第十二章 機(jī)械零件毛坯的選擇與材料的選用.ppt

1、工程材料與熱加工基礎(chǔ)程曉宇,工程材料與熱加工基礎(chǔ) 第十二章零件毛坯的選擇與材料的選用,機(jī)械工程系 金工教研室,工程材料與熱加工基礎(chǔ)程曉宇,第十二章零件毛坯的選擇與材料的選用,材料選用的一般原則 選材的基本過程與失效分析 典型零件的選材 零件毛坯的選擇,工程材料與熱加工基礎(chǔ)程曉宇,第一節(jié) 材料選用的一般原則,1.材料的力學(xué)性能: 根據(jù)零件的工作條 件、損壞(或失效)形式 , 選擇滿足力 學(xué)性能的材料。,2.材料的工藝性能:對零件加工生產(chǎn)有 直接的影響,甚至是決定性的。,3.材料的經(jīng)濟(jì)性:主要是性價比。,工程材料與熱加工基礎(chǔ)程曉宇,第二節(jié)選材的基本過程與失效分析,選擇材料的基本過程 零件的失效分析

2、,工程材料與熱加工基礎(chǔ)程曉宇,材料的相對價格,工程材料與熱加工基礎(chǔ)程曉宇,一.選擇材料的基本過程,工程材料與熱加工基礎(chǔ)程曉宇,二.零件的失效分析,1.定義: 零件不能正常和安全的工作, 即零件失效。,2.原因,結(jié)構(gòu)或形狀設(shè)計(jì)不合理。,材料的選擇不合理。,加工工藝不合理。,安裝與使用不合理。,工程材料與熱加工基礎(chǔ)程曉宇,3.形式,過量變形失效,過量彈性變形,過量塑性變形,斷裂失效,韌性斷裂,應(yīng)力腐蝕斷裂,蠕變斷裂,疲勞斷裂,低應(yīng)力斷裂,脆性斷裂,表面損傷失效,磨損,接觸疲勞,腐蝕,工程材料與熱加工基礎(chǔ)程曉宇,第三節(jié) 典型零件的選材及工藝分析,機(jī)床主軸 汽車半軸 機(jī)床齒輪 汽車齒輪,工程材料與熱加

3、工基礎(chǔ)程曉宇,一.C616 416車床主軸,一) 工作條件: 1.該軸在滾動軸承中運(yùn)轉(zhuǎn)。 2.承受中等負(fù)荷,承受一定的沖擊力。 3.轉(zhuǎn)速中等。,二) 技術(shù)要求: 1.整體調(diào)質(zhì)后硬度應(yīng)為HB200230,金相組 織為回火索氏體。 2.內(nèi)錐孔和外圓錐面處硬度為HRC4550, 表面35mm內(nèi)金相組織為回火屈氏體和 少量回火馬氏體。 3.花鍵部分硬度HRC4850,金相組織同上。,工程材料與熱加工基礎(chǔ)程曉宇,三) 選材: 45鋼。,四) 加工工藝路線:,下料 鍛造 正火 粗加工 調(diào)質(zhì) 半精加工 鉆中心孔 精車加工 銑鍵槽 局部淬火(錐孔及外錐體) 粗磨 滾銑花鍵 花鍵淬火 精磨,工程材料與熱加工基礎(chǔ)

4、程曉宇,二.YJ 130汽車半軸,一) 工作條件: 1.該軸在上坡或啟動時,承受較大扭矩。 2.承受一定的沖擊力和具有較高的抗彎能力。 3.承受反復(fù)彎曲疲勞應(yīng)力。,二) 技術(shù)要求: 1.桿部硬度HRC3744;盤部外圓硬度HRC 2434 ;金相組織為回火索氏體和回火屈 氏體。 2.彎曲度:桿中部1.8mm;盤部跳動2.0mm。,工程材料與熱加工基礎(chǔ)程曉宇,三) 選材:40Cr、42CrMo、40CrMnMo。,四) 加工工藝路線:,下料 鍛造 正火 粗加工 調(diào)質(zhì) 半精加工 精車加工 盤部鉆孔 磨花鍵,工程材料與熱加工基礎(chǔ)程曉宇,三.C616機(jī)床齒輪,一) 工作條件: 1.工作負(fù)荷不太大。 2

5、.中速運(yùn)轉(zhuǎn)(610m/s)。,二) 技術(shù)要求: 1.齒面硬度HRC4550,金相組織為回 火索氏體。 2.齒心部硬度HRC2225,金相組織為 回火馬氏體。,工程材料與熱加工基礎(chǔ)程曉宇,三) 選材: 40、45鋼。,四) 加工工藝路線:,下料 鍛造 正火 粗加工 調(diào)質(zhì) 半精加工 精車加工 高頻淬火 及低溫回火 精磨,工程材料與熱加工基礎(chǔ)程曉宇,四.JN 150型載重汽車變速箱齒輪,一) 工作條件: 1.工作負(fù)荷大。 2.高速運(yùn)轉(zhuǎn) ( 1015m/s以上 )。 3.受沖擊頻繁,磨損較嚴(yán)重。,二) 技術(shù)要求: 1.齒面硬度HRC5862, 金相組織為回 火馬氏體+合金碳化物+殘余奧氏體。 2.齒心部硬度HRC3545, 金相組織為 回火馬氏體(低碳)+鐵素體+細(xì)珠光體。,工程材料與熱加工基礎(chǔ)程曉宇,三) 選材: 20 CrMnTi 鋼。,四) 加工工藝路線:,下料 鍛造 正火 機(jī)械加工 滲碳 淬火 低溫回火 噴丸 磨齒,工程材料與熱加工基礎(chǔ)程曉宇,第四節(jié)毛坯制造方法選擇的原則,毛坯制造方法選擇的指導(dǎo)思想； 毛坯制造方法選擇的適用性原則； 毛坯制造方法選擇的經(jīng)濟(jì)性原則； 毛坯制造方法選擇的可行性原則。,工程材料與熱加工基礎(chǔ)程曉宇,毛坯制造方法的分析與比較,常用材料鑄造毛坯的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用； 鍛造毛坯的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用； 沖壓件的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用；,