機(jī)械工程材料合理選用的基本原則課件

1、第7章 機(jī)械工程材料的合理選用 Rational Selection and Application of Mechanical Engineering Materials 第7章 機(jī)械工程材料的合理選用 Rational Sele主要問題提示(Key questions and clues)1.您能分析與說明機(jī)械工程材料合理選用的基本原則嗎？2.氣輪機(jī)葉片常見的失效形式有哪些？葉片材料的選擇主要取決于什么，請結(jié)合材料的選擇說明之。3.如何進(jìn)行齒輪、軸類這兩類典型零件的合理選材分析呢？您能正確制定其加工工藝路線及相應(yīng)的熱處理工藝嗎？從比較這兩類典型零件的選材特點，可以得出何種結(jié)論呢？4.您熟悉

2、金屬材料常見的三種加工工藝路線嗎？ 主要問題提示(Key questions and clues學(xué)習(xí)重點與方法提示（Hints for the main points and methods to be studied）本章是該課程教學(xué)的第4個重點，它實際上是前述各章知識內(nèi)容的綜合應(yīng)用，也是學(xué)習(xí)本課程的落腳點即初步做到能正確、合理地選用工程材料，安排其加工工藝路線的能力。因此，本章教學(xué)的重點為機(jī)械零件合理選材的基本原則與典型零件（齒輪和軸類）選材綜合分析的思路與方法。本章學(xué)習(xí)方法提示：緊緊把握貫串材料科學(xué)的主線索（材料的成分組織結(jié)構(gòu)加工工藝失效分析性能應(yīng)用），綜合運用前述各章知識內(nèi)容，熟記合理

3、選材的基本原則；以典型機(jī)械零件（齒輪、軸類）選材分析為例，初步學(xué)會綜合分析問題、解決問題的思路與方法。有條件情況下，請結(jié)合工廠調(diào)查研究，嘗試分析一種典型機(jī)械零件（如車刀，某汽車發(fā)動機(jī)曲軸等）的合理選材與正確制定其加工工藝路線。 學(xué)習(xí)重點與方法提示（Hints for the main p7.1 機(jī)械工程材料合理選用的基本原則Fundamentals of Rational Selection and application for Mechanical Engineering Materials 7.1.1 充分考慮材料的使用性能原則(Fully considering usability f

4、undamentals of engineering materials )7.1.2 必須兼顧材料的工藝性能原則 ( Technological properties fundamentals must be taken care of the needs )7.1.3 注重選材的經(jīng)濟(jì)性原則 ( Considering economic fundamentals of materials selection to be important )7.1.4 走可持續(xù)發(fā)展之路，選擇生態(tài)環(huán)境材料（綠色材料）（ Insisting on a continuous developmental way a

5、nd selecting ecological ecomaterials ）7.1 機(jī)械工程材料合理選用的基本原則Fundamenta7.1.1 充分考慮材料的使用性能原則(Fully considering usability fundamentals of engineering materials )零件的使用性能是保證工作時安全可靠、經(jīng)久耐用的必要條件。在大多數(shù)情況下是選材時首要考慮的問題，而一般機(jī)械零件使用時又主要考慮其中力學(xué)性能。其基本思路如圖0.1所示,主要考慮以下使用性能指標(biāo)。 1. 分析零件的工作條件，初步確定零件的使用性能指標(biāo)零件工作條件的分析包括以下三方面內(nèi)容。（1）零件

6、的受力情況(即載荷形式、類型、大小和分布等) 要判明是受拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)、剪切或彎曲載荷中的哪一種；是靜、動還是交變載荷;載荷的大小及分布狀況（均勻分布或有較大的局部應(yīng)力集中）等。（2）零件的工作環(huán)境 主要指溫度和環(huán)境介質(zhì)的性質(zhì)，是否有腐蝕性等。（3）零件特殊性能要求 如電、磁、熱等及密度、外觀、色澤等，都要加以分析、對比。 在上述工作條件分析基礎(chǔ)上確定零件的使用性能。例如靜載時，材料對彈性或塑性變形抗力是主要使用性能;交變載荷時，疲勞抗力是主要使用性能等。但上述分析帶有一定預(yù)估主觀性，難免會對零件實際工作條件下的某些因素估計不足，甚至由于人為忽略某些因素而產(chǎn)生一定偏差，為此還須進(jìn)行失效分析。

7、0.1 貫穿機(jī)械工程材料全課程的“綱” 7.1.1 充分考慮材料的使用性能原則(Fully con7.1.1 充分考慮材料的使用性能原則(Fully considering usability fundamentals of engineering materials )2. 對零件進(jìn)行失效分析，最終確定其主要的使用性能指標(biāo)失效分析的目的就是要找出產(chǎn)生失效的主導(dǎo)因素，為較準(zhǔn)確地確定零件主要使用性能提供經(jīng)過實踐檢驗的可靠依據(jù)。例如，長期以來，人們認(rèn)為發(fā)動機(jī)曲軸的主要使用性能是高的沖擊抗力和耐磨性，必須選用45鋼。而失效分析結(jié)果表明，曲軸的失效方式主要是疲勞斷裂，其主要使用性能應(yīng)是疲勞抗力。所以，

8、以疲勞強(qiáng)度為主要失效抗力指標(biāo)來設(shè)計、制造曲軸，其質(zhì)量和壽命顯著提高，而且在一定條件下可選用球墨鑄鐵來制造。 0.1 貫穿機(jī)械工程材料全課程的“綱” 7.1.1 充分考慮材料的使用性能原則(Fully con7.1.1 充分考慮材料的使用性能原則(Fully considering usability fundamentals of engineering materials )3. 將零件使用性能轉(zhuǎn)化為材料的使用性能指標(biāo)在零件工作條件和失效分析的基礎(chǔ)上確定了零件的使用性能要求，然后將其轉(zhuǎn)化為某些可測量的實驗室性能指標(biāo)，如強(qiáng)度、硬度、韌性、耐磨性等具體數(shù)值。這是選材最關(guān)鍵最困難的一步。確定具體性

9、能指標(biāo)后即可利用手冊或?qū)嶒灁?shù)據(jù)進(jìn)行選材。（1）根據(jù)力學(xué)性能選材應(yīng)充分考慮的幾點材料的性能與加工、處理條件的關(guān)系 材料的力學(xué)性能不僅決定于化學(xué)成分，且也決定于其加工處理后狀態(tài)。因此在選材的同時，需考慮相應(yīng)加工、處理條件，特別是熱處理工藝，確定熱處理技術(shù)要求，以確保零件質(zhì)量，充分發(fā)揮材料潛力。 材料的尺寸效應(yīng) 指材料截面大小不同，即使熱處理相同，其力學(xué)性能也會產(chǎn)生很大差異。隨截面尺寸增大，材料的力學(xué)性能將下降，這種現(xiàn)象稱為材料的“尺寸效應(yīng)”。金屬材料，特別是鋼材的尺寸效應(yīng)尤為顯著，隨尺寸加大，其強(qiáng)度(Rm、ReL)、塑性(A、Z)、沖擊吸收功（AK）均下降，尤以韌度下降最為明顯。淬透性越低的鋼，尺

10、寸效應(yīng)就越明顯。材料的缺口敏感性 實驗所用試樣形狀簡單且多為光滑試樣。但實際使用零件中，如臺階、鍵槽、螺紋、焊縫、刀痕、裂紋、夾雜等都是不可避免的，其皆為“缺口”。在復(fù)雜應(yīng)力下，這些缺口處將產(chǎn)生嚴(yán)重的應(yīng)力集中。因此，光滑試樣拉伸試驗時，可表現(xiàn)出高強(qiáng)度與足夠塑性，而實際使用時就表現(xiàn)為低強(qiáng)度、高脆性。且材料越硬、應(yīng)力越復(fù)雜，表現(xiàn)越敏感。例如，正火45鋼光滑試樣的彎曲疲勞極限為280MPa，而用其制造帶直角鍵槽軸的彎曲疲勞極限則為140 MPa；若改成圓角鍵槽的軸，其彎曲疲勞極限則為220MPa。因此在應(yīng)用性能指標(biāo)時，必須結(jié)合零件的實際條件修正。必要時，可通過模擬試驗取得數(shù)據(jù)作為設(shè)計零件和選材的依據(jù)

11、。 7.1.1 充分考慮材料的使用性能原則(Fully con3. 將零件使用性能轉(zhuǎn)化為材料的使用性能指標(biāo)（1）根據(jù)力學(xué)性能選材應(yīng)充分考慮的幾點硬度值在設(shè)計中的作用 由于硬度值的測定方法既簡便又不破壞零件，并且在確定條件下與某些力學(xué)性能有大致的固定關(guān)系，所以在設(shè)計和實際生產(chǎn)過程中，往往用硬度值作為控制材料性能和質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)。但應(yīng)明確，它也有很大的局限性。例如，硬度對材料的組織不夠敏感，經(jīng)不同處理的材料可獲得相同的硬度值，而其它力學(xué)性能卻相差很大，因而不能確保零件的使用安全。所以，設(shè)計中在給出硬度值的同時，還必須對處理工藝(主要是熱處理工藝)作出明確的規(guī)定。（2）還應(yīng)注意特殊條件下工作零件應(yīng)具備

12、特殊性能要求 除根據(jù)力學(xué)性能選材外，對于特殊條件下工作(如高溫和腐蝕介質(zhì)中等特殊條件下工作)的零件還要求材料具有特殊的物理、化學(xué)性能(如優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性即抗氧化性和耐腐蝕性)等。4. 熱處理技術(shù)條件的標(biāo)注根據(jù)零件的工作特性，提出熱處理技術(shù)條件。圖紙上要求書寫相應(yīng)的工藝名稱，如調(diào)質(zhì)、正火、退火等。并標(biāo)注其硬度值范圍，其波動范圍一般為:C級洛氏硬度HRC在5個單位左右，布氏硬度在3040個單位左右。3. 將零件使用性能轉(zhuǎn)化為材料的使用性能指標(biāo)（1）根據(jù)力學(xué)7.1.2 必須兼顧材料的工藝性能原則 ( Technological properties fundamentals must be take

13、n care of the needs )所謂材料的工藝性能，即指材料加工成零件的難易程度，它也應(yīng)是選材時必須考慮的重要問題。選用工藝性能良好的材料，是確保產(chǎn)品質(zhì)量、提高加工效率、降低工藝成本的重要條件之一。它包括材料(零件)的加工工藝路線和材料的工藝性能兩個方面。1. 工程材料的加工工藝路線設(shè)計者通常根據(jù)零件的形狀、最終性能要求、尺寸精度及表面粗糙度的要求，以及按照使用性能初選出來的材料，綜合考慮，制定出零件的加工工藝路線方案。常見工程材料一般加工工藝路線概括如下: （1）聚合物材料聚合物材料(有機(jī)物原料或型材) 成型加工（熱壓、注塑、熱擠、噴射、真空成形等） 切削加工，或熱處理、焊接等 零

14、件 。（2）陶瓷材料陶瓷材料(氧化物、碳化物、氮化物等粉末) 成型加工（配料 壓制 燒結(jié)） 磨削加工，或熱處理 零件 。7.1.2 必須兼顧材料的工藝性能原則 ( Technol1.工程材料的加工工藝路線（3）金屬材料按零件形狀及性能要求可以有不同的加工工藝路線，大致分為三類。性能要求不高的一般零件(如鑄鐵、碳鋼、低碳低合金鋼件等)：坯料（冷沖壓、鑄或鍛、焊接或型材） 熱處理（正火或退火） 機(jī)械加工(切削)零件 ；性能要求較高的機(jī)械零件(如合金鋼、高強(qiáng)鋁合金等)：坯料（型材或鍛造） 預(yù)先熱處理（正火或退火） 粗機(jī)械(切削)加工 最終熱處理（淬、回火，或固溶+時效，或表面熱處理等） 精加工 零件

15、 ；性能要求較高的精密零件(如合金鋼制造的精密絲杠、鏜床主軸等)：坯料（型材或鍛造） 預(yù)先熱處理（正火或退火） 粗機(jī)械加工 最終熱處理（淬、回火，或固溶+時效，或表面熱處理） 半精加工 穩(wěn)定化處理或氮化 精加工 穩(wěn)定化處理零件 。性能要求較高的零件用材，多采用合金鋼或優(yōu)質(zhì)合金鋼來制造，這些材料的工藝性能一般都較差，因此必須十分重視其工藝性能的分析。1.工程材料的加工工藝路線（3）金屬材料真空成形2. 工程材料的工藝性能分析 當(dāng)用聚合物材料制造零件時，其主要工藝為成型加工，且工藝性能良好，所用工具為成型摸，具體成型方法如注射成型法、擠壓成型法、模壓成型法、吹塑成型法、真空成型法等。聚合物一般也易

16、于進(jìn)行切削加工，但因其導(dǎo)熱性較差，在切削過程中應(yīng)注意工件溫度急劇升高而導(dǎo)致的軟化（熱塑性塑料）和燒焦（熱固性塑料）現(xiàn)象。少數(shù)情況下，聚合物還可焊接與熱處理，其工藝簡單易行。注射成形擠壓成形吹塑成形層壓成形真空成形2. 工程材料的工藝性能分析 當(dāng)用聚合物材料制造零件2. 工程材料的工藝性能分析 陶瓷材料硬而脆且導(dǎo)熱性較差，其制品加工工藝路線亦較簡單。主要為成型（包括高溫?zé)Y(jié)），根據(jù)陶瓷制品的材料、性能要求、形狀尺寸精度及生產(chǎn)率不同，可選用粉漿成型、壓制成型、擠壓成型、可塑成型等方法。陶瓷材料的切削加工性能極差，除極少數(shù)陶瓷外（如氮化硼陶瓷），其它陶瓷均不可切削加工。陶瓷雖可磨削加工，但磨削性能也

17、不佳，且必選用超硬材料砂輪（如金剛石砂輪）。陶瓷也可熱處理，但因?qū)嵝耘c耐熱沖擊性差，故加熱與冷卻時應(yīng)小心，否則極易產(chǎn)生裂紋。 陶瓷材料滾壓成形注漿成形熱壓注成形等靜壓成形2. 工程材料的工藝性能分析 陶瓷材料硬而脆且導(dǎo)熱性較差，其2. 工程材料的工藝性能分析金屬材料，特別是鋼的加工工藝復(fù)雜，工藝性能問題較為突出，故對其工藝性能的要求較高。金屬材料的加工工藝性能主要包括:（1）鑄造性能 它包括流動性、收縮性、偏析傾向等。從二元相圖上液-固相線間距越小、越接近共晶成分的合金均具有較好的鑄造性能。所以鑄造鋁和銅合金的鑄造性能優(yōu)于鑄鐵和鑄鋼，而鑄鐵又優(yōu)于鑄鋼；在鋼的范圍內(nèi)，中、低碳鋼的鑄造性能又優(yōu)于

18、高碳鋼，故高碳鋼較少用作鑄件。因此，對于承載不大、受力簡單而結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尤其是有復(fù)雜內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的零部件，如機(jī)床床身，發(fā)動機(jī)氣缸等，常選用鑄件。（2）壓力加工（鍛壓）性能 主要指冷、熱壓力加工時的塑性和變形抗力及可熱塑性加工的溫度范圍、抗氧化性和加熱、冷卻要求等。變形鋁合金和銅合金、低碳鋼和低碳合金鋼的塑性好，有較好的冷壓加工性，鑄鐵和鑄鋁合金完全不能進(jìn)行冷、熱壓力加工，高碳合金鋼如高速鋼，Cr12MoV鋼等不能進(jìn)行冷壓力加工，其熱壓力加工性能也較差，高溫合金的熱壓力加工性能則更差。（3）焊接性能 系指在生產(chǎn)條件下接受焊接的能力，稱為可焊性，一般用焊縫處出現(xiàn)裂紋、脆性、氣孔等缺陷的傾向來衡量。一般情

19、況下鋼中碳含量和合金元素含量越高，可焊性越差，所以低碳鋼、低碳低合金鋼的可焊性好，碳含量045%的碳鋼或038%的合金鋼可焊性較差?；诣T鐵的可焊性比碳鋼差很多，一般只對鑄件進(jìn)行補(bǔ)焊，球墨鑄鐵的可焊性更差。銅、鋁合金的可焊性一般都比碳鋼差，由于其導(dǎo)熱性大，故需功率大而集中熱源或采取預(yù)熱，如鋁合金可焊性不好，一般采用氬弧焊。 2. 工程材料的工藝性能分析金屬材料，特別是鋼的加工工藝復(fù)雜2.工程材料的工藝性能分析（4）切削加工性能 一般用切削抗力、加工零件表面粗糙度、排屑的難易程度和刀具磨損量等來衡量。它不僅與材料本身的化學(xué)成分、組織和力學(xué)性能有關(guān)，而且與刃具的幾何形狀、耐用度、切削速度、切削力等因

20、素有關(guān)。以鋼為例，當(dāng)化學(xué)成分一定時，可通過熱處理改變鋼的組織和性能來改善鋼的切削加工性能。鋼的硬度在170250HBW時，適宜進(jìn)行切削加工，硬度在250HBW時可改善切削表面粗糙度，但刀具磨損較嚴(yán)重。粗加工選其下限，精加工選其上限為宜，若鋼的硬度170HBW時，在機(jī)加工前應(yīng)進(jìn)行正火，使硬度提高至規(guī)定范圍，若鋼硬度250HBW時，在切削加工之前應(yīng)進(jìn)行退火或調(diào)質(zhì)處理，使其硬度降至規(guī)定范圍。鋁合金切削加工性能最好，鋼中以易削鋼的切削加工性最好，奧氏體不銹鋼及高碳高合金鋼如高速鋼的切削加工性最差。 （5）熱處理工藝性能 系指材料接受熱處理的能力，包括淬硬性、淬透性、淬火變形和開裂的傾向、過熱敏感性、回

21、火脆性和氧化、脫碳傾向等。2.工程材料的工藝性能分析（4）切削加工性能 一般用切削抗2.工程材料的工藝性能分析大多數(shù)鋼和鋁合金都可進(jìn)行熱處理強(qiáng)化，銅合金只有少數(shù)能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化。對于需熱處理強(qiáng)化的金屬材料(尤其是鋼)，熱處理工藝性能特別重要。合金鋼的熱處理工藝性能比碳鋼好，故結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜或尺寸較大且強(qiáng)度要求高的重要機(jī)械零件都用合金鋼制造。綜上所述，一個零件從毛坯直至加工成合格產(chǎn)品的全部工藝過程是一個整體，只熟悉某些工藝而對其它工藝的作用、影響不甚了解或不大關(guān)心是不行的，因零件在每道工藝過程中，其外形尺寸、內(nèi)部組織及應(yīng)用狀態(tài)都在不斷變化，只有控制且按照設(shè)計者要求方向去變，才能制成高質(zhì)量零件。 此

22、外，在大批量生產(chǎn)時，有時工藝性能可成為選材的決定因素。有些材料使用性能雖好，但由于工藝性能差而限制其應(yīng)用。如24SiMnWV鋼擬作為20CrMnTi的代用材料，雖其力學(xué)性能優(yōu)，但因正火后硬度較高，切削加工性差，不能適應(yīng)大量生產(chǎn)要求而未被采用。相反，有些材料使用性能不是很好，例如易削鋼，但因其切削加工性好，適于自動機(jī)床大批量生產(chǎn)，故常用于制作受力不大的普通標(biāo)準(zhǔn)件。 2.工程材料的工藝性能分析大多數(shù)鋼和鋁合金都可進(jìn)行熱處理強(qiáng)化3. 零件結(jié)構(gòu)設(shè)計與熱處理工藝性能關(guān)系 在實際生產(chǎn)中，設(shè)計人員往往僅偏面、孤立地使零件結(jié)構(gòu)形狀適合部件機(jī)構(gòu)的需要，而忽略了零件在加工或熱處理過程中，因結(jié)構(gòu)形狀不合理而導(dǎo)致熱處

23、理淬火變形、開裂，而使零件報廢。為此，在設(shè)計淬火零件結(jié)構(gòu)形狀時，應(yīng)掌握以下原則:（1）避免尖角和棱角 零件的尖角、棱角處是淬火應(yīng)力最為集中地方，往往導(dǎo)致淬火裂紋，因此在設(shè)計帶有尖角、棱角的零件時，應(yīng)盡量加工成園角、倒角以避免開裂。3. 零件結(jié)構(gòu)設(shè)計與熱處理工藝性能關(guān)系 在實際生產(chǎn)中，設(shè)計人3. 零件結(jié)構(gòu)設(shè)計與熱處理工藝性能關(guān)系 （2）避免截面突變(斷面薄厚相懸殊) 厚薄懸殊的零件，在淬火冷卻時，由于冷卻不均勻而造成的變形、開裂傾向較大，可采用開工藝孔、加厚零件太薄部分、合理安排孔洞位置或變不通孔為通孔等方法加以解決。（3）采用封閉、對稱結(jié)構(gòu) 開口或不對稱結(jié)構(gòu)的零件在淬火時應(yīng)力分布亦不均勻，易引

24、起變形，應(yīng)改為封閉或?qū)ΨQ結(jié)構(gòu)。3. 零件結(jié)構(gòu)設(shè)計與熱處理工藝性能關(guān)系 （2）避免截面突變(3. 零件結(jié)構(gòu)設(shè)計與熱處理工藝性能關(guān)系 （4）采用組合結(jié)構(gòu) 某些有淬裂傾向而各部分工作條件要求不同的零件或形狀復(fù)雜的零件，在可能條件下可采用組合結(jié)構(gòu)或鑲拼結(jié)構(gòu)。 大型剪刀板應(yīng)采用鑲拼結(jié)構(gòu)3. 零件結(jié)構(gòu)設(shè)計與熱處理工藝性能關(guān)系 （4）采用組合結(jié)構(gòu) 5.1.3 注重選材的經(jīng)濟(jì)性原則 ( Considering economic fundamentals of materials selection to be important )材料的經(jīng)濟(jì)性，是選材的根本原則。采用便宜的材料，把總成本降至最低，取得最大的經(jīng)

25、濟(jì)效益，使產(chǎn)品在市場上具有最強(qiáng)的競爭力，始終是設(shè)計工作的重要任務(wù)。應(yīng)當(dāng)指出，所選材料是否符合經(jīng)濟(jì)性原則，絕不僅僅是指原材料的價格，在許多情況下，選用便宜的材料并不是最經(jīng)濟(jì)的。面對市場經(jīng)濟(jì)，運用價值工程方法來分析產(chǎn)品的功能成本是從經(jīng)濟(jì)觀點選用材料，提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本的一種行之有效的分析方法。價值工程(亦稱價值分析)，它是以提高產(chǎn)品價值為目的，通過有組織、創(chuàng)造性工作，尋求用最低壽命周期成本，可靠地實現(xiàn)產(chǎn)品的必要功能，而著重于功能分析，以求推陳出新，促使產(chǎn)品更新?lián)Q代的一種管理技術(shù)。而產(chǎn)品的價值(V)系指產(chǎn)品具有用戶要求功能(F)與取得該功能所耗成本(C)的比值。機(jī)械產(chǎn)品的功能(F)指產(chǎn)品的使用性

26、能、工藝性能、產(chǎn)品質(zhì)量等。產(chǎn)品的價值可用下式表示: V(價值)=F(功能)/ C(產(chǎn)品的壽命周期成本) 5.1.3 注重選材的經(jīng)濟(jì)性原則 ( Considering5.1.3 注重選材的經(jīng)濟(jì)性原則 ( Considering economic fundamentals of materials selection to be important ) 隨著生產(chǎn)的發(fā)展，人們越來越深刻地意識到購買者需要的不是產(chǎn)品的本身而是產(chǎn)品的功能。在產(chǎn)品競爭的角逐中，必須設(shè)法通過設(shè)計制造以最低的成本提供用戶所需要的功能。在保證同樣功能條件下，還要比較功能的優(yōu)劣性能、產(chǎn)品質(zhì)量，只有功能全，性能好、質(zhì)量好，成本低的產(chǎn)

27、品在競爭中才具有優(yōu)勢。產(chǎn)品壽命周期成本(C)：它是討論經(jīng)濟(jì)性的出發(fā)點。它系指產(chǎn)品從誕生直到報廢為止的費用支出總和，它等于產(chǎn)品制造成本Cm(包括原材料、加工及管理費用等)和在規(guī)定周期內(nèi)的使用成本Cu(指產(chǎn)品在用戶使用過程時的成本，包括維護(hù)、修理、更換零件等)兩者之和，可表達(dá)為: C = Cm + Cu 。 圖7.1 壽命周期功能曲線由右圖7.1可看出，只有Cm和Cu兩者都適中，才能與壽命周期成本最低值(Cmin)相對應(yīng)。Cmin是價值工程活動中所要求達(dá)到最低成本點，這時產(chǎn)品的功能則相應(yīng)有一最適應(yīng)水平Fm。若產(chǎn)品功能超過Fm點，雖使用成本Cu可降低，但制造成本Cm提高了，這樣總成本C也隨之提高。反

28、之，若產(chǎn)品功能降低，雖制造成本Cm降低，但使用成本Cu升高，這樣總成本也隨之提高。因此，只有當(dāng)功能F與成本C匹配時，總成本才能達(dá)到 Fm點。這是價值工程活動的最佳值，也是開展價值工程活動的奮斗目標(biāo)。5.1.3 注重選材的經(jīng)濟(jì)性原則 ( Considering7.1.4 走可持續(xù)發(fā)展之路，選擇生態(tài)環(huán)境材料（ To use environment friendly materials and achieve sustainable development ）何謂“可持續(xù)發(fā)展”呢？第42屆聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會通過的我們共同的未來報告中，將其表述為“既滿足當(dāng)代的需要、又不致?lián)p害子孫后代滿足其需要之能力的發(fā)展”，它的基本含義是要保證人類社會具有長遠(yuǎn)的、持續(xù)發(fā)展的能力。如今，可持續(xù)發(fā)展這一概念正日益被各國政府和民眾普遍接受，并逐漸成為全人類廣泛接受、追求的發(fā)展模式。保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源和能源是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。而“生態(tài)環(huán)境材料”系指“同時具有滿意的使用性能和優(yōu)良的環(huán)境協(xié)調(diào)性，或者能夠改善環(huán)境的材料。”所謂環(huán)境協(xié)調(diào)性，是指資源和能源消耗少，環(huán)境污染小和循環(huán)再利用率高。21世紀(jì)是知識經(jīng)濟(jì)時代，同時也是可持續(xù)發(fā)展的世紀(jì)。社會、經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展要求以自然資源為基礎(chǔ)，與環(huán)境承載能力相協(xié)調(diào)。開發(fā)、研制與使用生態(tài)環(huán)境材料，恢復(fù)被破壞的生態(tài)環(huán)境