
410
245
25
55
156
用于不经受很大应力而要求很大韧性的机械零件，如杠杆、轴套、螺钉、起重钩等。也用于制造压力<6Mpa、温度<450℃、在非腐蚀介质中使用的零件，加管子、导管等。还可用于表面硬高而心部强度要求不大的渗碳与氰化零件。
151~160
200~220
210
175
115
110
45
61
81
81
70~84
42
40
0.23~0.27
0.25~0.29
0.24~0.28
0.25-0.3
0.25~0.29
0.32~0.35
0.35
铸铝青铜
硬铝合金
机械设计常用材料
机械设计常用材料金属材料是机械设计中最常用的材料，主要有钢铁、铝合金、铜合金和镍合金等。
钢铁是最常见的金属材料，具有优异的机械性能和可靠性，广泛应用于机械制造中。
常见的钢铁材料有普通碳素钢、合金钢和不锈钢等，根据机械设备的使用环境和要求，可以选择适合的钢铁材料。
铝合金具有较低的密度和良好的导热性能，在一些对重量要求较高的场合，常会选择铝合金作为材料。
铜合金具有优异的导电性能和耐腐蚀性能，广泛应用于电子设备和导电部件中。
镍合金具有良好的耐高温和耐腐蚀性能，常用于高温和腐蚀环境下的机械设备。
塑料材料在机械设计中也得到了广泛应用，主要有通用塑料、工程塑料和高性能塑料。
通用塑料主要包括聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯等，具有质轻、成型性好和价格低廉等特点，常被用于低负荷和一次性使用的零部件中。
工程塑料具有较高的强度、硬度和耐热性，常用于对性能要求较高的机械设备中。
高性能塑料具有优异的耐化学腐蚀性能和耐高温性能，常用于特殊环境下的机械设备，如化工设备和航天器材。
复合材料是近年来逐渐兴起的新兴材料，具有轻质、高强度和良好的抗冲击性能等特点。
常见的复合材料有碳纤维、玻璃纤维和陶瓷复合材料等。
碳纤维具有质轻、高强度和耐热性能，广泛应用于航天器材、汽车和体育器材等领域。
玻璃纤维具有良好的绝缘性能和耐腐蚀性能，常用于电子设备和船舶等领域。
陶瓷复合材料具有较高的硬度和良好的磨损性能，常用于切削工具和磨料等领域。
总结起来，机械设计常用的材料主要有金属材料、塑料材料和复合材料。
钢铁、铝合金、铜合金和镍合金是常见的金属材料，具有优异的机械性能；聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯等是常见的塑料材料，具有质轻、成型性好和价格低廉等特点；碳纤维、玻璃纤维和陶瓷复合材料等是常见的复合材料，具有轻质、高强度和良好的抗冲击性能等特点。
在机械设计中，根据机械设备的使用环境和要求，选择适合的材料是非常重要的。
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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。
冷态下可局部镦粗和拉丝。
淬透性低，正火或调质后使用
应用举例:适于制造小截面零件，可承受较大载荷的零件：如曲轴、杠杆、连杆、钩环等，各种标准件、紧固件
6、65Mn——常用的弹簧钢
应用举例:小尺寸各种扁、圆弹簧、座垫弹簧、弹簧发条，也可制做弹簧环、气门簧、离合器簧片、刹车弹簧、冷卷螺旋弹簧，卡簧等。
7、0Cr18Ni9——最常用的不锈钢（美国钢号304，日本钢号SUS304）
特性和应用:作为不锈耐热钢使用最广泛，如食品用设备，一般化工设备，原于能工业用设备8、Cr12——常用的冷作模具钢（美国钢号D3，日本钢号SKD1)
特性和应用:Cr12钢是一种应用广泛的冷作模具钢，属高碳高铬类型的莱氏体钢。
该钢具有较好的淬透性和良好的耐磨性；由于Cr12钢碳含量高达2.3%，所以冲击韧度较差、易脆裂，而且容易形成不均匀的共晶碳化物；
Cr12钢由于具有良好的耐磨性，多用于制造受冲击负荷较小的要求高耐磨的冷冲模、冲头、下料模、冷镦模、冷挤压模的冲头和凹模、钻套、量规、拉丝模、压印模、搓丝板、拉深模以及粉末冶金用冷压模等9、DC53——常用的日本进口冷作模具钢
特性和应用:高强韧性冷作模具钢，日本大同特殊钢（株）厂家钢号。
高温回火后具有高硬度、高韧性，线切割性良好。
9用于精密冷冲压模、拉伸模、搓丝模、冷冲裁模、冲头等
10、SM45——普通碳素塑料模具钢（日本钢号S45C）。