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.

机械常用材料

机械常用材料 机械常用材料是指在机械制造过程中经常使用的各种材料，包括金属材料、非 金属材料和复合材料等。这些材料在机械制造中起着至关重要的作用，不同的材料具有不同的特性和适用范围，合理选择和应用材料对于提高机械产品的质量和性能至关重要。 金属材料是机械制造中最常用的材料之一，主要包括钢铁、铝、铜、镁、钛等。钢铁是最常用的金属材料，具有良好的强度和韧性，广泛应用于机械零件的制造。铝具有较低的密度和良好的导热性能，常用于制造航空器和汽车零部件。铜具有良好的导电性和导热性，常用于制造电气设备和导热元件。镁和钛具有较低的密度和良好的耐腐蚀性能，常用于航空航天领域的制造。 非金属材料包括塑料、橡胶、陶瓷、玻璃等，它们具有轻质、绝缘、耐腐蚀等 特点。塑料是最常用的非金属材料之一，具有良好的成型性和绝缘性能，广泛应用于机械零件的制造。橡胶具有良好的弹性和耐磨性，常用于制造密封件和减震元件。陶瓷具有良好的耐高温和耐腐蚀性能，常用于制造高温零件和化工设备。玻璃具有良好的透明性和化学稳定性，常用于制造光学元件和实验仪器。 复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成，具有两种或两种以上材料的优点，常用于制造高性能和特殊用途的机械零件。碳纤维复合材料具有良好的强度和刚度，广泛应用于航空航天领域的制造。玻璃钢复合材料具有良好的耐腐蚀性和绝缘性能，常用于制造化工设备和储罐。金属基复合材料具有良好的导热性和耐磨性，常用于制造高温零件和摩擦元件。 在选择机械常用材料时，需要考虑材料的力学性能、物理性能、化学性能、加 工性能和成本等因素，合理选择和应用材料可以提高机械产品的质量和性能，降低制造成本，促进机械制造技术的进步和发展。

机械常用材料

机械常用材料 机械常用材料主要包括金属材料和非金属材料两大类。下面将依次介绍几种常见的机械材料。 1. 碳钢：碳钢是一种常用的金属材料，具有良好的机械性能和可加工性。根据碳含量的不同，碳钢可以分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。低碳钢具有良好的可焊性和可塑性，适用于制作一些需要韧性的零件；中碳钢具有较高的强度和硬度，在制作一些需要更高强度的零件时常被选用；高碳钢具有很高的强度和硬度，适用于制作刀具等要求尖锐切削的零件。 2. 不锈钢：不锈钢是一种耐腐蚀的金属材料，具有良好的韧性、耐高温性和耐磨性。不锈钢的主要成分是铁、铬和镍，可以根据其成分的不同分为多种不锈钢材料，如奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和铁素体不锈钢等。不锈钢广泛用于制作机械零件、容器和管道等，在食品、化工、医药等领域得到广泛应用。 3. 铝合金：铝合金是一种轻质的金属材料，密度小于钢和铜，但具有较高的强度和良好的耐腐蚀性。铝合金具有良好的导热性和导电性，易于加工和成型，广泛应用于航空、汽车、电子等领域。根据不同的添加元素和成分比例，铝合金可以分为多种类型，如硬铝合金、超高强度铝合金和铸造铝合金等。 4. 聚合物材料：聚合物材料是一种非金属材料，通常具有轻质、耐腐蚀、绝缘性和可塑性等特点。聚合物材料可以分为热塑性和热固性两种类型。热塑性聚合物具有较好的可塑性，可通过加热软化后再次成型；热固性聚合物在加热后会发生硬化反应，

成型后无法再次熔化。聚合物材料广泛应用于制作塑料零件、橡胶制品、绝缘材料等，是现代机械制造中不可或缺的材料之一。 除了上述几种常见的机械材料外，还有很多其他常用材料，如黄铜、铜、钛合金、复合材料等，具体选择材料需要根据不同的工程需求和使用环境进行综合考虑。不同的材料具有不同的优点和适用范围，合理选择材料可以提高机械零件的性能和寿命。

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.

机械制造常用材料及选择

机械制造常用材料及选择标准化文件发布号：（9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

机械制造常用材料及选择 机械制造中最常用的材料是钢和铸铁，次是有色金属合金。金属材料如塑料、橡胶等。在机械制造中也是具有独特的使用价值。一、金属材料 铸铁和钢都是铁碳合金，它们的区别主要在于含碳量的不同。含碳量小于2%的铁铸合金称为钢，含碳量大于2%称为铸铁。 1、铸铁与钢的功能区别： 铸铁具有适当的易熔性、良好的液态流动性，因而可铸成形状复杂的零件。它的减震性、耐磨性、切削性（指灰铸铁）均较好且成本低廉，因此在机械制造中应用甚广。 钢具有高的强度，、韧性和塑性，并可用热处理方法改善其力学性能和加工性能。钢制零件的毛坯可用铸造、冲压、焊接或铸造等方法取得，因此其应有极为广泛。 2、铸铁与钢的分类： ㈠铸铁： 常用的铸铁：灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、合金铸铁等。 其中灰铸铁和球墨铸铁是脆性材料，不能进行辗压和锻造。灰铸铁应用的最广泛，其次球墨铸铁次之。 ㈡钢： 按照用途钢可分为：结构钢、工具钢和特殊钢。 ⑴结构钢用于制造各种机械零件和工程结构钢的构件。 ⑵工具钢主要用于制造各种刃具、模具和量具。

⑶特殊钢（如不锈钢、耐热钢、耐酸钢等）用于制造在特殊环境下工作的零件。 按照化学成分钢又可分为：碳素钢和合金钢。 ⑴碳素钢的性质主要取决于含碳量，含碳量越高则钢的强度越高，但塑性越低。 ⑵合金钢为了改善钢的性能，特意加入了一些合金元素的钢。 3、一部分钢的性能 ⑴碳素结构钢（Q235）的含碳量一般不超过%，也属于低碳钢。常用来制造建筑构件、车辆、不重要的轴类、螺钉、螺母、冲压件、锻件、焊接件等。 ⑵低碳钢（08、10、15、20、25）含碳量低于%，它的强度极限和屈服极限较低，塑性很高，且具有良好的焊接性，适于冲压、焊接，常用来制作螺钉、螺母、垫圈、轴、气门导杆和焊接构件等。含碳量在%～%的低碳钢还用以制作渗碳的零件，如齿轮、活塞销、链轮等。通过渗碳淬火可使零件表面硬度而耐磨，心部韧而耐冲击。如果要求有更高强度和耐冲击性能时，可采用低碳合金钢。 ⑶中碳钢（30、35、40、45、50、55）含碳量在%～%的中碳钢，它的综全力学性能较好，既有较高的强度，又有一定的塑性和韧性，常用作受力较大的螺栓、螺母、键、齿轮和轴等零件。 ⑷高碳钢（60、65、70、75）含碳量在%～%，具有高的强度和弹性，多用来制作普通的板弹簧、螺旋弹簧或钢丝绳等。

机械材料选择

机械材料选择 在机械工程领域，材料选择对产品的性能、可靠性和寿命有着重要 的影响。合理选择机械材料可以有效提高产品的质量和竞争力。本文 将介绍机械材料选择的重要性以及影响选择的因素，并探讨一些常见 的机械材料。 一、机械材料选择的重要性 在机械设计过程中，材料选择是决定产品性能的关键因素之一。合 适的材料可以使产品具有更好的功能、性能和可靠性。在选择材料时，需要综合考虑以下几个方面： 1. 机械强度和刚度：机械零件需要具有足够的强度和刚度才能承受 各种工作条件下的荷载和振动。 2. 耐磨性和摩擦特性：材料需要能够耐受长时间的摩擦和磨损，减 少能量损失和材料磨损。 3. 耐腐蚀性：不同的环境条件对材料有着不同的腐蚀作用，选择具 有良好耐腐蚀性的材料可以保证产品的使用寿命。 4. 温度和热膨胀系数：产品在不同温度下的性能和尺寸变化需考虑，以确保产品在各种工作条件下的可靠性。 5. 成本和可加工性：材料的成本和可加工性会直接影响产品的制造 成本和可行性。

综上所述，机械材料选择对于产品的设计、制造和使用过程都有着 重要的作用，只有合理选择材料，才能保证产品的性能和质量。 二、影响机械材料选择的因素 影响机械材料选择的因素很多，下面列举一些重要的因素： 1. 工作环境：不同的工作环境对材料的要求不同，如湿润环境、高 温环境、强腐蚀环境等。 2. 荷载和振动条件：产品需要能够承受的荷载和振动条件不同，选 材时需要考虑材料的强度和韧性。 3. 加工性能：材料的加工性能直接关系到产品的制造成本和可行性，需要选择易加工和成型性好的材料。 4. 经济性和可获得性：材料的成本和可获得性也是影响选择的重要 因素，需要综合考虑材料的性能和成本。 5. 安全性和环保性：材料选择也需要考虑产品的安全性和环保性， 避免使用对人体有害或环境污染的材料。 三、常见机械材料介绍 1. 软钢：软钢具有较高的强度和韧性，广泛应用于一般机械结构和 零件制造中，如桥梁、建筑和机床等。 2. 不锈钢：不锈钢具有良好的耐腐蚀性和耐高温性，广泛用于化工、食品、医疗等领域。

机械制造常用材料选择原则

机械制造常用材料选择原则 摘要：机械制造行业在我国经济发展中起着重要的作用。机械零部件的材料选择是影响机械产品质量、性能、寿命的一个关键因素。因此，制造商在选择材料时，必须遵循一定的原则，以确保机械零件与机器设备的可靠性和性能的一致性。 关键词：机械制造；常用材料；材料选择。 当今，机械制造已成为现代工业生产的重要组成部分，是现代工业生产的关键性产业之一，在制造机器、设备、零部件和工具时，材料的选择尤为重要，机械制造材料的选择对提高机器和设备的性能和寿命等都有非常大的影响。本文将介绍机械制造中常用的材料种类和如何选择机械制造材料的原则。 一、机械制造中常用的材料类型 在机械制造中，材料种类比较繁多，但大多可以归为以下几大类： （1）钢材。钢材是机械制造中应用最广泛的材料。钢材具有高强度、高韧性、易加工和成本较低等优点。钢材根据其成分、用途不同，可以分为碳钢、合金钢、不锈钢、特殊钢等。 （2）铸铁。铸铁是指用铁、钢或其他金属作为主要成分的合金。铸铁的耐磨性、抗压性以及很好的防腐蚀性能使其在机械制造领域广泛应用。铸铁可以分为灰口铸铁、球墨铸铁和白口铸铁三大类。 （3）有色金属。以铜、铝、镁、钛等为代表的有色金属因具有良好的导电性、导热性、可加工性和高耐腐蚀性等特性，被广泛应用于机械制造中的各个领域。 （4）塑料。塑料材料是机械制造中最常见的工程塑料之一。相对于金属材料，塑料具有很多优点，比如质量轻、成本低、绝缘性好、抗腐蚀性好等。塑料

的应用范围广泛，包括体积小的机械零件、自行车、电视机、电子电路等。它是一种高效且低成本的选择，也具有较高的强度和刚性，也适用于大量生产规模下的零部件制造，如家电、电子产品、医疗设备、建筑材料等。 （5）合成材料。为了满足对于材料轻质化、高强度、高刚性的要求，合成材料应运而生。其中最常用的合成材料是复合材料，由纤维增强材料和树脂或金属基体材料组成。复合材料具有极高的强度和轻质化特性，适用于需要高质量和高效率的领域，如航空和航天技术、体育设备、汽车和能源等。复合材料由两种或多种不同材料按一定的比例组合而成，种类多样，组成复杂。复合材料的耐腐蚀性和机械性能突出，被广泛应用于机械制造中。 （6）玻璃、橡胶、陶瓷等。这些材料与金属材料的区别在于其轻质、具有良好的绝缘性能和机械性能。例如玻璃和陶瓷等受热和耐腐蚀性能更为优异的材料，主要用于生产高温、高压电器的外壳和零部件。 二、机械制造材料的选择原则 机械制造材料的选择是建立在对机械工作条件的有效分析和机械部件性能的要求基础之上的，通常会考虑以下几个方面： （1）设计需求。首要考虑因素是零件的设计要求。例如，如果需要重载、高强度应用，应该选择高强度的钢材或合成材料；如果需要轻量化，应该选择铝或塑料材料；如果要求外观美观，应该选择耐腐蚀和易加工的材料。 （2）强度和韧性。机械工作过程中所受的外力很大，因此要求机械部件具备足够的强度和韧性，以保证机械的正常运行。强度通常指材料在受力或外力作用下的抗拉或抗压能力，而韧性则是指材料在受力时的能量吸收能力及其断裂特性。 高强度材料通常包括金属、合金以及一些复合材料等。选择高强度材料时需要考虑材料的疲劳性能、断裂韧性和耐蚀性等因素。同时需要注意不能仅追求高强度而忽略其他性能，否则可能导致制件的脆性和易断裂。

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 ·270· ·270· 量，当平均含量在1.5%～2.5%、2.5%～3.5%、3.5%～4.5%、… 时，以相应数字2、3、4、…表示。例如40SiMn2，其成分的平均含量为碳0.40%，硅低于 0.15%，锰在1.5%～2.5%之间。 A.1.3 铸钢主要用于制造承受重载荷的大型零件或形状 承受重载荷的大 型联器锻减振ZG ”后加注两组数字，如ZG310—570，表示屈服点为310MPa ，抗拉强度为570MPa 。 铁 铸铁和钢都是铁碳合金，区别在于含碳量不同。含碳量高于2%的铁碳合金称为铸铁， 反之称为钢。铸铁是脆性材料，其抗拉，不能进行碾压和锻造，但其减振性和耐磨性较好，成本较低。另

机械零件选材原则培训教材

机械零件选材原则培训教材 引言 机械零件的选材是机械设计中非常重要的一项工作，它直接影响着 机械设备的性能和寿命。在机械设计过程中，选取适合的材料可以提 高机械零件的强度、刚度、耐久性等性能。本教材将介绍机械零件选 材的基本原则和常用的选材方法。 1. 机械零件选材的基本原则 在进行机械零件选材时，需要遵循一些基本原则，以确保所选材料 的性能和适用性。 1.1 强度要求 根据机械零件所承受的载荷和工作条件，选择具有足够强度的材料。通常情况下，强度可以通过材料的抗拉强度、屈服强度和硬度来评估。

1.2 耐蚀性要求 对于暴露在恶劣环境中的机械零件，如海洋环境中的设备，选用具有良好耐蚀性的材料，以防止零件的腐蚀和损坏。 1.3 密封性要求 对于需要密封的机械零件，如液压系统中的密封件，选用具有良好密封性能的材料，以确保系统的正常运行和防止泄漏。 1.4 温度和热膨胀要求 在高温或低温环境中工作的机械零件，需要选用能够耐受相应温度的材料，并考虑到热膨胀对零件的影响。 1.5 重量和成本考虑 在选材时，需要考虑到零件的重量和成本。选择轻量化和成本较低的材料，可以有效降低产品的成本，提高竞争力。

2. 机械零件选材的常用方法 2.1 数据库查询法 通过查询材料数据库，获取各种材料的性能参数和特性。根据具体 的零件要求，筛选出符合条件的材料，进行进一步评估和选择。 2.2 试验评估法 通过对不同材料进行试验评估，比较其性能差异，选择最适合的材料。常用的试验方法包括拉伸试验、冲击试验、硬度测试等。 2.3 经验法则 根据过去的设计经验和实践，选取已经得到验证的材料。这种方法 可以快速选材，但需要注意不同设计条件下的适用性。 2.4 多指标权衡法 根据机械零件的各项要求，权衡不同性能指标，综合考虑材料的各 种性能参数。通过建立评估模型和多目标优化方法，选择最佳的材料。

机械零件的选材

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： 固洛强化、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 大满足机件的使用性能要求 大较好的加工工艺性 大较好的经济性 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一一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工作环境一一温度、介质的性质等 ③特殊要求的性能——电、热、磁、比重、夕卜观等 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T可测的实验室性能指标 T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：os、（rb、a、p、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。

机械工程典型零件的选材原则

机械工程典型零件的选材原则 一、典型零件的选材 1．轴类 轴类零件主要依据载荷的性质、大小及转速凹凸，精度和表面粗糙度要求，轴的尺寸大小以及有无冲击、轴承种类等来选材。 (1)主要承受弯矩、扭矩的轴，如机床主轴、曲轴、汽轮机主轴、变速箱传动轴、卷扬机轴等，常选45、40Cr、40MnB 和45Mn2等，先经调质处理，再在轴颈处进行高、中频淬火及低温回火。 (2)同时承受弯矩、扭矩及拉、压应力的轴，如锤杆、船用推进器等，常选用30CrMnSi、40MnB、40CrNiMo等。一般也是先经调质处理，然后再进行高频淬火、低温回火。 (3)要求轴颈处耐磨的轴，常选中碳钢经高频淬火，将硬度提高到52HRC以上。 (4)承受较大冲击载荷，又要求较高耐磨性的外形复杂的轴，如汽车、拖拉机的变速轴等，可选低碳合金钢（18Cr2NiWA、20Cr、20CrMnTi等），经渗碳淬火、低温回火处理。 (5)要求有较好的力学性能和很高的耐磨性，而且在热处理时变形量要小，长期使用过程中要保证尺寸稳定，如高精度磨床

主轴，选用渗氮钢38CrMoAIA，进行氮化处理，使表面硬度达到1100-1200HV(69-72HRC)，心部硬度230-280HBS。 2．齿轮 齿轮选材的主要依据是齿轮的工作条件、性能要求、失效形式等。 (1)硬度和耐磨性要求不很高，对冲击韧度要求一般的中，低速和载荷不大的中、小型传动齿轮，如车床、钻床等变速齿轮，可选用中碳钢或中碳合金钢，并经调质处理。 (2)运动速度高、重载、冲击较大的重要齿轮，如汽车、拖拉机变速箱齿轮、驱动桥齿轮等，可选用20CrMnTi、20Cr、20CrMo等，调质后渗氮。 (3)外形复杂、难以锻造的大型齿轮，如起重机齿轮，可选用ZG270-150、ZC310-570、ZG340-640、ZG40Cr等。 (4)仪器、仪表及在腐蚀性介质中工作的轻载齿轮，可选用黄铜、铝青铜、锡青铜等。 二、箱体、底座 箱体、底座类零件是机械中的重要零件之一，其外形不规则、内外结构都比较复杂，工作条件相差也很大。其中一般基础零件，如机身、底座、汽缸等，以承压为主，要求有较好的刚度和减振性，可选用铸铁材料。受力较大，但外形简洁，生产数量较少的支架、箱体件，可采用型钢焊接而成。受力不大，主要承受静载荷，不受冲击的支架、箱体件，可选用灰铸铁。