機(jī)械制造基礎(chǔ)：第十四章 工程材料的選擇與應(yīng)用

1、第十四章 工程材料的選擇與應(yīng)用概述材料的選擇與應(yīng)用是機(jī)械設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中最重要的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，自始至終影響著整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程。大量事實(shí)說(shuō)明，在設(shè)計(jì)與加工過(guò)程中的許多材料及工藝問(wèn)題是我國(guó)機(jī)械產(chǎn)品功能差、質(zhì)量低、壽命短的主要原因之一。第十四章 工程材料的選擇與應(yīng)用 失效分析導(dǎo)致零件失效的主要原因示意第十四章 工程材料的選擇與應(yīng)用 失效分析零件失效的主要形式第十四章 工程材料的選擇與應(yīng)用 失效分析一些常用零件的服役條件、主要失效方式和主要性能指標(biāo)第十四章 工程材料的選擇與應(yīng)用 選材原則選材的一般步驟第十四章 工程材料的選擇與應(yīng)用 選材原則使用性能選材原則工藝性能選材原則經(jīng)濟(jì)性能選材原則技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)第十四

2、章 工程材料的選擇與應(yīng)用 典型零件選材概述機(jī)架、箱體類(lèi)零件選材特點(diǎn)：形狀不規(guī)則、結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜受力較大，要求高強(qiáng)度、高韌性、甚至高壓高溫的（如汽輪機(jī)機(jī)殼）須選用鑄鋼受力不很大且主要為靜載荷的，可選鑄鐵受力不大，要求自重輕或?qū)岷玫?，可選鑄鋁受力很小，要求自重輕的，可選工程塑料受力較大，但形狀簡(jiǎn)單的，可采取型鋼焊接鑄件（包括鑄鐵和鑄鋼）毛坯，多需進(jìn)行去應(yīng)力退火及表面淬火（導(dǎo)軌）以滿足性能要求第十四章 工程材料的選擇與應(yīng)用 典型零件選材概述齒輪類(lèi)零件選材鍛鋼，包括：低碳及低碳合金滲碳鋼，高速、大沖擊、中/重載中碳及中碳合金鋼，調(diào)質(zhì)+表面淬火，中低速、小沖擊、輕/中載中碳滲氮鋼，調(diào)質(zhì)滲氮、變形微小，高

3、精度高速鑄鋼：大尺寸（500以上）、形狀復(fù)雜者鑄鐵：低速、輕載無(wú)沖擊者第十四章 工程材料的選擇與應(yīng)用 典型零件選材概述軸類(lèi)零件選材鍛鋼：優(yōu)質(zhì)中碳或中碳合金調(diào)質(zhì)鋼為主體35、40、45、50（45最常見(jiàn)）具有較高的綜合力學(xué)性能且價(jià)格低廉，故應(yīng)用廣泛Q235、Q255、Q275等普通碳鋼也可用對(duì)受力較大、尺寸較大、形狀復(fù)雜的重要軸，可選40CR、40MNVB等合金鋼若受強(qiáng)烈沖擊可低碳鋼滲碳；沖擊小但要求耐磨可用高碳鋼（GCr15、9Mn2V等）鑄鋼：大尺寸、形狀復(fù)雜者鑄鐵：球鐵QT700-2和HT350可代替鋼作為曲軸材料第十四章 工程材料的選擇與應(yīng)用 典型零件選材概述以剛度為主要要求的、輕載的非重要軸：選用碳鋼（如45）、鑄鐵（如QT700-2）、甚至Q275。正火或調(diào)質(zhì)即可。需耐磨處可表面淬火以耐磨性為主要要求的軸，選較高含碳量的材料（如65Mn、9Mn2V）或低碳鋼（如20Cr、20CrMnTi）滲碳；高精度要求者，可選38CrMoAlA滲氮主要受彎曲或扭轉(zhuǎn)載荷的軸，心部承受應(yīng)力較小無(wú)須大的淬透性，45、40Cr