零件选用的制作材料
习题十二典型零件的选材与加工
习题十一典型零件的选材料与加工1、什么是失效? 零件有哪几种不同程度的失效?2、零件的三种基本的失效方式是什么? 各表现出什么特点?3、什么是过量弹性变形失效? 什么是过量塑性变形失效? 怎么预防?4、零件在高温下的失效与疲劳载荷及室温静载作用下的失效有什么异同?5、选择下列具体的失效形式所属的失效类型：弹性失稳属于的失效，热疲劳属于的失效，接触疲劳属于的失效，应力腐蚀属于的失效，蠕变属于的失效。
(变形类型，断裂类型，表面损伤类型)6、简述引起零件失效的原因。
7、“某工厂某年发生一汽轮机叶片飞出的严重事故。
该汽轮机由多段转子组成。
检查发现，飞出叶片转子的槽发生了明显的变形，而未飞出叶片的转子的槽没有变形。
因此可以断定，失效转子的钢材用错了。
”，这一说法正确吗? 为什么?8、某化肥厂由国外进口30万t氨合成塔，在吊装时吊耳与塔体连接的12个螺栓全部突然断裂。
经化验，螺栓材料为与热轧20钢相近的碳钢，强度不高。
引起这一事故的原因可能是中的不当，失效形式属于。
(设汁，加工，选材，安装使用；塑性断裂，脆性断裂，疲劳断裂，蠕变断裂)9、下图为W18Cr4V钢制的螺母冲头，使用中从A处断裂。
经检查不存在材料和热处理方面的问题，请分析引起失效的原因，应作什么改进?10、一轴尺寸为30mm×200mm，要求摩擦部分表面硬度为50～55HRC。
现用30钢制作，采用高频感应加热表面淬火(水冷)和低温回火处理。
但在使用过程中发现摩擦部分严重磨损，试分析失效原因并提出解决问题的方法。
11、某工厂用T10钢制造钻头，给一批铸件打10mm的深孔，但打几个孔后钻头即很快磨损。
据检验，钻头的材质、热处理、金相组织和硬度都合格。
问失效原因和解决问题的方案。
12、进行失效分析时常用的试验方法有哪些? 其主要目的是什么?13、设计人员在选材时应考虑什么原则? 如何才能做到合理选材?14、写出下列符号所代表的力学性能指标的名称：σb σsδψαK HB KICσ1E 。
机械零件的常用材料及其选择
表9-2 价格便宜且供应充分 常用材料的相对价格
材料
种类规格
相对价格
热轧圆刚
铸件
景德镇陶瓷学院专用
碳素结构钢Q235 （φ 33~42） 优质碳素钢 （φ 29~50） 合金结构钢（φ 29~50） 滚动轴承钢（φ 29~50） 合金工具钢（φ 29~50） 4Cr9Si2耐热钢（φ 29~50）
灰铸铁铸件 碳素钢铸件
优先数----表中任意一个数值。 大于10的优先数，可将表数值分别乘以10、100、1000 。
景德镇陶瓷学院专用
国防科大潘存云教授研制
7 机械零件的工艺性及标准化
一、工艺性
零件设 计要求
使用要求----具备所要求的工作能力； 制造要求----制造工艺可行，成本低；
EF G
H JS
零线
轴公差
h KM
P
D
R S
间隙配合 过渡配合
过盈配合
景德镇陶瓷学院专用
国防科大潘存云教授研制
基孔制常用与优先配合的选用
景德镇陶瓷学院专用
国防科大潘存云教授研制
基轴制常用与优先配合的选用
景德镇陶瓷学院专用
国防科大潘存云教授研制
二、 表面粗糙度
定义：零件表面的微观几何形状误差称为表面粗糙度 特征：加工后零件表面留下的微细而凹凸不平的刀痕。
下偏差 ：最小极限尺寸与基本尺寸之差；符号：EI,ei
尺寸公差：最大极限尺寸与最小极限尺寸之差；即
允许的尺寸变动量。
公差=Lmax- Lmax =ES-EI =es-ei
景德镇陶瓷学院专用
国防科大潘存云教授研制
零线：代表基本尺寸所在位置的一条直线；
公差带：由代表上、下偏差的两条直线所限定的区域；
机械零件的材料与选用
机械零件的材料与选用1. 基础材料分类机械零件的材料一般分为金属材料、非金属材料和复合材料三类。
1.1 金属材料金属材料是最常用的机械零件材料，主要包括铁、铝、镁、钛、铜、锌等。
金属材料优点是高强度、高刚度、高耐热、高导电性和良好的可塑性。
但是，金属材料的缺点是容易氧化、腐蚀、疲劳、塑性变形和变形回弹。
1.2 非金属材料非金属材料主要包括塑料、橡胶、陶瓷、玻璃等。
非金属材料的优点是防水、防腐、绝缘性好、重量轻和制造成本低廉。
但是，非金属材料的缺点是刚度和耐热性较差，抗腐蚀能力低。
1.3 复合材料复合材料是由两种或两种以上的材料组成的复合材料，例如纤维增强复合材料（FRC）。
复合材料的优点是强度高、密度低、刚度好、耐热、耐腐蚀，但制造难度较高，成本也较高。
2. 材料选用规则不同的机械零件需要选择不同的材料，一般有以下几个规则：2.1 力学性能机械零件在工作时需要承受一定的载荷和力量，因此所选的材料必须具备优良的强度、韧性、硬度等力学性能。
同样重要的是考虑材料在长期使用过程中的稳定性和疲劳寿命等因素。
2.2 热稳定性机械零件在工作时可能会面临高温或低温的环境，因此所选材料必须具有足够的热稳定性。
例如，使用高温合金材料能够更好地抵御高温环境对材料的影响。
2.3 耐蚀性机械零件在工作中可能会受到环境中的化学物质腐蚀，因此所选材料必须具有足够的耐蚀性。
例如，选择不锈钢材料可以更好地抵御环境中的腐蚀。
2.4 制造成本材料的制造成本也是一项重要的考虑因素，因为制造成本越高，产品价格也就越高。
因此，在选择材料时，需要综合考虑其力学性能、热稳定性、耐蚀性和制造成本等因素。
3.在机械零件的材料选用中，需要综合考虑机械零件的使用环境和使用要求，选择强度、韧性、硬度等力学性能良好的材料，并且具有足够的热稳定性和耐蚀性，同时也要充分考虑其制造成本和可用性等方面的问题。
常用主要材料零件耐磨零件
耐磨零件材料概述材料表面强化处理农机具耐磨零件材料球磨机磨球材料耐磨材料概述高锰钢的耐磨性典型耐磨零件用钢耐磨件--犁壁耐磨件--泥浆泵缸套耐磨件--锤式粉碎机锤片耐磨件--风扇磨煤机护勾、护甲耐磨件--稻麦收割机光滑刃动刀片耐磨件--耙片耐磨件--锄铲耐磨件--稻麦收割机光滑刃定刀片耐磨件--旋耕机刀片耐磨件--甘蔗粉碎机切片耐磨件--剪羊毛机刀片耐磨件--切草机刀片耐磨件--旋耕机齿轮耐磨件--联合收割机链轮耐磨件--泥浆活塞杆耐磨件--推土机铲运机铲刀耐磨件--凿岩机耐磨件--钻探机械钻具耐磨件--犁铧耐磨件--覆带板国外工程机械耐磨件用钢及热处理德国挖掘机斗齿日本挖掘机斗齿日本推土机、装载机、行走机构日本推土机、装载机、工作装置美国挖掘机斗齿材料表面强化处理材料表面强化处理是提高耐磨性的重要措施之一。
除了常用的化学热处理(渗碳、渗硼等)和表面淬火方法外，还有表面冶金强化(表面熔化、表面合金化、表面涂层)、气相反应沉积、离子注入等方法都能提高零件表面的耐磨性和疲劳强度等性能。
耐磨堆焊是以提高耐磨性为主要目的的堆焊工艺。
耐磨堆焊材料也就成为一类重要的金属耐磨材料。
常用的耐磨堆焊材料有铁基合金、钴合金、镍合金等。
耐磨堆焊材料的范围很广泛的。
应该在耐磨性、对环境的适应能力和可焊性等几方面综合考虑正确选用堆焊材料。
耐磨材料概述用于制造耐磨零件的金属耐磨材料包括钢、复合钢材和铸铁等。
高锰钢是历史悠久的耐磨材料，在恶劣工况条件下，不容易产生塑性失稳，而具有相当好的耐磨性；但它只有在冲击载荷及单位压力较大的磨料磨损条件下，产生加工硬化效应，才显示出较其他材料具有更优良的耐磨性。
对于冲击载荷不太大的易磨损零部件，目前较广泛选用成本较低的非合金钢（碳素钢）或中高碳合金钢，并采取一定的工艺措施以提高其耐磨性。
选用表面硬化钢或复合钢材制作的零部件，在耐磨、耐冲击等性能方面都具有明显的优点，可提高使用寿命，但成本较高。
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。
机械常用材料
机械常用材料机械常用材料主要包括金属材料和非金属材料两大类。
下面将依次介绍几种常见的机械材料。
1. 碳钢：碳钢是一种常用的金属材料，具有良好的机械性能和可加工性。
根据碳含量的不同，碳钢可以分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
低碳钢具有良好的可焊性和可塑性，适用于制作一些需要韧性的零件；中碳钢具有较高的强度和硬度，在制作一些需要更高强度的零件时常被选用；高碳钢具有很高的强度和硬度，适用于制作刀具等要求尖锐切削的零件。
2. 不锈钢：不锈钢是一种耐腐蚀的金属材料，具有良好的韧性、耐高温性和耐磨性。
不锈钢的主要成分是铁、铬和镍，可以根据其成分的不同分为多种不锈钢材料，如奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和铁素体不锈钢等。
不锈钢广泛用于制作机械零件、容器和管道等，在食品、化工、医药等领域得到广泛应用。
3. 铝合金：铝合金是一种轻质的金属材料，密度小于钢和铜，但具有较高的强度和良好的耐腐蚀性。
铝合金具有良好的导热性和导电性，易于加工和成型，广泛应用于航空、汽车、电子等领域。
根据不同的添加元素和成分比例，铝合金可以分为多种类型，如硬铝合金、超高强度铝合金和铸造铝合金等。
4. 聚合物材料：聚合物材料是一种非金属材料，通常具有轻质、耐腐蚀、绝缘性和可塑性等特点。
聚合物材料可以分为热塑性和热固性两种类型。
热塑性聚合物具有较好的可塑性，可通过加热软化后再次成型；热固性聚合物在加热后会发生硬化反应，成型后无法再次熔化。
聚合物材料广泛应用于制作塑料零件、橡胶制品、绝缘材料等，是现代机械制造中不可或缺的材料之一。
除了上述几种常见的机械材料外，还有很多其他常用材料，如黄铜、铜、钛合金、复合材料等，具体选择材料需要根据不同的工程需求和使用环境进行综合考虑。
不同的材料具有不同的优点和适用范围，合理选择材料可以提高机械零件的性能和寿命。
机械零件选用材料的原则
机械零件常用的材料有：钢、铸铁、有色金属和非金属材料。
选用时主要考虑：使用要求；工艺要求和经济要求。
选取材料时应满足：
一、使用要求
1.根据零件承受载荷情况和工作条件选取；
一般情况下均选用碳素钢；45＃调质处理；如：轴，齿轮；
承受冲击载荷，要求耐磨或结构要求紧凑时；采用低碳钢合金钢渗碳淬火，20Cr、18CrMnTi、20CrMo；例如：齿轮轴；
载荷比较稳定时可选铸铁；如：HT250、机床，箱体，床身，结构形状复杂的低速大齿轮，大带轮，蜗轮芯，凸轮轴，曲轴。
在高温下工作的零件选耐磨热材料；
在腐蚀介质中工作的零件选耐腐蚀材料，不锈钢，铜铝合金。
2.受尺寸重量限制时；
一般情况下采用碳素钢锻造毛坯；
要求尺寸及重量及小时可采用高强度合金钢；
零件尺寸重量较大时且结构复杂时采用铸造毛坯，可选：铸铁(批量)、铸钢(单件)或板材冲压后焊接。
二、工艺要求
选材料时要考虑材料的工艺性
铸造：流动性好
锻造：还原性、热脆性
机加工：易切削性
热处理：可淬性、淬火变形、淬造能力
三、经济性要求
材料价格：
铸铁1、钢2、合金8～10、普通钢1、优质钢1.5～１.8、合金钢1.7～2.5、轴承钢3、工具钢3～20、耐热钢5
材料加工费用：重量大，加工量大
材料利用率：
四、材料供应情况
尽量使用本单位和市场容易购买到的材料。
零件的结构特点及其材料
车床主轴是车床的主要零件，它的头端装有夹具、工件或刀具，工作时要承受扭曲和弯矩，所以要求有足够的刚性、耐磨性和抗振性，并要求很高的回转精度。
所以主轴的加工质量对机床的工作精度和使用寿命有很大的影响。
一、零件材料： 45钢技术要求：1、莫氏锥度及1：12锥面用涂色法检查，接触率为大于等于70% 。
2、莫氏6号锥孔对主轴端面的位移为+2 。
3、用环规紧贴C面，环规端面与D端面的间隙为0.05～0.1 。
4、花键不等分积累误差和键对定心直径中心的偏移为0.02 。
零件数据：（见零件图）根据轴类零件的功用和工作条件，其技术要求主要在以下方面：⑴尺寸精度轴类零件的主要表面常为两类：一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈，即支承轴颈，用于确定轴的位置并支承轴，尺寸精度要求较高，通常为IT 5~IT7；另一类为与各类传动件配合的轴颈，即配合轴颈，其精度稍低，常为IT6~IT9。
⑵几何形状精度主要指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、圆柱度。
其误差一般应限制在尺寸公差范围内，对于精密轴，需在零件图上另行规定其几何形状精度。
⑶相互位置精度包括内、外表面、重要轴面的同轴度、圆的径向跳动、重要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。
⑷表面粗糙度轴的加工表面都有粗糙度的要求，一般根据加工的可能性和经济性来确定。
支承轴颈常为0.2~1.6μm，传动件配合轴颈为0.4~3.2μm。
⑸其他热处理及外观修饰等要求。
二、零件的结构特点图1所示零件是车床的主轴，它属于台阶型轴类零件，由圆柱面、轴肩、螺纹、退刀槽和键槽等组成。
轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置；键槽是便于安装键，以传递转矩；螺纹用于安装各种锁紧螺母和调整螺母。
从图1所示的车床主轴零件的支撑轴颈A、B是装配基准，故对A、B两段轴颈的加工提出了很高的要求。
主轴的支撑轴颈、配合轴颈、锥孔、前端圆锥面及端面、锁紧螺纹等表面是轴的主要加工表面。
其中支撑轴颈本身的尺寸精度、几何形状精度、相互位置精度和表面粗糙度尤为重要。
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。
制作弹簧的材料
制作弹簧的材料弹簧是一种常见的机械零件，它具有弹性变形的特性，可以在外力作用下发生形变，并在去除外力后恢复原状。
在制作弹簧时，选用合适的材料至关重要。
不同的材料会影响弹簧的性能和用途，下面将介绍一些常见的制作弹簧的材料。
1. 钢材。
钢材是制作弹簧的常见材料之一，因其具有良好的弹性和韧性。
弹簧钢通常采用优质碳素结构钢或合金结构钢制成，具有较高的弹性极限和疲劳极限，适用于要求较高的弹簧工作条件。
2. 不锈钢。
不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和弹性，适用于一些特殊环境下的弹簧制作，如化工、海洋等领域。
不锈钢弹簧具有优异的耐腐蚀性和稳定的弹性，能够在恶劣环境下长期使用。
3. 合金材料。
合金材料具有优异的机械性能和耐磨性，适用于一些高负荷、高温、高速工作条件下的弹簧制作。
常见的合金材料包括铬钼合金、硅铬合金等，它们具有较高的强度和硬度，能够满足特殊工况下的使用要求。
4. 钛合金。
钛合金具有良好的耐腐蚀性和高强度-重量比，适用于一些对重量要求较高的场合。
钛合金弹簧具有较小的比重和良好的耐腐蚀性，适合于航空航天、船舶等领域的应用。
5. 镍基合金。
镍基合金具有优异的耐高温、耐腐蚀性能，适用于一些高温、腐蚀性较强的工作条件下的弹簧制作。
镍基合金弹簧具有稳定的弹性和较长的使用寿命，能够满足特殊工况下的使用要求。
总的来说，不同的弹簧材料具有各自的特点和适用范围，制作弹簧时需要根据具体的工作条件和要求选择合适的材料。
同时，在制作过程中，还需要考虑材料的加工性能、成本等因素，以确保弹簧的质量和性能达到要求。
通过对不同材料的了解，可以更好地选择适合自己需求的弹簧材料，从而提高弹簧的使用效果和寿命。
希望本文对您有所帮助，谢谢阅读。
五大工程塑料分类
PA塑料PA塑料（尼龙）（聚酰胺）英文名称:Polyamide比重:PA6-1.14克/立方厘米PA66-1.15克/立方厘米PA1010-1.05克/立方厘米成型收缩率：PA6-0.8-2.5%PA66-1.5-2.2%成型温度：220-300°C干燥条件：100-110C12小时物料性能坚韧,耐磨,耐油,耐水,抗酶菌，但吸水大•尼龙6弹性好,冲击强度高,吸水较大尼龙66性能优于尼龙6,强度高,耐磨性好尼龙610与尼龙66相似，但吸水小,刚度低尼龙1010半透明,吸水小,耐寒性较好适于制作一般机械零件誠磨耐磨零件，传动零件，以及化工，电器,仪表等零件成型性能1•结晶料，熔点较高熔融温度范围窄，热稳定性差，料温超过300度、滞留时间超过30min即分解。
较易吸湿,需干燥,含水量不得超过0.3%.2.流动性好,易溢料。
宜用自锁时喷嘴，并应加热。
3•成型收缩范围及收缩率大，方向性明显，易发生缩孔、变形等。
4.模温按塑件壁厚在20-90度范围内选取,注射压力按注射机类型、料温、塑件形状尺寸、模具浇注系统选定，成型周期按塑件壁厚选定。
树脂粘度小时，注射、冷却时间应取长，并用白油作脱模剂。
5.模具浇注系统的形式和尺寸，增大流道和浇口尺寸可减少缩水。
聚酰胺的不足之处在于：由于热膨胀和吸水性所至的尺寸精度不够，耐酸性差，硬度和弹性模量不够。
经改良以后，也是比较优秀的工程塑料之一。
它们广泛运用于：汽车制造方面：用于制造燃料滤网、燃料过滤器、罐、捕集器、储油槽、发动机汽缸盖罩、散热器水缸、平衡旋转轴齿轮。
也可用在汽车的电器配件、接线柱等。
另外，它还可用作驱动、控制部件等。
电器电子工业：可用于制造电饭锅、电动吸尘器、高频电子食品加热器，电器产品的接线柱、开关和电阻器等。
医疗器械及精密仪器：用于医用输血管、取血器、输液器等。
PA单丝可做外科手术缝线、假发等；另外，电子打字机的数字旋转盘、接线柱、传动齿轮、印刷机的带式过滤片等。
工程材料及成形技术基础 机械零件材料及成形工艺的选用
焊接性 切削性
热处理性
3）经济性合理的原则
4）结构、材料、成形工艺相适应的原则
10.2 具体成形方法及改性工艺的选用
特点 对材料 性能要求 常用材料 铸件 流动性好 收缩率低 灰铁、球铁、 中碳钢 灰铁性能差 球铁铸钢好 锻件 塑性好 变形抗力小 中碳钢及 合金结构钢 比相同成分 的铸钢件好 冲压件 同锻件 焊接件 强度高 塑性好 低碳钢 低合金钢 接头的性能 可达到或接 近母材
4. 弹簧垫圈：其作用是防止螺栓松动，要求良好的弹性和
较高的屈服强度。由65Mn或60SiMn冲压而成，为标准件。
5. 调整环：其作用是调整轴和齿轮轴的轴向位置。 单件小批量生产采用Q235圆钢下料车削而成。 大批量生产采用优质碳素结构钢（08钢）冲压件。 6.端盖：用于防止轴承窜动， 单件、小批生产时，采用手工造型铸铁HT150或采用Q235圆钢 下料车削而成。 大批量生产时，采用机器造型铸铁件。 7.齿轮轴+轴+齿轮：均为重要的传动零件，轴杆部分受弯矩和扭矩 的联合作用，要求具有较好的综合力学性能；轮齿部分受较大 的接触应力和弯曲应力，应具有良好的耐磨性和较高的强度。 单件生产时，采用45钢自由锻件或胎模锻件毛坯 大批量生产时，采用相应钢的模锻件毛坯。
低碳钢及有 色金属薄板 强硬度提高 结构刚度好
力学性能
材料利用率
生产周期 生产成本
高
长 较低
低 自由锻短 模锻长
较高
较高
长 批量越大 成本越低
较高
较短 较高
大型水轮机空心轴，工件净重4.73t，
可有以下三种成形工艺：
（1）整轴在水压机上自由锻造， 两端法兰锻不出，采用余块，加
工余量大，材料利用率只有22.6%，
球阀零件材料的选用
球阀零件材料的选用
球阀是一种常用的阀门类型，其主要用途是控制液体或气体的流量。
在制造球阀时，选用适合的材料是非常重要的。
以下是球阀零件材料的选用，以及不同材料的优缺点。
1. 钢材
钢材是最常用的球阀材料之一。
它具有良好的强度和耐腐蚀性能，足以承受高压和高温环境。
不同种类的钢材有不同的强度和耐蚀性能，可根据实际需求进行选择。
2. 不锈钢
不锈钢是一种抗腐蚀材料，适合用于球阀的制造。
它不会生锈或腐蚀，可以持久耐用。
不过，不锈钢的强度比钢材低，不能承受过高的压力。
3. 铜材
铜材是一种导热性能优异的材料，通常用于球阀的密封垫片和接口部件。
它可以提高球阀的密封性能，减少泄漏的风险。
4. 铝材
铝材是一种较轻的材料，适合用于球阀的外壳部件。
它具有良好的强度和耐腐蚀性能，可以在某些情况下替代钢材。
总的来说，球阀的零件材料选用应根据实际情况综合考虑，以确保球阀的质量和性能。
对于不同的应用场景，应选用不同的材料，以满足需求。
- 1 -。
锻件常用材料
锻件常用材料锻件是一种常见的金属加工方法，通过对金属进行锤击、压制或挤压，使其在高温下发生塑性变形，从而得到所需形状和尺寸的零件。
在锻造过程中，选择适合的材料至关重要，因为不同的材料具有不同的力学性能和适用范围。
本文将介绍几种常用的锻件材料。
1. 碳钢碳钢是最常用的锻件材料之一。
它具有优良的可锻性、强度和韧性，广泛应用于各个领域。
碳钢根据其碳含量的不同可以分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
•低碳钢（C≤0.25%）具有良好的可塑性和焊接性能，适合制作较大尺寸和复杂形状的零件。
•中碳钢（0.25%<C≤0.60%）具有较高的强度和硬度，在制造需要更高强度要求的零件时常被选用。
•高碳钢（C>0.60%）由于其较高的碳含量，具有良好的耐磨性和硬度，适用于制造刀具等耐磨零件。
碳钢锻件通常经过热处理来提高其力学性能。
2. 合金钢合金钢是通过在碳钢中添加合金元素来改变其性能的。
常用的合金元素包括铬、镍、钼、锰等。
合金钢的优点是具有较高的强度、硬度和耐腐蚀性能。
•铬合金钢：通过添加铬元素可以提高钢的耐腐蚀性能，适用于制造需要抗氧化和抗腐蚀能力的零件。
•镍合金钢：镍合金钢具有良好的韧性和冲击强度，适用于制造需要承受高压和低温环境的零件。
•钼合金钢：添加了钼元素后，合金钢具有更高的硬度和强度，适用于制造需要更高强度要求的零件。
与碳钢一样，合金钢也经常进行热处理以提高其性能。
3. 不锈钢不锈钢是一种特殊的合金钢，主要由铁、铬、镍等元素组成。
不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和高温强度，适用于制造需要抗腐蚀和耐高温的零件。
不锈钢根据其组织结构和性能可以分为奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和铁素体不锈钢等几种类型。
其中，奥氏体不锈钢具有良好的塑性和韧性，适用于制造复杂形状的零件；马氏体不锈钢具有较高的硬度和耐磨性，适用于制造刀具等耐磨零件；铁素体不锈钢具有较高的强度和耐腐蚀性能，适用于制造承受高压环境下工作的零件。
4. 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、汽车制造等领域。
机械零件材料选用的原则要考虑三个方面的要求
机械零件材料选用的原则要考虑三个方面的要求1、使用要求（首要考虑）：1）零件的工况（震动，冲击，高温，低温，高速，高载都应当慎重对待）；2）对零件尺寸和质量的限制；3）零件的重要程度。
（对于整机可靠度的相对重要性）2、工艺要求：1）毛坯制造（铸造，锻打，切板，切棒）；2）机械加工；3）热处理；4）表面处理;3、经济性要求：1）材料价格（普通圆钢与冷拉型材，精密铸造，精密锻造的毛坯成本与加工成本的对比）；2）加工批量和加工费用；3）材料的利用率；（如板材，棒料，型材的规格，合理的加以利用）4）替代（尽量用廉价材料来代替价格相对昂贵的稀有材料，如在一些耐磨部位的套用球墨替代铜套，用含油轴承替代车削加工的一些套，速度负载不大的情况下，用尼龙替代钢件齿轮或者铜蜗轮等等）。
另外，还要考虑当地材料的供应情况。
机械设计的基本要求.a) 对机器使用功能方面的要求要注意协调、平衡！防止木桶效应的出现b) 对机器经济性的要求：设计经济性，在短的时间里投产上市，捞回开发期间的消耗，甚至边设计边制造；使用经济性，要有最佳的性能价格比（产品在小批量做开始赚了，再来改的更好）2、对机械零件设计的基本要求.a) 在预定工作期限内正常、可靠地工作，保证机器的各种功能b) 要尽量降低零件的生产、制造成本c) 尽可能多的采用市场常见标准件。
d) 对可能系列化的产品，尽可能的在开始设计的时候考虑零件的通用性，无法通用的也要尽可能的在结构上类似，以减少制造过程的工艺编排，夹具工装设计的工作机械设计往往离不开自己的阅历，经验的积累固然可以从书本上学到不少，但是事非躬亲很难在脑海中留下深刻的印象，对别人的经验，自己没有一定的基础，要理解吸收真的是一件很不容易的事。
呵呵。
机械设计贯穿设计、制造、使用，维护的整个过程，设计时的疏忽总会在这些方面反映出来，成功与否是很容易判断的。
设计的过程中，受制造的影响很大，亦就是说好的设计是不能脱离制造的，对制造越了解，越有助于提高设计水平。
机械零件的常用材料及选用原则
一. 机械零件常用材料:
机械零件常用材料主要有黑色金属﹑有色金属﹑非金属材料和各种复合材料四大类.其中以黑色金属中的钢﹑铸铁;及有色金属中的铜合金﹑铝合金最为常用;其次是非金属材料中的高分子材料﹑陶瓷材料和复合材料.有关知识在金属工艺学及工程材料学等;分别介绍.
二. 机械零件材料的选用原则:
在机械设计中合理地选择材料是一个很重要的问题.选择零件的材料主要应考虑三方面的问题;即使用要求﹑工艺要求和经济性要求.
1.使用要求:满足使用要求是选择零件材料的最基本原则.使用要求一般包括:1零件的工作和受载情况;2对零件尺寸和重要的限制;3零件的重要程度.
在考虑使用要求时要抓住主要问题;兼顾一切.一般地讲;减轻重量是机械设计的主要要求之一.若零件尺寸取决於强度;且尺寸和重量又受到某些限制时;应选用强度较高的材料.在滑动摩擦下工作的零件应选用减摩性能好的材料或耐磨材料.在高温下工作的零件应选用耐热材料;在腐蚀介质中工作的零件应选用耐蚀材料.
2.工艺要求:所谓工艺要求;是指所选用材料的冷﹑热加工性能好.比如同是箱体零件采用铸件还是焊接件;要看生产批量大小.大批量宜用铸件;小批量宜用焊接件.如果是铸造毛坯应选用流动性好的材料;若是焊接件应选用焊性好的材料.
选择材料还必须考虑材料热处理的工艺性.
由於一般零件都必须经切削加工;所以选择材料还要考虑其切削性能易断屑﹑表面光滑﹑刀具磨损小等
3.经济性要求:经济性首先体现在材料的相对价格上;在满足上述两方面选材原则基础上;应尽可能选择价格低廉的材料.其次对经济性不能只从材料价格上考虑;其加工制造费用;使用维护费用都应考虑在内.总之;经济性要综合考虑.。
模具材料的选择
模具材料的选择I标准STM是美国的两种行业标准，其推行机构不同，但是指向材料的含义是一样的。
AISI——美国钢铁学会标准，ASTM ——与试验协会标准。
标准(JIS)是日本国家级标准中最重要、最权威的标准。
由日本工业标准调查会（JISC）制定。
常用模仁介绍生产效率上不去，同样增加了模具成本。
要想合理选择模仁材料，就要先了解模具常用的模仁材料和模仁材料的特性，下面根据自己实际的工作经验总结归纳如下：在塑胶注塑模具中，比较长用的模仁材料是：P20、738、738H、718、718H、NAK80、2316、2316A、S136等，加硬模具用的材料是2344、8407、SKD11、SKD61等。
这几种材料在我们公司的模具制作中比较常用.<<1>>以下简要介绍一下模仁材料的一般用途：1. P20 （3Cr2Mo）：一般适用于要求高硬度、高韧性及耐磨性的塑胶模具，氮化后可提高模具的寿命，适用于PS、PE、PP、ABS等未添加防火阻燃的热塑性塑料，在模具当中是比较常用的模仁材料，同时它的价格也比较低。
出厂预硬29~33HRCP20钢的特性：美国AISI标准预硬性塑料模具钢，有良好的机加工性能，极好的抛光性能，一定的，可以进行渗碳，渗碳淬火后表面硬度可达65HRC，具有较高的热硬度及耐磨性。
2. 738：比P20的各种性能都有所提高，738H又比738的效果更好，同时相应提高了模具的寿命。
瑞典的718，718H(ASSAB)3. 718与738在USA的分类标准中其实都属于P20类，性能也比较接近。
一般是这样认为，718的性能，抛光性和机加性能要优于738。
718模具钢用途与P20类型模具钢材相同，但由于淬透性更好，性能更优越，可以制作尺寸大的、高档次的塑料模具成形零件。
4. NAK80：电火花加工及抛光性能都比较优良，一般在做透明度要求较高的塑料产品中比较常用。
预硬至37～43HRC。
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零件选用的制作材料
零件是机器的基本组成部分，其性能和质量直接影响到整个机器的性能和寿命。
因此，在选择零件的制作材料时，需要考虑材料的性能、成本、可加工性、耐久性等多个方面。
本节将介绍一些常用的制作材料，包括金属材料、非金属材料、复合材料和其他特殊材料。
1. 金属材料
金属材料是最常用的制作材料之一，包括钢铁、铜、铝、不锈钢等。
它们具有高强度、高刚性和良好的可加工性，适用于制造各种零件。
1.1 钢铁
钢铁是最常用的金属材料之一，具有高强度、高刚性和良好的耐磨性。
它可以通过铸造、锻造、焊接等工艺制成各种形状和大小的零件。
钢铁适用于制造需要承受较大载荷的零件，如齿轮、轴、支架等。
1.2 铜
铜是一种具有良好导电性和导热性的金属材料，常用于制造电气零件和管路。
它可以通过铸造、锻造、挤压等工艺制成各种形状和大小的零件，如电缆、插头、管件等。
1.3 铝
铝是一种轻质、高强度的金属材料，具有良好的耐腐蚀性和可加工性。
它可以通过铸造、锻造、挤压等工艺制成各种形状和大小的零件，如汽车车身板、航空器机身等。
1.4 不锈钢
不锈钢是一种具有高强度和良好耐腐蚀性的金属材料，常用于制造需要承受腐蚀的零件，如化工设备、医疗器械等。
不锈钢可以通过铸造、锻造、焊接等工艺制成各种形状和大小的零件。
2. 非金属材料
非金属材料包括塑料、橡胶、陶瓷等，它们具有良好的化学稳定性、耐磨性和绝缘性。
2.1 塑料
塑料是一种轻质、易成型的非金属材料，具有良好的耐磨性、耐腐蚀性和绝缘性。
它可以通过注塑、挤出、吹塑等工艺制成各种形状和大小的零件，如电器外壳、管道、阀门等。
塑料的种类很多，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。
2.2 橡胶
橡胶是一种具有高弹性、耐磨性和耐腐蚀性的非金属材料，常用于制造各种密封件和减震器。
橡胶可以通过硫化工艺制成各种形状和大小的零件，如轮胎、胶带、密封圈等。
2.3 陶瓷
陶瓷是一种具有高硬度、高耐磨性和良好耐腐蚀性的非金属材料，常用于制造各种结构件和耐磨件。
陶瓷可以通过烧结工艺制成各种形状和大小的零件，如轴承、坩埚、喷嘴等。
3. 复合材料
复合材料是由两种或两种以上的不同材料通过物理或化学方法复合而成的新型材料，具有各组成材料的优点和特性。
常用的复合材料包括玻璃钢、碳纤维复合材料等。
3.1 玻璃钢
玻璃钢是一种由玻璃纤维和树脂复合而成的材料，具有高强度、高刚性和良好的耐腐蚀性。
它可以通过缠绕、层压、注射等工艺制成各种形状和大小的零件，如船体、管道、支架等。
3.2 碳纤维复合材料
碳纤维复合材料是一种由碳纤维和树脂复合而成的材料，具有高强度、高刚性、轻质和良好的耐腐蚀性。
它可以通过层压、注射等工艺制成各种形状和大小的零件，如航空器机身、汽车车身板等。