零件材料及选用
常用材料及热处理或表面处理的选用
1.AL6061 (国产以镁和硅为主要合金元素的铝合金)
大约动态价格(目前采购价-下同): 55-65元/kg
中等强度(бb≮270Mpa),抗腐蚀性和机加工性好,质轻.
基础件、支承件和结构件等一般零件的材料均可选用AL6061.
AL6061可以视情况作以下表面处理:
(Ⅰ). 沉镍: 可提高表面硬度(热处理前为HV400-440即相当于HRC42-55)和光洁度.也就提高了耐磨性和抗腐蚀性. 沉镍
厚度一般在4-8μ.
表面沉镍可以是光亮的、半光亮的和无光泽的.
(Ⅱ). 阳极氧化:也可提高表面硬度(达HV400-440即相当于HRC42-55) 和抗腐蚀性.黑色阳极氧化还有装饰效果.但表
面的色泽一致性和导电性较沉镍差.
阳极氧化又有以下四种供选择:
1). 阳极本色氧化(简称“氧化白”) 厚度一般在8-15μ
2). 阳极黑色氧化(简称“氧化黑”) 厚度一般在20-30μ
3). 硬质阳极氧化(简称“发硬白”) 厚度一般在12-20μ
4). 硬质阳极氧化黑(简称“发硬黑”) 厚度一般在20-30μ2.AL6063 (国产以镁和硅为主要合金元素的铝合金)
大约动态价格: 30元/kg;
除了强度(бb≮200Mpa)稍低外,其余性能和表面处理与
AL6061同,但由于其产量大而价格优势明显,一些不重要的零件在满足强度的条件下应优先选用AL6063来替代AL6061 .
3.AL7075 (国产以锌为主要合金元素的铝合金)
大约动态价格: 65元/kg
与AL6061相比,这是一种高强度铝合金(бb 为其的2倍),可淬火处理,但塑性较低. 其余性能和表面处理与AL6061同. 在强度方面要求比AL6061高的零件可选用.
4.Q235A (即老标准的A3钢, 国产普通碳素结构钢)
大约动态价格: 7元/kg
这是应用最广的普通碳素结构钢,特别是板材.质优价廉.
一般壳罩类零件(俗称“钣金件”) 的材料均可选用Q235A.
此种材料的壳罩类零件易生锈,一定要作表面处理.我公司在设计图纸上常简写成“烤漆颜色:电脑灰” .其实包括:
1)如果已生锈,要作除锈处理.
2)作漆前处理:一般要经过“脱脂”- “磷化”-(钝化)等处理.
3)喷底漆凉干,按色卡选择或调配“电脑灰”颜色的氨基醇酸
树脂或丙烯酸树脂烘漆(面漆),进行喷涂.
4)对已喷涂的工件进行烘烤,形成漆膜覆盖于工件表面.
除了“烤漆”外, 钣金件还可以进行“喷塑”处理. “喷塑”的厚度比“烤漆”的厚度(80-100μ)大得多(5-10倍).有里硬外软的感觉,但其与金属表面的附着力远比漆膜小.且均匀性亦较差.
5.SUS304 (日本牌号的不锈钢,我国相应牌号为0Cr18Ni9 )
大约动态价格: 52元/kg
外观要求较高的壳罩类零件( “钣金件”) 的材料可选用SUS304 .
其表面不需烤漆或喷塑,只作“钝化”处理即可.
6.SUS303 (日本牌号的不锈钢,我国相应牌号为Y1Cr18Ni9 )
大约动态价格: 45元/kg
这是一种切削性能较好的不锈钢,与AL6061相比,其具有很好的耐腐蚀性和很高的强度(бb 为AL6061的2倍),因此,对耐腐蚀性和强度都要求较高的机加工件,其材料可选用SUS303.
7.SUS440C (日本牌号不锈钢,我国相应牌号为11Cr17和9 Cr18 )
大约动态价格: 160元/kg
这是一种含碳量很高的不锈钢,可以进行淬火处理而提高其硬度(HRC>55).但加工后要作退磁处理. 因此,对硬度(耐磨性) 和耐腐蚀性都要求高的机加工件,其材料可选用SUS440C.
8.S136(H) (STAVAX ESR 瑞典“一胜百”不锈钢牌号,国产牌号相
同)
大约动态价格: 35元/kg (国产价,进口价约为此2倍)
S136是一种可淬硬至HRC45-55的不锈钢,也可作调质处理,表面可加工成镜面,(S136H预硬钢出厂硬度HRC30-35), 加工后也要作退磁处理.因此对耐腐蚀性和硬度(HRC>40)都有要求(但比SUS440C低)的机加工件,其材料可优先(因价低)选用S136.
9.45 (国产优质碳素结构钢中的中碳钢)
大约动态价格: 8-12元/kg
这是一般机械零件最常用的材质. 质优价廉,可调质或淬火处理.强度高(бb≮600Mpa),但抗锈蚀能力比不锈钢和铝差得多.承载较大的零件,特别是轴类零件可选用45钢,如果还要求淬得较硬的可选50等高碳钢.为防锈,表面要作氧化处理,俗称发蓝或发黑.
10.SKD11 (日本牌号工具钢,我国相应牌号为Cr12MoV )
大约动态价格: 46元/kg
这是一种最常用的冷作模具钢.淬火硬度HRC≥58,要求高硬
度、高耐磨性的零件可选用.
11. ASP-23 (瑞典“一胜百”粉末高速钢牌号)
大约动态价格: 520元/kg
高硬度、高耐磨性、高韧性粉末高速钢. 交货硬度HB 260 .
使用硬度高达HRC60-66,主要用于精密冲模的冲头.
12. POM 一种工程塑料,名称为“聚甲醛”,俗称“赛钢”.
大约动态价格:板:白色45元/kg ;黑色65元/kg.棒55元/kg
与一般常用的工程塑料(例如尼龙和ABS等)相比,强度高(бs ≮62Mpa),硬度大(HB≮14),耐磨性好,蠕变小.
受力不大、与其他零件接触时需要保护其表面不受损伤的质轻零件可选用.(注:还有一种防静电的POM,价格约338元/kg) 13. UR (Urethane)聚氨酯橡胶, 俗称“优力胶”“黄胶”
大约动态价格: 30元/kg
“优力胶”主要用作模具弹簧和同步带等,在机械上,缓冲垫、弹垫和一些要求弹性变形的零件可选用.
14. 有机玻璃(PMMA) 化学名称: 聚甲基丙烯酸甲脂.
大约动态价格: 28元/kg
有极好的透光性,有一定的强度和耐温变性.质较脆,表面硬
度不够,易擦毛.可用在罩盖上作观察用的透明零件.
15. 电木(酚醛树脂或环氧树脂层压板)
大约动态价格: 32元/kg
电气绝缘性能良好,可用作电器底板.
(最近公司也采用镀锌钢板作电器底板)
16. 铝型材
截面形状和尺寸种类繁多,主要用来构造机架和大罩盖的边框.
常用规格有:30×30; 30×60; 40×40; 40×80等.
此外,用作传感器安装导轨的铝型材,如SENC5(MISUMI型号)等.
17. 方钢管(俗称“方通”)
用得较多的是结构用焊接方钢管(GB/T6728).
主要用来制作较大的机架(框).
常用规格有:30×30×2.5; 40×40×2.5等.
制成的机架(框)还要作表面处理(与Q235A相同).
机械零件材料的选用原则
机械零件材料的选用原则 及典型零件的选材与热处理 一、机械零件选材原则 ①使用性能原则 ②工艺性能原则 a.铸造性能 b.压力加工性能 c.焊接性能 d.切削加工性能 ③经济性原则 二、典型零件的选材及热处理 1、齿轮 齿轮的选材及工艺分析： ①机床齿轮 材料：调质钢如45、40Cr、40MnB等，合金钢的淬透性更好。 工艺路线：备料→锻造→正火→机械粗加工→调质→机械精加工→齿部高频表面淬火+低温回火→精磨该工艺路线中热处理工序的作用是： 正火：可消除锻造应力，使同批毛坯具有相同的硬度（便于切削加工），并使组织细化、均匀； 调质：提高齿轮心部的综合力学性能，以承受交变弯曲应力和冲击载荷，还可减少高频淬火变形； 齿部高频表面淬火：提高齿面硬度、耐磨性和抗疲劳点蚀的能力； 低温回火：消除淬火应力，提高抗冲击能力，并可防止产生磨削裂纹。 ②汽车、拖拉机齿轮 材料：一般用合金渗碳钢，如20Cr、20CrMnTi、20MnVB等。 工艺路线：下料→锻造→正火→机械粗加工→渗碳+淬火+低温回火→磨削加工 该工艺路线中热处理工序的作用是： 正火：细化均匀组织，消除锻造应力，改善切削加工性； 渗碳：提高齿轮表面含碳量（0.8%～1.05%）； 淬火：获得一定深度的淬硬层（0.8～1.3mm），提高齿面耐磨性和接触疲劳强度； 低温回火：消除淬火应力，防止磨削裂纹，提高冲击抗力。 2、轴类零件 ①机床主轴 材料：载荷和转速不高时选45钢；承受较大载荷的车床主轴选40Cr；等。 工艺路线：备料→锻造→正火→机械粗加工→调质→机械精加工→轴颈部位表面淬火+低温回火→磨削该工艺路线中热处理工序的作用是： 正火：消除锻造应力，调整硬度便于切削加工，改善锻造组织，为调质做准备。 调质：获得高的综合力学性能，提高疲劳强度和抗冲击能力。 轴颈部位表面淬火+低温回火：使轴颈部位获得高硬度和高耐磨性。
5 减速器部件材料的选择
5 减速器部件材料的选择 5.1 齿轮材料规定为铸钢或球铁，齿轮的材料选用ZG35CrMo 或QT700-2，齿轮调质硬度为 HB240～270。 5.2 齿轮轴材料为42CrMo或更高性能的材料，调质硬度为HB280～310，输出轴的材料为45 钢，调质硬度为HB217～255。 5.3 相互啮合的一对齿轮的硬度差应在HB30～50的范围内，同一轴左右两侧齿轮的硬度差在 HB10~20的范围内。 5.4 箱体材料选用HT200，材料性能不得低于GB/T 9439-2010 的要求。 Q/SYCQ 3455—2012 5 6 减速器部件制造工艺 6.1 铸件不应有影响减速器外观质量和降低零件强度的缺陷，铸造齿轮缘上的疏松、缩孔及成 型齿面上的任何缺陷不得焊补。 6.2 减速器的双圆弧齿轮精度按GB/T15753-1995 8-8-7级制造。 6.3 齿轮轴和轴按技术文件规定要求调质后，应进行内部探伤检查。 6.4 在齿轮与齿轮轴加工过程中，其左、右旋齿、齿尖的对称度误差小于等于0.2mm。6.5 主动轴、中间轴、从动轴配合及定位面粗糙度￡Ra1.6，齿轮工作面表面粗糙度￡Ra3.2，轴承孔表面粗糙度￡Ra3.2。 6.6 轴承孔尺寸公差带为H7，圆柱度不低于GB/T1184-1996中的7级，端面与轴承孔的垂直度 不低于GB/T1184-1996中的8级。 6.7 减速器主动轴窜动应符合表2。 表2 减速器主动轴窜动量表 6.8 对机械加工图样未注尺寸公差按GB/T1804-2000 IT12 等级加工，未说明形位公差执行 JB/T 8853-2001的规定。 6.9 材料的机械性能应符合GB/T9439-2010的规定。 6.10 铸件除毛坯进行人工时效处理外，粗加工后再进行一次时效处理。 6.11 减速器箱体、箱盖、胶带轮 6.11.1 箱体、箱盖合箱后，边缘应平齐，机体、机盖合箱后，机盖凸缘比机体凸缘宽不大于2mm。 总长不小于1200mm时，相互错位每边不得大于3mm，总长小于1200mm时，相互错位
机械零件的常用材料及选用原则
機械零件的常用材料及選用原則一.機械零件常用材料: 機械零件常用材料主要有黑色金屬﹑有色金屬﹑非金屬材料和各種复合材料四大類.其中以黑色金屬中的鋼﹑鑄鐵,及有色金屬中的銅合金﹑鋁合金最為常用,其次是非金屬材料中的高分子材料﹑陶瓷材料和复合材料.有關知識在金屬工藝學及工程材料學等,分別介紹. 二.機械零件材料的選用原則: 在機械設計中合理地選擇材料是一個很重要的問題.選擇零件的材料主要應考慮三方面的問題,即使用要求﹑工藝要求和經濟性要求. 1.使用要求:滿足使用要求是選擇零件材料的最基本原則.使用要求一般包括:(1)零件的工作和受載情況,(2)對零件尺寸和重要的限制,(3)零件的重要程度. 在考慮使用要求時要抓住主要問題,兼顧一切.一般地講,減輕重量是機械設計的主要要求之一.若零件尺寸取決於強度,且尺寸和重量又受到某些限制時,應選用強度較高的材料.在滑動摩擦下工作的零件應選用減摩性能好的材料或耐磨材料.在高溫下工作的零件應選用耐熱材料,在腐蝕介質中工作的零件應選用耐蝕材料. 2.工藝要求:所謂工藝要求,是指所選用材料的冷﹑熱加工性能好.比如同是箱體零件采用鑄件還是焊接件,要看生產批量大小.大批量宜用鑄件,小批量宜用焊接件.如果是鑄造毛坯應選用流動性好的材料,若是焊接件應選用焊性好的材料. 選擇材料還必須考慮材料熱處理的工藝性.
由於一般零件都必須經切削加工,所以選擇材料還要考慮其切削性能(易斷屑﹑表面光滑﹑刀具磨損小等) (3).經濟性要求:經濟性首先體現在材料的相對價格上,在滿足上述兩方面選材原則基礎上,應盡可能選擇價格低廉的材料.其次對經濟性不能只從材料價格上考慮,其加工製造費用,使用維護費用都應考慮在內.總之,經濟性要綜合考慮.
机械零件设计中如何对材料进行选择
机械零件设计中如何对材料进行选择 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 在对机械零件进行设计与制造的过程中，材料是决定产品是否合格的基础，它会对机械零件的使用性能、使用寿命以及制造成本造成一定的影响。在现今的机械制造领域，对于零件材料的选择一般都是参考相同类型零件的用料方案。但是这种选择方法存在一定的不严谨性。那么，机械零件设计中如何对材料进行选择呢？ 1、机械零件材料的选择要满足的要求 （1）使用性能要求材料在使用的过程中需要满足根本要求，不同的零件，其要求使用的性能也不同，有的零件要求高强度，而有的则要求具有较高耐磨性，有的甚至没有严格的性能要求，仅要求有华丽的外观。因此，在选择材料的时候，首先应该了解的就是准确判断零件的基本要求。 （2）工艺性能要求材料的工艺性可以对材料本身的各种加工工艺要求进行反映。要求材料在加工制造时可以制造出成品来，并且能便于制造，并保证质量。
（3）经济性能要求零件材料的选择需要以最小的耗费取得最大的经济效益。在满足使用性能的前提下，选择材料还需要降低零件总成本。 材料价格：材料的价格需要占到总成本较大比重，一般在30%—70%之间。 提高材料利用率：可以用精铸、模锻、冷拉毛坯，可有效减少切削面加工材料浪费。 零件维修费：零件加工和维修的费用要尽量低。 2、机械零件材料的选择方法 （1）选对材料对于产品本身的寿命周期会有一定的影响，材料的选用会对产品寿命周期成本有很大额影响。在工程实践中，保证产品的合理功能前提下，虽然选用价格便宜的材料，可以降低寿命周期成本。但是如果选择了成本高性能好的材料，因为产品的自重比较轻、使用寿命长、维护费用低、能源浪费少等优势。从产品的寿命周期成本来看，经济性更好。 （2）制造方法的选择，也是材料选择中不得不考虑的一个因素。需要将结构设计、材料选择以及可用加工方法看做一个整体，在选材的时候不仅要考虑零件的单项加工工序成本，还需要综合对加工路线所涉及的全部加工工序进行全面考虑。内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数
零件材料的选用
1 调质钢 含碳量0.30%～0.50%的中碳结构钢与中碳低合金结构钢经调质后具有良好的综合机械性能，即具有较高的抗拉强度，σ b ＝700～1100 MPa，又具有较高的塑韧性(伸长率)δ＝8%～10%，不收缩率ψ＝ 45%～55%，冲击值α k ＝60～100 J/cm2。调质是指中碳(低合金)结构钢先进行淬火得马氏体组织(或马氏体为主体的组织)，尔后再550～650 ℃高温回火得回火索氏体组织。同一轴径选用不同钢材的工件采用不同调质工艺处理至同一硬度，得到的机械性能产生差异；不同轴径选用同一钢材的工件采用相同的调质工艺处理，各自的机械性能也产生差异，这一现象的产生是钢材淬透性这一特性造成的。 通俗地讲，淬透性是钢材能够被淬透的能力接受淬火成马氏体的能力。淬透性与工件截面厚度有一定关系，即所谓尺寸效应，截面尺寸增大，淬透层深度减小。合金结构钢较碳素结构钢的淬透性高。40Cr、35CrMo等合金结构钢较40、45碳素钢的淬透层的截面相应增大。如全淬透截面尺寸：45钢水淬12～18 mm，油淬5～8 mm，淬透已不易；40Cr钢油淬18～32 mm；35CrMo钢油淬25～40 mm。而40Cr钢50 mm料油淬工件表面15～8 mm淬硬已较难，60～70 mm工件油淬则几乎无淬硬层。 调质效果与淬透性有着密切关系，淬得越透，心部得到的马氏体量越多，调质处理后的综合机械性 能也越好，若零件尺寸超出全淬透尺寸，调质后其屈服强度σ s 、伸长率δ、不数缩率ψ、冲击值α k 等都要降低，其降低程度随淬透层深度的减小而增大，乃至调质性能接近正火状态，调质就失去其提高性能的意义了。 设计零件选用调质材料时，必须考虑钢件淬透性与调质零件坯料尺寸的协调关系，保证工件调质热处理后达到要求的机械性能，对钻机关键部件尤应如此。要注意的是一些机械设计手册上有关钢材调质 机械性能数据σ s 、α k 等大多是在完全淬透(标有标准试样尺寸)的条件下得到的，工件实际能达到的机 械性能往往要比此值低，乃至相差甚远。 根据零件工作条件，分析受力情况，确定正常运行所要求的机械性能是选材的主要依据。 紧固螺栓、连杠等杠类零件，主要工作于拉(压)应力状态，整个截面受到较均匀的拉(压)应力，为此，其整个截面必须淬透，保证性能达到一致。如在动态下工作，且受力较大的拉杠与六角螺栓(12～18 mm)用淬透性好的40Cr钢进行调质，而不采用45钢，避免了不能完全保证心部淬透而造成对性能的不良影响。对25～30 mm柴油机连杠不采用40Cr钢，而用淬透性更好的42CrMo钢进行调质，也是基于上述截面性能一致的理由。 曲轴、主轴等轴类工件工作于弯曲、扭转应力状态，最大复合应力发生在轴外缘，而心部很小，为此，表面强度要求高些，调质轴表面3R/4～R/2淬硬即可，不必全截面淬透。如钻机中16～22 mm轴径，不直接传动负荷的光轴。用45钢调质至HB241～286，局部要求耐磨再进行高频表面淬火，完全可满足使用的性能要求，而没必要采用价格高的40Cr钢，乃至35CrMo钢进行同样的热处理。对负荷较大的轴必须保证轴径3R/4～R/2表层部分淬硬，如钻机中的输出轴，轴径≤42 mm，采用40Cr钢调质硬度HB217～255或HB241～286(有的在花键部分高频表面淬火)，使用情况良好。而48～60 mm的40Cr钢输出轴，经同样热处理至表面相同硬度，但使用中易发生塑性扭曲变形而过早失效。原因在于后者不能做到截面3R/4以上表层淬硬，乃至有时(因钢材成分波动等原因)表面也难淬硬(HRC＜45)，随着淬透层 的减少，调质后屈强比σ s /σ b 显著下降，弯曲强度σ b 也降低，达不到要求的强度设计值。至于屈服强 度σ s 为轴类零件主要设计指标，且尺寸和质量大小又有所限制时，应选淬透性好的材料，以保证性能要求。48～60 mm负荷较重的输出轴，应采用淬透性好的35CrMo钢取代40Cr钢进行调质。 齿轮类工件主要工作于交变压应力与弯曲应力状态，要求齿部有较多的接触疲劳强度与弯曲疲劳强度，而调质件的疲劳极限随淬火马氏体量的增多而提高，为此要做到全齿部位截面淬透，保证达到调质齿轮要求的机械性能。鉴于不完全淬透对机械性能的影响，对负荷较轻、模数m≤4的低速从动齿轮采用45钢调质；而对负荷相对较重，有一定冲击的齿轮采用40Cr钢调质；转速提高，要求一定耐磨性时则进行齿廓部位高频淬火。钻机中有些齿宽B≥40 mm，模数m＝4～5的齿轮，特别是轴齿轮，采用40Cr 钢调质再高频表面淬火，使用中常发生断齿、齿扭曲变形等过早失效现象。齿轮要求强度的同时，还得有一定塑韧性配合，对此，用淬透性好的35CrMo、40CrNi等钢取代40Cr钢调质会改变效果(高频淬火
零件材料及选用
常用材料及热处理或表面处理的选用 1.AL6061 (国产以镁和硅为主要合金元素的铝合金) 大约动态价格(目前采购价-下同): 55-65元/kg 中等强度(бb≮270Mpa),抗腐蚀性和机加工性好,质轻. 基础件、支承件和结构件等一般零件的材料均可选用AL6061. AL6061可以视情况作以下表面处理: (Ⅰ). 沉镍: 可提高表面硬度(热处理前为HV400-440即相当于HRC42-55)和光洁度.也就提高了耐磨性和抗腐蚀性. 沉镍 厚度一般在4-8μ. 表面沉镍可以是光亮的、半光亮的和无光泽的. (Ⅱ). 阳极氧化:也可提高表面硬度(达HV400-440即相当于HRC42-55) 和抗腐蚀性.黑色阳极氧化还有装饰效果.但表 面的色泽一致性和导电性较沉镍差. 阳极氧化又有以下四种供选择: 1). 阳极本色氧化(简称“氧化白”) 厚度一般在8-15μ 2). 阳极黑色氧化(简称“氧化黑”) 厚度一般在20-30μ 3). 硬质阳极氧化(简称“发硬白”) 厚度一般在12-20μ 4). 硬质阳极氧化黑(简称“发硬黑”) 厚度一般在20-30μ2.AL6063 (国产以镁和硅为主要合金元素的铝合金) 大约动态价格: 30元/kg; 除了强度(бb≮200Mpa)稍低外,其余性能和表面处理与
AL6061同,但由于其产量大而价格优势明显,一些不重要的零件在满足强度的条件下应优先选用AL6063来替代AL6061 . 3.AL7075 (国产以锌为主要合金元素的铝合金) 大约动态价格: 65元/kg 与AL6061相比,这是一种高强度铝合金(бb 为其的2倍),可淬火处理,但塑性较低. 其余性能和表面处理与AL6061同. 在强度方面要求比AL6061高的零件可选用. 4.Q235A (即老标准的A3钢, 国产普通碳素结构钢) 大约动态价格: 7元/kg 这是应用最广的普通碳素结构钢,特别是板材.质优价廉. 一般壳罩类零件(俗称“钣金件”) 的材料均可选用Q235A. 此种材料的壳罩类零件易生锈,一定要作表面处理.我公司在设计图纸上常简写成“烤漆颜色:电脑灰” .其实包括: 1)如果已生锈,要作除锈处理. 2)作漆前处理:一般要经过“脱脂”- “磷化”-(钝化)等处理. 3)喷底漆凉干,按色卡选择或调配“电脑灰”颜色的氨基醇酸 树脂或丙烯酸树脂烘漆(面漆),进行喷涂. 4)对已喷涂的工件进行烘烤,形成漆膜覆盖于工件表面. 除了“烤漆”外, 钣金件还可以进行“喷塑”处理. “喷塑”的厚度比“烤漆”的厚度(80-100μ)大得多(5-10倍).有里硬外软的感觉,但其与金属表面的附着力远比漆膜小.且均匀性亦较差. 5.SUS304 (日本牌号的不锈钢,我国相应牌号为0Cr18Ni9 )
机械零件的常用材料及其选择原则
机械零件的常用材料及其选择原则 1．铸铁与钢是以它们含碳量的高低来区分的，一般含碳量高于_______者为铸铁，低于此值为钢。（1）2% （2）2.5% （3）3%（4）3.5 2．灰铸铁和钢相比较，_______不能作为灰铸铁的优点。 （1）价格便宜（2）抗压强度较高（3）抗磨性和减磨性好 （4）承受冲击载荷能力强（5）铸造性较好（6）吸震性强 3.铸铁中的_______，起强度接近于45号钢，并有良好的耐磨性，现已广泛用来代替钢材，铸造发动机中的曲轴、铁轨、齿轮、蜗轮等零件。 （1）可锻铸铁（2）优质铸铁（3）球墨铸铁（4）耐热铸铁 4.灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、低碳钢、中碳钢这五种材料中，有_______可以进行铸造。 （1）一种（2）两种（3）三种（4）四种 5．下列材料牌号中，灰铸铁是_______。 （1）ZG25 （2）QT40-10 （3）HT20-40 （4）ZH62 （5）ZL102 6．金属材料的牌号为HT20-40，其中20表示材料的_______。 （1）抗弯（2）抗拉（3）抗压（4）屈服 7．金属材料的牌号为HT25-47，其中47表示该材料的_______。 （1）抗拉强度（2）屈服强度（3）抗弯强度（4）延伸率 8．普通碳钢及优质碳钢通常以_______的形式，供应用户制造机械零件。 （1）块状原料（2）型材（3）钢锭
9．碳素结构钢的含碳量在_______以上的，称为高碳钢。 （1）（0.25-0.5）% （2）（0.55-0.7）% （3）（0.8-0.95）% （4）0.95% 10．碳素结构钢中，中碳钢的含碳量通常为_______。 （1）（0.1-0.3）% （2）（0.3-0.5）% （3）（0.5-0.7）% （4）（0.7-0.9）% 11．碳素结构钢的含碳量低于_______时为低碳钢。 （1）0.25% （2）0.5% （3）0.6% （4）0.7% 12.碳素结构钢的含碳量越高，则_______。 （1）材料的强度越高，塑性越低（2）材料的强度越低，脆性越高 （3）材料的强度越高，塑性不变（4）材料的强度变化不大，而塑性越低 13.甲、乙两类普通碳钢的区别在于：_______。 （1）甲类只含有微量的磷、硫成分 （2）甲类能保证机械性能几化学成分 （3）甲类保证化学成分，不保证机械性能；乙类保证机械性能，不保证化学性能 （4）甲类保证机械性能，不保证化学性能。乙类保证化学成分，不保证机械性能 14.优质碳钢和普通碳钢相比，_______不符合事实。
机械零件毛坯选择
第5章机械零件毛坯的选择机械零件的制造包括毛坯成形和切削加工两个阶段，毛坯成形不仅对后续的切削加工产生很大的影响，而且对零件乃至机械产品的质量、使用性能、生产周期和成本等都有影响。因此，正确选择毛坯的类型和生产方法对于机械制造具有重要意义。本章将着重介绍毛坯选择的原则及典型机械零件毛坯的选择。 5.1毛坯选择的原则 机械零件常用的毛坯类型有铸件、锻件、轧制型材、挤压件、冲压件、焊接件、粉末冶金件和注射成型件等，每种类型的毛坯都可以有多种成形方法，在选择时我们遵循的原则是：在保证毛坯质量的前提下，力求选用高效、低成本、制造周期短的毛坯生产方法。一般毛坯选择步骤是：首先由设计人员提出毛坯材料和加工后要达到的质量要求，然后再由工艺人员根据零件图、生产批量，并综合考虑交货期限及现有可利用的设备、人员和技术水平等选定合适的毛坯生产方法。具体要考虑的因素有以下几方面： 5.1.1满足材料的工艺性能要求 金属是制造机械零件的主要材料，一旦材料确定后，其材料的工艺性能就是影响毛坯成形的重要因素，表5.1.1给出了常用金属材料所适用的毛坯生产方法。
注：表中“⊙”表示材料适宜或可以采用的毛坯生产方法。 5.1.2满足零件的使用要求 零件的使用要求主要包括零件的结构形状和尺寸要求、零件的工作条件（通常指零件的受力情况、工作环境和接触介质等）以及对零件性能的要求等。 1.结构形状和尺寸的要求机械零件由于使用功能不同，其结构形状和尺寸往往差异较大，各种毛坯生产方法对零件结构形状和尺寸的适应能力也不相同，所以选择毛坯时，应认真分析零件的结构形状和尺寸特点，选择与之相适应的毛坯制造方法。对于结构形状复杂的中小型零件，为了使毛坯形状与零件较为接近，应先确定以铸件作为毛坯，然后再根据使用性能要求等选择砂型铸造、金属型铸造或熔模铸造。对于结构形状很复杂且轮廓尺寸不大的零件，宜选择熔模铸造；对于结构形状较为复杂，且抗冲击能力、抗疲劳强度要求较高的中小型零件，宜选择模锻件毛坯；对于那些结构形状相当复杂且轮廓尺寸又较大的零件，宜选择组合毛坯。 2.力学性能的要求对于力学性能要求较高，特别是工作时要承受冲击和交变载荷的零件，为了提高抗冲击和抗疲劳破坏的能力，一般应选择锻件，如机床、汽车的传动轴和齿轮等；对于由于其它方面原因需采用铸件的，但又要求零件的金相组织致密、承载能力较强的零件，应选择相应的能满足要求的铸造方法，如压力铸造、金属型铸造和离心铸造等。 3.表面质量的要求为降低生产成本，现代机械产品上的某些非配合表面有尽量不加工的趋势，即实现少、无切屑加工。为保证这类表面的外观质量，对于尺寸较小的有色金属件，宜选择金属型铸造、压力铸造或精密模锻；对于尺寸较小的钢铁件，则宜选择熔模铸造（铸钢件）或精密模锻（结构钢件）。 4.其它方面的要求对于具有某些特殊要求的零件，必须结合毛坯材料和生产方法来满足这些要求。例如，某些有耐压要求的套筒零件，要求零件金相组织致密，不能有气孔、砂眼等缺陷，则宜选择型材（如液压油缸常采用无缝钢管）；
零件材料的选用
零件材料的选用 一、调质钢 含碳量0.30%～0.50%的中碳结构钢与中碳低合金结构钢经调质后具有良好的综合机械性能，即具有较高的抗拉强度，σb＝700～1100 MPa，又具有较高的塑韧性(伸长率)δ＝8%～10%，不收缩率ψ＝45%～55%，冲击值αk＝60～100J/cm2。 调质是指中碳(低合金)结构钢先进行淬火得马氏体组织(或马氏体为主体的组织)，尔后再550～650℃高温回火得回火索氏体组织。 同一轴径选用不同钢材的工件采用不同调质工艺处理至同一硬度，得到的机械性能产生差异；不同轴径选用同一钢材的工件采用相同的调质工艺处理，各自的机械性能也产生差异，这一现象的产生是钢材淬透性这一特性造成的。 通俗地讲，淬透性是钢材能够被淬透的能力接受淬火成马氏体的能力。淬透性与工件截面厚度有一定关系，即所谓尺寸效应，截面尺寸增大，淬透层深度减小。合金结构钢较碳素结构钢的淬透性高。40Cr、35CrMo等合金结构钢较40、45碳素钢的淬透层的截面相应增大。如全淬透截面尺寸：45钢水淬12~18mm，油淬5～8mm，淬透已不易；40Cr钢油淬18～32mm；35CrMo钢油淬25～40mm。而40Cr钢50mm料油淬工件表面15～8mm淬硬已较难，60～70mm工件油淬则几乎无淬硬层。 调质效果与淬透性有着密切关系，淬得越透，心部得到的马氏体量越多，调质处理后的综合机械性能也越好，若零件尺寸超出全淬透尺寸，调质后其屈服强度σs、伸长率δ、不数缩率ψ、冲击值αk等都要降低，其降低程度随淬透层深度的减小而增大，乃至调质性能接近正火状态，调质就失去其提高性能的意义了。设计零件选用调质材料时，必须考虑钢件淬透性与调质零件坯料尺寸的协调关系，保证工件调质热处理后达到要求的机械性能，对钻机关键部件尤应如此。要注意的是一些机械设计手册上有关钢材调质机械性能数据σs、αk等大多是在完全淬透(标有标准试样尺寸)的条件下得到的，工件实际能达到的机械性能往往要比此值低，乃至相差甚远。 根据零件工作条件，分析受力情况，确定正常运行所要求的机械性能是选材的主要依据。紧固螺栓、连杠等杠类零件，主要工作于拉(压)应力状态，整个截面受到较均匀的拉(压)应力，为此，其整个截面必须淬透，保证性能达到一致。如在动态下工作，且受力较大的拉杠与六角螺栓(12～18mm)用淬透性好的40Cr钢进行调质，而不采用45钢，避免了不能完全保证心部淬透而造成对性能的不良影响。对25～30mm柴油机连杠不采用40Cr钢，而用淬透性更好的42CrMo钢进行调质，也是基于上述截面性能一致的理由。曲轴、主轴等轴类工件工作于弯曲、扭转应力状态，最大复合应力发生在轴外缘，而心部很小，为此，表面强度要求高些，调质轴表面3R/4～R/2淬硬即可，不必全截面淬透。如钻机中16～22mm轴径，不直接传动负荷的光轴。用45钢调质至HB241～286，局部要求耐磨再进行高频表面淬火，完全可满足使用的性能要求，而没必要采用价格高的40Cr钢，乃至35CrMo钢进行同样的热处理。对负荷较大的轴必须保证轴径3R/4～R/2表层部分淬硬，如钻机中的输出轴，轴径≤42mm，采用40Cr钢调质硬度HB217～255或HB241～286(有的在花键部分高频表面淬火)，使用情况良好。而48～60mm的40Cr钢输出轴，经同样热处理至表面相同硬度，但使用中易发生塑性扭曲变形而过早失效。原因在于后者不能做到截面3R/4以上表层淬硬，乃至有时(因钢材成分波动等原因)表面也难淬硬(HRC＜45)，随着淬透层的减少，调质后屈强比σs/σb显著下降，弯曲强度σbb也降低，达不到要求的强度设计值。至于屈服强度σs 为轴类零件主要设计指标，且尺寸和质量大小又有所限制时，应选淬透性好的材料，以保证性能要求。48～60mm负荷较重的输出轴，应采用淬透性好的35CrMo钢取代40Cr钢进行调质。 齿轮类工件主要工作于交变压应力与弯曲应力状态，要求齿部有较多的接触疲劳强度与弯曲
关于零件属性及材料明细表的定制
关于零件属性及材料明细表的定制 对于装配体的工程图，还需要提供材料明细表，SolidWorks本身已提供BOM ( Bill of Material，物料清单)表的标准模板，但该模板却与需求相差较远，故需要改进。首先将标准模版引人任意一装配工程图，再选中材料明细表(最好先选中需要修改的列)并右键选择插人列功能，就会在Property Manager中出现如图所示的自定义属性的下拉框， 在下拉框中选择需要的信息并设置好列宽后，就得到工程图的材料明细表，如图所示。 此时设计人员可以将自定义设置好的BOM模板另存起来，便于下次直接调用。
1、自定义文件属性 首先，需要明白这样一个概念：工程图中的“属性变量”。什么叫“属性变量”？当在工程图中插入文字和注释的时候，有一个图标是“链接到属性”，就是下图中红圈部分或者在注释上点击右键，属性里也可以看到： 我们选择这个“链接到属性”，就会出现下面这个对话框：（注意，一般来讲，我们在工程图中所使用的属性都应该来自图中的模型，既.sldprt或.sldasm中定义的内容，所以应该选择“图纸属性中所指定视图中模型”这一项。只有少数某些属性需要用“当前文件”中的定义，如此工程图“最后保存的时间”） 点开它，选择“材料”：
这样就插入了一个“属性变量”的文本，如下图： 而这个变量是跟随工程图中所引入的模型的属性变化的。现在我们来建立一个3D模型，选定他的材料为45：
然后将这个模型插入到工程图中： 看吧，那个“属性变量”的文本就变成了“45”。 2、“属性变量”的应用 要实现工程图中的自动明细表，其根本就是“属性变量”的应用。 “属性变量”就是SolidWorks中3D模型与工程图之间的一个“纽带”，使得工程图中不仅是各视图与原模型关联，各种文字及表格也是与原模型相关联的。而这也是目前的3D 软件的终极目标：所有的设计信息及技术表达全部包含在一个3D图中，而2D的工程图仅仅是辅助，甚至可以不要，仅在需要纸质图纸交流的时候方便、自动的生成。
典型零件材料选择
典型零件材料选择、成形工艺、热处理及组织性能 摘要 材料是人类生产和社会发展的重要物质基础，也是我们日常生活基本资源中不可分割的一个组成部分。材料的应用和发展与社会文明进步有着十分密切的关系。材料选用与材料成形技术是机械制造生产过程中的重要组成部分。材料的选用与成形工艺是机械零件获得性能的重要保证。 关键词热处理组织结构成形工艺 热处理及组织性能 金属材料的热处理是金属材料在固态下，通过适当的方式进行加热、保温和冷却，改变材料内部组织结构，从而改善材料性能的一种工艺方法。 退火 1定义：将金属加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却的工艺。 2目的： (1) 降低硬度，改善切削加工性。 (2)消除残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向； (3)细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。 (4)均匀材料组织和成分，改善材料性能或为以后热处理做组织准备。 在生产中，退火工艺应用很广泛。根据工件要求退火的目的不同，退火的工艺规范有多种，常用的有完全退火、球化退火、和去应力退火等。 分类 ①完全退火。用以细化中、低碳钢经铸造、锻压和焊接后出现的力学性能不佳的粗大过热组织。将工件加热到铁素体全部转变为奥氏体的温度以上30～50℃，保温一段时间，然后随炉缓慢冷却，在冷却过程中奥氏体再次发生转变，即可使钢的组织变细。
②球化退火。用以降低工具钢和轴承钢锻压后的偏高硬度。将工件加热到钢开始形成奥氏体的温度以上20～40℃，保温后缓慢冷却，在冷却过程中珠光体中的片层状渗碳体变为球状，从而降低了硬度。 ③扩散退火。用以使合金铸件化学成分均匀化，提高其使用性能。方法是在不发生熔化的前提下，将铸件加热到尽可能高的温度，并长时间保温，待合金中各种元素扩散趋于均匀分布后缓冷。 ④去应力退火。用以消除钢铁铸件和焊接件的内应力。对于钢铁制品加热后开始形成奥氏体的温度以下100～200℃，保温后在空气中冷却，即可消除内应力。 正火就是将钢加热到Ac3以上30～50℃，保温适当时间后在静止空气中冷却的热处理工艺。 正火的主要应用范围有： ①用于低碳钢，正火后硬度略高于退火，韧性也较好，可作为切削加工的预处理。 ②用于中碳钢，可代替调质处理(淬火+高温回火）作为最后热处理，也可作为用感应加热方法进行表面淬火前的预备处理。 ③用于工具钢、轴承钢、渗碳钢等，可以消降或抑制网状碳化物的形成，从而得到球化退火所需的良好组织。 ④过共析钢球化退火前进行一次正火，可消除网状二次渗碳体，以保证球化退火时渗碳体全部球粒化。 正火后的组织：亚共析钢为F+S，共析钢为S，过共析钢为S+二次渗碳体，且为不连续。 目的（1）去除材料的内应力 （2）降低材料的硬度，提高塑性 回火回火是工件淬硬后加热到AC1（加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度）
机械零件的常用材料及选用原则
机械零件的常用材料及 选用原则 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
一. 机械零件常用材料: 机械零件常用材料主要有黑色金属﹑有色金属﹑非金属材料和各种复合材料四大类.其中以黑色金属中的钢﹑铸铁,及有色金属中的铜合金﹑铝合金最为常用,其次是非金属材料中的高分子材料﹑陶瓷材料和复合材料.有关知识在金属工艺学及工程材料学等,分别介绍. 二. 机械零件材料的选用原则: 在机械设计中合理地选择材料是一个很重要的问题.选择零件的材料主要应考虑三方面的问题,即使用要求﹑工艺要求和经济性要求. 1.使用要求:满足使用要求是选择零件材料的最基本原则.使用要求一般包括:(1)零件的工作和受载情况,(2)对零件尺寸和重要的限制,(3)零件的重要程度. 在考虑使用要求时要抓住主要问题,兼顾一切.一般地讲,减轻重量是机械设计的主要要求之一.若零件尺寸取决於强度,且尺寸和重量又受到某些限制时,应选用强度较高的材料.在滑动摩擦下工作的零件应选用减摩性能好的材料或耐磨材料.在高温下工作的零件应选用耐热材料,在腐蚀介质中工作的零件应选用耐蚀材料. 2.工艺要求:所谓工艺要求,是指所选用材料的冷﹑热加工性能好.比如同是箱体零件采用铸件还是焊接件,要看生产批量大小.大批量宜用铸件,小批量宜用焊接件.如果是铸造毛坯应选用流动性好的材料,若是焊接件应选用焊性好的材料. 选择材料还必须考虑材料热处理的工艺性. 由於一般零件都必须经切削加工,所以选择材料还要考虑其切削性能(易断屑﹑表面光滑﹑刀具磨损小等) (3).经济性要求:经济性首先体现在材料的相对价格上,在满足上述两方面选材原则基础上,应尽可能选择价格低廉的材料.其次对经济性不能只从材料价格上考虑,其加工制造费用,使用维护费用都应考虑在内.总之,经济性要综合考虑.
机械零件常用材料.
附录A 机械零件的常用材料 机械零件的常用材料分为金属和非金属两大类。其中，金属材料应用最广，非金属材料以其独特的性能也日益显示出广阔的应用前景。金属材料包括黑色金属（钢、铸铁）和有色金属，前者应用最多。此外，近年来复合材料的研究与开发，也已成为材料科学的一个新方向。下面简要介绍机械零件的常用材料及其应用。 A.1 钢钢的品种多，性能好，是机械零件最常用的材料。 A.1.1 碳素钢碳素钢的性能主要取决于含碳量，即碳的质量百分含量。含碳量越高，钢的强度越高，塑性越低。由于碳素钢生产批量大，价格低，供应充足，一般的机械零件应优先选用。碳素钢分为碳素结构钢（GB/T 700—1988GB/T 699—1988）。前者主要用于受力不大而且基本上是承受静载荷的零件，其中以Q235、Q255较为常用。等杂质较少，其性能优于碳素结构钢，而且能同时保证钢的机械性能和化学成分，可以进行热处理，故常用于受力较大，且受变载荷或冲击载荷作用的零件。 优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示，代表钢中碳的平均含量。如45钢，其平均含量碳为0.45%。对于含锰量较高的优质碳素结构钢，其牌号还要在含碳量数字之后加注符号“Mn ”，如40Mn 等。平均含碳量低于0.25%0.25%～0.60%母、齿轮、键、轴等零件；平均含碳量高于0.60%弹性，是弹簧、钢丝绳等零件的常用材料。 低韧性。应当指出，合金钢的性能不仅与化学成分有关，在很大程度上还取决于适当的热处理。由于合金钢价格较贵，通常只用于制造重要的或具有特殊性能要求的机械零件。 含各主要合金元素的符号及其含量，而且规定：合金元素平均含量低于1.5%时，不注含 机械设计基础
机械零件的常用材料及选用原则
机械零件的常用材料及选用原则一.机械零件常用材料: 机械零件常用材料主要有黑色金属﹑有色金属﹑非金属材料和各种复合材料四大类.其中以黑色金属中的钢﹑铸铁,及有色金属中的铜合金﹑铝合金最为常用,其次是非金属材料中的高分子材料﹑陶瓷材料和复合材料.有关知识在金属工艺学及工程材料学等,分别介绍. 二.机械零件材料的选用原则: 在机械设计中合理地选择材料是一个很重要的问题.选择零件的材料主要应考虑三方面的问题,即使用要求﹑工艺要求和经济性要求. 1.使用要求:满足使用要求是选择零件材料的最基本原则.使用要求一般包括:(1)零件的工作和受载情况,(2)对零件尺寸和重要的限制,(3)零件的重要程度. 在考虑使用要求时要抓住主要问题,兼顾一切.一般地讲,减轻重量是机械设计的主要要求之一.若零件尺寸取决於强度,且尺寸和重量又受到某些限制时,应选用强度较高的材料.在滑动摩擦下工作的零件应选用减摩性能好的材料或耐磨材料.在高温下工作的零件应选用耐热材料,在腐蚀介质中工作的零件应选用耐蚀材料. 2.工艺要求:所谓工艺要求,是指所选用材料的冷﹑热加工性能好.比如同是箱体零件采用铸件还是焊接件,要看生产批量大小.大批量宜用铸件,小批量宜用焊接件.如果是铸造毛坯应选用流动性好的材料,若是焊接件应选用焊性好的材料. 选择材料还必须考虑材料热处理的工艺性.
由於一般零件都必须经切削加工,所以选择材料还要考虑其切削性能(易断屑﹑表面光滑﹑刀具磨损小等) (3).经济性要求:经济性首先体现在材料的相对价格上,在满足上述两方面选材原则基础上,应尽可能选择价格低廉的材料.其次对经济性不能只从材料价格上考虑,其加工制造费用,使用维护费用都应考虑在内.总之,经济性要综合考虑. 几种常用材料的特性
汽车外饰零部件材料的选择与应用
汽车外饰零部件材料的选择与应用 塑料及其复合材料是汽车工业中常用的非金属材料之一，汽车中的塑料用量已经占到了整个塑料产量的15%（图1 所示）。尤其是当今社会，对汽车环保化和轻量化的呼声不断高涨，塑料材料在汽车制造中的用量也不断增加。 汽车外饰零件是汽车零部件中应用塑料材料最多的零件系统，主要包括保险杠、后视镜、灯、门把手、进气格栅、天窗等（如图2所示）。现代轿车外饰件一般多采用注塑工艺成型，再进行喷漆或皮纹处理。作为喷漆件，为保证与车身颜色及漆面质量的一致，在选材时必须考虑喷涂系统，例如北美车身油漆多采用高温烘烤系统，外饰件选材时应考虑选择可耐高温烘烤的原料；作为皮纹件，在选材时须特别考虑原料的颜色及耐候性能是否满足设计要求。目前常用的外饰材料有PP （聚丙烯）、ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料）、ASA（苯乙烯、丙烯腈和压克力橡胶共聚）、POM（聚甲醛）、PA（尼龙、聚酰胺）、PC（聚碳酸酯）、PE（聚乙烯）等，但具体到每一个零件所使用的材料又有所不同，以下针对具体的零部件系统介绍材料的选择和应用情况。 保险杠材料的选择与应用
汽车的保险杠系统包括前保险杠和后保险杠，在车辆碰撞时起到了吸收能量、减少车身以及电器等部件受伤程度、减轻碰撞时对行人腿部的伤害的作用。保险杠一般包括蒙皮、吸能块、加强板等3大部分（如图3 所示）。 1. 保险杠材料的选择原则 保险杠一般采用喷涂处理，长期受到风吹、日晒、雨淋，在碰撞时首当其冲，工况恶劣，所以其材料有以下要求： ?良好的抗冲击性能：碰撞时有良好的弹性，为乘客提供保护； ?良好的耐候性：防止在高温暴晒下变形、老化等； ?良好的油漆附着能力：保证油漆不能脱落、变色； ?良好的流动性：满足注塑加工工艺的要求； 良好的加工性能：便于注塑模具设计； ?价格相对低廉：保险杠材料用量大，可以有效降低使用成本。
零件材料选用的原则遵循哪些要素
零件材料选用的原则遵循哪些要素？ 1.使用性原则 材料使用性是指机械零件或构件在正常工作情况下材料应具备的性能。在进行材料选择时候，主要考虑以下因素。 a.零件的负载和工作情况 零件的负载情况主要指载荷的大小和应力状态。工作状况指零件所处的环境，如介质、工作温度和摩擦等。若零件主要满足强度要求，且尺寸和重量又有所限制时，则选用强度较高的材料；若零件的接触应力较高，如齿轮和滚动轴承，则应选用可进行表面强化的材料；在高温度下工作的零件，应选用耐热材料；在腐蚀介质中的零件，应选用耐腐蚀的材料。 需要注意，在材料的各种性能指标中，如只有屈服强度或疲劳强度等一个指标作为选择材料的依据，常常不很合理。当减轻重量也是机械设计的主要要求之一时候，则需采用综合性能指标对零件重量进行评定。如，从减轻重量出发，比强度越大越好。对于有加速运动的零件，由于惯性力与材料的密度成反比，它的重量指标是密度的倒数；由于铝合金的重量指标约为钢的两倍，因此，当有加速时候，铝合金、一些非金属材料和符合材料则是最合适的材料，所以活塞和高速带轮常用铝合金等来制造。 2.对零件尺寸和重量的限制 零件的尺寸和重量还可能影响到材料成形方法的选择。对小零件，就棒料切削加工而言可能是经济的，而大尺寸零件往往采用热加工成形；反过来，对利用各个方法成形的零件一般也有尺寸的限制，如采用熔模铸造和粉末冶金，一般仅限于几千克、十几千克重的零件。 3.对零件力学性能要求 零件的工作条件和失效形式是复杂的，所以涉及到材料的力学性能指标时要具体问题具体分析。 a.同种材料，弱采用不同工艺，则其反应性能的数值不同。例如，同种材料采用锻压成形比用锻造成形强度高；采用调质处理比用正火处理的力学性能沿截面分布更均匀。 b.由手册查到的性能数值都是削尺寸的光滑试样或标准试样，在规定载荷下测定的。实践证明，这写数据不能直接表示材料制成零件后的性能。因为实际使用的零件尺寸往往较大，尺寸增大后零件上存在缺陷的可能性增加(如孔洞、夹杂物、表面损伤等)。此外，零
机械零件的选材
机械零件的选材 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
机械零件的选材 在机械零件的设计与制造过程中，如何合理地选择材料是一项十分重要的工作。机械零件的设计不单是结构设计，还应包括材料和工艺的设计，故从事机械设计与制造的工程技术人员，必须掌握各种材料的特性，会正确选择和使用，并能初步分析机器及零件使用过程中出现的各种材料问题。 1、工程材料的强化方式： 固溶强化、加工硬化、细化组织强化、第二相强化、相变强化、复合强化。 2、工程材料的韧化途径： 细化晶粒、调整化学成分、形变热处理、低碳马氏体强韧化。 一、选材的基本原则 ＊满足机件的使用性能要求 ＊较好的加工工艺性 ＊较好的经济性 1、材料的使用性能应能满足使用要求 使用性能与选材材料的使用性能是选材时考虑的最主要根据——首先要准确地判断零件所要求的主要使用性能。 （1）从工作条件及失效形式的分析提出使用性能要求
①承受载荷的类型及大小——如承受持久作用的静载荷，对弹性或塑性变形的抗力是最主要的使用性能；承受交变载荷，则疲劳抗力是重要的使用性能。 ②工作环境——温度、介质的性质等 ③特殊要求的性能——电、热、磁、比重、外观等 失效分析为正确选材提供了重要依据，其目的是找出零件损坏的原因。如失效分析证明零件损坏确系选材不当所致，则可通过选择合适的材料来防止失效。 （2）从使用性能要求提出机械、物理、化学等性能要求 使用性能要求→可测的实验室性能指标→初选 一般根据设计手册的数据选材，应注意： ﹡材料的性能与加工、处理条件有密切的关系。 ﹡材料的性能与加工处理时试样毛坯的尺寸有很大关系。 ﹡材料的化学成分、加工处理的工艺参数、性能都有一个允许的波动范围 只要零件的尺寸、处理条件与手册所给的相同，按手册性能选材是偏安全的 手册一般给出：σs 、σb 、δ、ψ、ak 目前工程上往往用硬度来作为零件的质量检验标准（简单、非破坏性、硬度与其他性能之间有大致固定的关系），此时还须对处理工艺（主要是热处理工艺）作出明确规定。
如何进行机械零件的材料选择
如何进行零件的材料选择 随着科技的发展，设备上原本的五金零件增加了多种多样的通用型工程塑料，高性能工程塑料可以作为替代品。那么在如此多的替代品中我们应该如何去就原本零件的应用情况去挑选最适合的产品？盖耳塑料就多年的工程塑料，PEEK零件加工定制服务的经验，为广大客户作出一套方案：如何进行零件的材料选择 总体来说，我们就从原来的零件应用情况的物理性能以及化学性能来分析。 一，物理性能： 1，机械强度，刚度和硬度 2，韧性 3，抗冲击强度 4，滑动性和耐磨性能 5，是否容易加工 二，化学性能： 1，吸水性 2，耐温耐热强度 3，可燃性 4，电气性能 5，耐腐性，耐化学药品性 步骤： 一，确定产品应用行业 不同的行业有不要的产品标准以及要求。每个行业都有各种不同的行业标准，我们可以从行业的需求来进行产品选择。 二，应用环境温度要求（可燃性） 我们可以在不同的温度把产品分为三类： 1，通用塑料，通用塑料通常来说是在常温‐100℃的温度范围使用的塑料。通用塑料有产量大、用途广、成型性好、价格便宜的特性。 常见产品：聚乙烯（PE）,聚丙烯（PP）, 聚氯乙烯（PVC）, 聚苯乙烯（PS）,ABS等 2，工程塑料，工程塑料是可以在100~150℃的温度范围内长期使用的塑料,它们也被称为技术热塑性塑料。工程塑料拥有良好的机械性能,高尺寸稳定性,良好的耐化学性能和耐磨性。 常见产品：聚酰胺(尼龙PA), 聚对苯二甲酸丁二酯(PBT) , 聚碳酸酯(PC), 聚对苯二甲酸乙二酯(PET) ,聚甲醛(赛钢 POM),等其他工程塑料。
3，高性能塑料，也成为高温塑料；该类材料的长期使用温度高于150 °C。它们在长期的高操作温度下,仍保持优异的性能,如滑动摩擦性能和耐化学性能。在材料中添 加玻璃纤维,玻璃珠或碳纤维等,能进一步增强材料的抗热变形能力和刚性。在材料 中添加如PTFE,石墨和芳纶纤维等添加剂,能提高材料的滑动摩擦性能,添加金属纤 维和炭黑则能提高材料的导电性。 产品：聚醚酰亚胺（PEI）,聚偏氟乙烯（PVDF）, 聚酰亚胺（PI）,聚醚醚酮(PEEK), 聚苯硫醚 (PPS), 聚四氟乙烯（铁氟龙PTFE）等其他高性能,高温塑料。 高温材料的核心性能以及其适用的领域： 良好的滑动和摩擦性能——机械加工行业，纺织技术行业以及汽车行业 良好的耐热和耐冲击性能——玻璃幕墙和航空航天行业 良好的电气性能——半导体电子行业 适合常用消毒方式和耐水解——医疗行业 从以下图示我们可以看出相关材料的耐温程度： （注：以上举例不包括改性材料） 三，物理性能 1，机械强度，刚度和硬度 2，韧性 3，抗冲击强度 稳定的机械性能能保证零件不易变形，寿命更长。 1‐3条有相关的测试标准：屈服拉伸力，断裂拉伸力；拉伸强度；压缩力；摆锤冲击 强度，洛氏硬度等。在这里就不一一去列举出相关材料的性能，具体可以登录盖耳 塑料网站查看相关信息。 4，滑动性和耐磨性能 我们也可称为自润性能。良好的自润性能以及耐磨性能，能够减少零件之间的摩擦，增加产品的寿命。 5，是否容易加工 大部分工程塑料的另外一大优势是拥有容易加工。更加便捷的加工相比传统的零部