第十章机械零件选材

《第十章机械零件选材》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第10章工程材料的选择教学基本内容：1、机械零件的失效分析；2、选材的基本原则；3、典型零件的选材。教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：1、掌握机械零件选材的基本原则；2、熟悉典型零件的选材；3、了解机械零件的失效分析方法。教学重点及难点：1、重点：1）机械零件选材的基本原则；2）典型零件的选材。2、难点：1）机械零件的失效分析；2）根据机械零件的工作条件，选择合理的材料，并制定其热处理工艺。教学方法及手段：EPPT讲解;2、课堂讨论。作业、讨论题、思考题：1.分析与讨论轴类零件的工作条件，选择合理的材料，并制定其热处理工艺

2、？1、分析与讨论齿类零件的工作条件，选择合理的材料，并制定其热处理工艺？3、分析与讨论箱体类零件的工作条件，选择合理的材料，并制定其热处理工艺？第十章机械零件选材第一节机械零件的失效分析一、失效的概念①零件完全破坏，不能继续工作；②严重损伤，继续工作不安全；③虽能安全工作，但不能满意地起到预期的作用。二.零件工作条件.失效形式及要求的力学4生育2零件工作条件失效形式要求的力学性能应力种类载荷性质其它紧固螺栓拉、剪应力静过量变形、断裂强度、塑性传动轴弯、扭应力循环冲击轴颈处摩擦,振动疲劳破坏、过量变形、轴颈处磨损综合力学性能传动齿轮压、

3、弯应力循环冲击强烈摩擦,振动磨损、疲劳麻点、齿折断表面高硬度及疲劳极限，心部较高强度、韧性弹簧扭应力（螺旋簧）弯应力（板簧）循环、冲击振动弹性丧失、疲劳破坏弹性极限、屈强比、疲劳极限油泵柱塞副压应力循环、冲击摩擦，腐蚀磨损硬度、抗压强度冷作模具复杂应力循环、冲击强烈摩擦磨损、脆断硬度、足够的强度、韧性压铸模复杂应力循环、冲击高温热疲劳、脆断、磨损高温强度、抗热疲劳性、足够的韧性与热硬性第二节选材的基本原则一、材料的最终性能应满足零件的技术要求1、通常以6b（6Q作为零件的设计指标。6b（6Q愈高，机器愈轻，寿命愈长；2、塑性指标4））

4、不能直接用于设计计算，它的主要作用是增加零件抗过载能力（如应力集中），提高零件的安全性；3、硬度（HRC.HBS）作为加工工艺的最终检验指标。二.材料的工艺性能良好：•材料加工工艺性健将直按形响到*件的质量・生产效率和水.•当工艺性It和机械性能相矛盾时，有时要选择工艺性館夏好的材料，1・而令奔集些机械性能更优趟的材料.尽量选用工艺简单的材料2・选材材质与其工艺性要求3.各工序工艺之问的相互联糸和结合1、铸造性能的比较林牌收缩性偏析侦向其它体收细线收缩灰口停铁小小小艇内应力小球墨偉朕大/I'—/I、易形成编孔鶴松,白口化侦向小差大大大

5、导热性差，易发生冷裂好小删'删'易形成集申齟-……-……瞬铝合金閒好小小较大易吸气，易靴1.锻造性能比较1）低碳钢最好，中碳钢次之，高碳钢较差；2）低合金钢可锻性近于中碳钢，高合金钢的较差；3）铝合金：因锻造温度范围窄，可锻性并不很好；4）铜合金的可锻性一般较好。3、焊接性能1）铜合金和铝合金的焊接性能较差；2）灰口铸铁基本上不能焊；3）低碳钢和碳含量低于0.18%的合金钢有较好的焊接性能，碳含量大于0.45%的碳钢和碳含量大于0.35%的合金钢的焊接性能较差。碳含量和合金元素含量越高，焊接性能越差。4.切削加工性能等级切削加工性能K

6、v代表性材料1■很容剔U工8〜20铅、镁合金2易加工2.5-3.0易切削钢3易加工1.6〜2・530钢正火4ftJt取1・0〜1・5£CtSJ卄rl比*2阳、页口丙认5一般0.7-0.985钢（轧材）、2Crl3钢调质6难加工0.5〜0・6565Mn钢调质、易切削不锈钢OS7••—•难加工•••■•0・15〜0・5lCrl8Ni9Ti.W18Cr4V钢8难加工0.04〜0・14耐热合金、借合金三、充分考虑经济性经济性：包括材料的成本.•件的总成本与国家的资泳等.•材料的直接成本在产品总成本中占有较大比・・用材的相对稳定性.材料在制造过

7、程中的利用率■材料妁工艺性及其回用性等都将形响到*件的总成本.常用金属材料的相对价格材料相对价格材料相对价格碳素结构钢1辂不锈钢5低合金高强度结构钢1.25鎔镰不锈钢15优质碳素结构钢1.3〜1.5普通黄铜13-17易切钢1.7锡青铜、铝青铜19合金结构钢（辂鎳除外）1.7-2.5灰铸铁件-1.8絡篠合金结构钢5球墨铸铁件-1・4滚动轴承钢3可锻铸铁件-1.5碳素工具钢1.6碳素铸钢件2.5-3低合金工具钢34铸造铝合金、铜合金8-10高速钢16-20铸造锡基轴承合金23硬质合金150-200铸造铅基轴承合金10常用热处理的相对加工费

8、用热处理方法相对加工费用热处理方法相对加工费用退火（电炉）1调质2.5球化退火1・8盐浴炉淬火及回火刀具、模具6-7.5正火（电炉）1结构零件3渗碳淬火+回火6冷处理3氮化38高频感应加热淬火按淬火长度计算，一般比渗碳淬