机械工程材料合理选用的基本原则

《机械工程材料合理选用的基本原则》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第7章机械工程材料的合理选用RationalSelectionandApplicationofMechanicalEngineeringMaterials主要问题提示(Keyquestionsandclues)1.您能分析与说明机械工程材料合理选用的基本原则吗？2.气轮机叶片常见的失效形式有哪些？叶片材料的选择主要取决于什么，请结合材料的选择说明之。3.如何进行齿轮、轴类这两类典型零件的合理选材分析呢？您能正确制定其加工工艺路线及相应的热处理工艺吗？从比较这两类典型零件的选材特点，可以得出何种结论呢？4.您熟悉金属材料常

2、见的三种加工工艺路线吗？学习重点与方法提示（Hintsforthemainpointsandmethodstobestudied）本章是该课程教学的第4个重点，它实际上是前述各章知识内容的综合应用，也是学习本课程的落脚点——即初步做到能正确、合理地选用工程材料，安排其加工工艺路线的能力。因此，本章教学的重点为机械零件合理选材的基本原则与典型零件（齿轮和轴类）选材综合分析的思路与方法。本章学习方法提示：紧紧把握贯串材料科学的主线索（材料的成分－组织结构－加工工艺－失效分析－性能－应用），综合运用前述各章知识内容，熟记合理选

3、材的基本原则；以典型机械零件（齿轮、轴类）选材分析为例，初步学会综合分析问题、解决问题的思路与方法。有条件情况下，请结合工厂调查研究，尝试分析一种典型机械零件（如车刀，某汽车发动机曲轴等）的合理选材与正确制定其加工工艺路线。7.1机械工程材料合理选用的基本原则FundamentalsofRationalSelectionandapplicationforMechanicalEngineeringMaterials7.1.1充分考虑材料的使用性能原则(Fullyconsideringusabilityfundamental

4、sofengineeringmaterials)7.1.2必须兼顾材料的工艺性能原则(Technologicalpropertiesfundamentalsmustbetakencareoftheneeds)7.1.3注重选材的经济性原则(Consideringeconomicfundamentalsofmaterialsselectiontobeimportant)7.1.4走可持续发展之路，选择生态环境材料（绿色材料）（Insistingonacontinuousdevelopmentalwayandselectin

5、gecologicalecomaterials）7.1.1充分考虑材料的使用性能原则(Fullyconsideringusabilityfundamentalsofengineeringmaterials)零件的使用性能是保证工作时安全可靠、经久耐用的必要条件。在大多数情况下是选材时首要考虑的问题，而一般机械零件使用时又主要考虑其中力学性能。其基本思路如图0.1所示,主要考虑以下使用性能指标。1.分析零件的工作条件，初步确定零件的使用性能指标零件工作条件的分析包括以下三方面内容。（1）零件的受力情况(即载荷形式、类型、大

6、小和分布等)要判明是受拉伸、压缩、扭转、剪切或弯曲载荷中的哪一种；是静、动还是交变载荷;载荷的大小及分布状况（均匀分布或有较大的局部应力集中）等。（2）零件的工作环境主要指温度和环境介质的性质，是否有腐蚀性等。（3）零件特殊性能要求如电、磁、热等及密度、外观、色泽等，都要加以分析、对比。在上述工作条件分析基础上确定零件的使用性能。例如静载时，材料对弹性或塑性变形抗力是主要使用性能;交变载荷时，疲劳抗力是主要使用性能等。但上述分析带有一定预估主观性，难免会对零件实际工作条件下的某些因素估计不足，甚至由于人为忽略某些因素而产

7、生一定偏差，为此还须进行失效分析。0.1贯穿《机械工程材料》全课程的“纲”→7.1.1充分考虑材料的使用性能原则(Fullyconsideringusabilityfundamentalsofengineeringmaterials)2.对零件进行失效分析，最终确定其主要的使用性能指标失效分析的目的就是要找出产生失效的主导因素，为较准确地确定零件主要使用性能提供经过实践检验的可靠依据。例如，长期以来，人们认为发动机曲轴的主要使用性能是高的冲击抗力和耐磨性，必须选用45钢。而失效分析结果表明，曲轴的失效方式主要是疲劳断裂，

8、其主要使用性能应是疲劳抗力。所以，以疲劳强度为主要失效抗力指标来设计、制造曲轴，其质量和寿命显著提高，而且在一定条件下可选用球墨铸铁来制造。0.1贯穿《机械工程材料》全课程的“纲”7.1.1充分考虑材料的使用性能原则(Fullyconsideringusabilityfundamentalsofengineering