机械设计资源库

应用：应用范围广。其中灰铸铁最广、球墨铸铁次之。
钢：结构钢、工具钢、特殊钢(不锈钢、耐热钢、耐酸钢等)、碳素结 构钢、合金结构钢、铸钢等。 特点：与铸铁相比，钢具有高的强度、韧性和塑性。可用热处理方法 改善其力学性能和加工性能。 零件毛坯获取方法：锻造、冲压、焊接、铸造等。 选用原则： 优选碳素钢，其次是硅、锰、硼、钒类合金钢。 价格便宜且供应充分 我国资源丰富
3、满足经济性要求 材料的经济性主要从以下几个方面考虑：
材料的相对价格：同样能满足使用要求的前提下，应采用价格相 对低的材料； 考虑不同材料的加工（毛坯制造、机械加工及热处理等）成本； 采用局部品质的原则，如蜗轮的齿圈用铜合金，轮芯采用铸铁
或碳钢；
材料的利用率，如采用无切削或少切削的材料及工艺； 考虑材料的供应状况及储运成本。 选材时还应考虑到当时当地材料的供应状况。为了简化供应和贮 存的材料品种，对于小批制造的零件，应尽可能地减少同一部机器上 使用的材料品种和规格。
等）；
耐磨性、寿命、可靠性等件应以零件承受工作载荷的能力为主，综合考虑其他因素， 合理地选择材料。如零件受力较大且有较大的冲击载荷，工作速度较高、 可靠性要高，而且要求零件的尺寸较小、重量较轻，应采用高强度合金 钢制造，并要热处理及精加工。
脆性材料原则上只适用于制造在静载荷下工作的零件。在有冲 击的情况下，应选择塑性材料。 在湿热环境下工作的零件，其材料应有良好的防锈和耐腐蚀的能 力，例如选用不锈钢、铜合金等。 工作温度对材料选择的影响，一方面要考虑互相配合的两零件 的材料的线膨胀系数不能相差过大，以免在温度变化时产生过大的热 应力，或者使配合松动；另一方面要考虑材料的机械性能随温度而变 化的情况。
机械零件的材料及其选用原则
机械零件所用的材料是各种各样的，即使同一种零件也可以选择 不同的材料。因此，如何选择零件的材料是零件设计的重要环节。设 计时应考虑： 1、满足零件的使用要求 机械零件的使用要求主要有以下几点：
零件承受工作载荷的能力，主要从载荷的特点、强度、及刚度等
方面考虑； 零件的工作条件（运动速度等）及工作环境（温度、潮湿、腐蚀
纳米金属铜的超延展性
奇妙的碳纳米管：碳纳米管是由石墨中一层或若干层碳原子而卷曲而 成的笼状"纤维"，内部是空的，外部直径只有几到几十纳米，比重只有 钢的六分之一，而强度却是钢的100倍。轻而柔软又非常结实是作防弹 背心的最好材料。如果用碳纳米管做绳索，则是从月球上挂到地球表面 而唯一不被自身重量所拉断的绳索。如果用它做成地球-月球乘人的电 梯，人们在月球定居就很容易了。纳米碳管的细尖极易发射电子，用于 做电子枪，可做成几厘米厚的壁挂式电视屏，这是电视制造业的发展方 向。
青铜：含锡青铜、不含锡青铜 铜合金 黄铜：铜锌合金，并含有少量的锰、铝、镍 轴承合金（巴氏合金） 特点：具有良好的塑性和液态流动性。青铜合金还具有良好的减摩性 和抗腐蚀性。 零件毛坯获取方法：辗压、铸造。
非金属材料
橡胶：橡胶富于弹性，能吸收较多的冲击能量。常用作联轴器或减震 器的弹性元件、带传动的胶带等。硬橡胶可用于制造用水润滑 的轴承衬。
塑料：塑料的比重小，易于制成形状复杂的零件，而且各种不同塑料 具有不同的特点，如耐蚀性、绝热性、绝缘性、减摩性、摩擦 系数大等，所以近年来在机械制造中其应用日益广泛。
其它非金属材料：皮革、木材、纸板、棉、丝等。
神通广大的纳米材料 纳米颗粒是纳米材料基元。用物理、化学及生物学的方法制备 出只包含几百个或几千个原子、分子的"颗粒"。这些"颗粒"的尺寸只 有几个纳米。 （一）脾气暴躁、易燃易爆的纳米金属颗粒
机械零件所使用的材料是多种多样的，但是金属材料，尤其是黑 色金属材料，应用得最多和最广。此外各种新技术材料，如纳米材料 等，在机械中的应用也将逐渐增多。 机械制造中最常用的材料是钢和铸铁，其次是有色金属合金。非 金属材料如塑料、橡胶等 。
金属材料 铸铁：含碳量>2%
常用金属材料 钢： 含碳量≤ 2% 铜合金 铸铁：灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、合金铸铁等。 特点：良好的液态流动性，可铸造成形状复杂的零件。较好的减震性、 耐磨性、切削性（指灰铸铁）、成本低廉。 铁碳合金
零件在工作中有可能发生磨损之处，要提高其表面硬度，以增 加耐磨性。因此，应选择适于进行表面处理的淬火钢、渗碳钢、氮
化钢等品种。
零件的尺寸及质量的大小与材料的品种及毛坯制取方法有关。用 铸造材料制造毛坯时，一般可以不受尺寸及质量大小的限制；而用锻 造材料制造毛坯时，则须注意锻压机械及设备的生产能力。 此外，零件尺寸和质量的大小还和材料的强重比有关，应尽可能选 用强重比大的材料，以便减小零件的尺寸和质量。 2、满足零件的工艺性要求 在熟悉材料的工艺性的前提下，根据零件的结构复杂程度、尺寸 大小、生产批量的大小、毛坯制造及机械加工的特点，分析比较，合 理选择机械零件的材料。
结构复杂的零件宜选用铸造毛坯，或用板材冲压出元件后再经 焊接而成。结构简单的零件可用锻造法制取毛坯。 对材料工艺性的了解，在判断加工可能性方面起着重要的作用。
铸造材料的工艺性是指材料的液态流动性、收缩率、偏析程度及产生
缩孔的倾向性等。锻造材料的工艺性是指材料的延展性、热脆性及冷 态和热态下塑性变形的能力等。焊接材料的工艺性是指材料的焊接性 及焊缝产生裂纹的倾向性等。材料的热处理工艺性是指材料的可淬性、 淬火变形倾向性及热处理介质对它的渗透能力等。冷加工工艺性是指 材料的硬度、易切削性、冷作硬化程度及切削后可能达到的表面粗糙 度等。
金属纳米颗粒表面上的原子十分活泼。实验发现如果将金属铜或铝 作成纳米颗粒，遇到空气就会激烈燃烧，发生爆炸。可用纳米颗粒的粉 体作固体火箭的燃料、催化剂。
材料世界中的大力士--纳米金 属块体：金属纳米颗粒粉体制成 块状金属材料，它会变得十分结 实，强度比一般金属高十几倍， 同时又可以像橡胶一样富于弹性。