淺析機(jī)械零件選材.doc

第十章 機(jī)械零件選材第一節(jié) 機(jī)械零件的失效分析一、失效的概念 零件完全破壞，不能繼續(xù)工作； 嚴(yán)重?fù)p傷，繼續(xù)工作不安全；雖能安全工作，但不能滿意地起到預(yù)期的作用。二、零件工作條件、失效形式及要求的力學(xué)性能零件工作條件失效形式要求的力學(xué)性能應(yīng)力種類載荷性質(zhì)其它緊固螺栓拉、剪應(yīng)力靜過量變形、斷裂強度、塑性傳動軸彎、扭應(yīng)力循環(huán)沖擊軸頸處摩擦，振動疲勞破壞、過量變形、軸頸處磨損綜合力學(xué)性能傳動齒輪壓、彎應(yīng)力循環(huán)沖擊強烈摩擦，振動磨損、疲勞麻點、齒折斷表面高硬度及疲勞極限，心部較高強度、韌性彈簧扭應(yīng)力（螺旋簧）彎應(yīng)力（板簧）循環(huán)、沖擊振動彈性喪失、疲勞破壞彈性極限、屈強比、疲勞極限油泵柱塞副壓應(yīng)力循環(huán)、沖擊摩擦，腐蝕磨損硬度、抗壓強度冷作模具復(fù)雜應(yīng)力循環(huán)、沖擊強烈摩擦磨損、脆斷硬度、足夠的強度、韌性壓鑄模復(fù)雜應(yīng)力循環(huán)、沖擊高溫?zé)崞?、脆斷、磨損高溫強度、抗熱疲勞性、足夠的韌性與熱硬性第二節(jié) 選材的基本原則一、材料的最終性能應(yīng)滿足零件的技術(shù)要求1、通常以b(0.2)作為零件的設(shè)計指標(biāo)。b(0.2)愈高，機(jī)器愈輕，壽命愈長；2、塑性指標(biāo)（、）不能直接用于設(shè)計計算，它的主要作用是增加零件抗過載能力（如應(yīng)力集中），提高零件的安全性；3、硬度（HRC、HBS）作為加工工藝的最終檢驗指標(biāo)。二、材料的工藝性能良好：1、鑄造性能的比較2、鍛造性能比較1）低碳鋼最好，中碳鋼次之，高碳鋼較差；2）低合金鋼可鍛性近于中碳鋼，高合金鋼的較差；3）鋁合金：因鍛造溫度范圍窄，可鍛性并不很好；4）銅合金的可鍛性一般較好。3、焊接性能1）銅合金和鋁合金的焊接性能較差；2）灰口鑄鐵基本上不能焊；3）低碳鋼和碳含量低于018的合金鋼有較好的焊接性能，碳含量大于045的碳鋼和碳含量大于035的合金鋼的焊接性能較差。碳含量和合金元素含量越高，焊接性能越差。4、切削加工性能三、充分考慮經(jīng)濟(jì)性常用金屬材料的相對價格材 料相對價格材 料相對價格碳素結(jié)構(gòu)鋼低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼易切鋼合金結(jié)構(gòu)鋼（鉻鎳除外）鉻鎳合金結(jié)構(gòu)鋼滾動軸承鋼碳素工具鋼低合金工具鋼高速鋼硬質(zhì)合金11. 251. 31.51. 71.7-2.5531. 63416-20150-200鉻不銹鋼鉻鎳不銹鋼普通黃銅錫青銅、鋁青銅灰鑄鐵件球墨鑄鐵件可鍛鑄鐵件碳素鑄鋼件鑄造鋁合金、銅合金鑄造錫基軸承合金鑄造鉛基軸承合金13-1719-1.8-1.4-1.52.5-38-102310常用熱處理的相對加工費用熱處理方法相對加工費用熱處理方法相對加工費用退火（電爐）調(diào)質(zhì)25球化退火鹽浴爐淬火及回火刀具、模具6-75正火（電爐