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1、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
2、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
3、,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.几種常用材料的特性材料(JIS)化學成分%工藝性能用途Cr12(SKD1)C=2.00～2.30Si≦0.40Mn≦0.40P≦0.03S≦0.03Cr=11.5～13.0淬火后硬度HRC62～64屬合金工具鋼,是應用廣泛的冷作模具鋼,高強度良好的淬透性及耐磨性,淬火變形小,衝擊韌性差,易脆裂.
4、主要用于承受衝承負荷小,高耐磨的冷衝模及衝頭,冷切剪刀.45鋼(S45C)C=0.42～0.48Si=0.15～0.35Mn=0.60～0.90P≦0.03S≦0.035淬火后硬度HRC58～59屬优質碳素結构鋼,用於形狀較簡單中等強度韌性的零件如齒輪﹑軸﹑連杆﹑螺栓﹑螺母等.Cr12MoV(SKD11)C=1.40～1.60Si≦0.40Mn≦0.60P≦0.030S≦0.03Cr=11.0～13.0淬火后硬度HRC62～63屬合金工具鋼,用於斷面較大形狀復雜經受較大沖擊的冷作模具及工具,如沖凹孔模﹑深拉伸模﹑螺紋搓絲板﹑泠切剪刀﹑標准工具量具.W6Mo5Cr4V2(S
5、KH9)C=0.80～0.90Mn=0.15～0.40Si=0.20～0.45Cr=3.80～4.40V=1.75～2.20W=5.50～6.75淬火后硬度HRC63～66屬高速工具鋼,在600℃左右仍能保持切削性能的耐磨性高的工具,如車刀﹑鉆頭﹑銑刀﹑插齒刀﹑鉸刀﹑絲錐﹑拉刀﹑板牙.GCr15(SUJ2)C=0.95～1.05Mn=0.15～0.35Si=0.25～0.45Cr=1.40～1.60淬火后硬度HRC62～66屬滾動軸承鋼,較大尺寸的軸承套圈﹑滾子以及机車﹑拖拉机﹑机床﹑坦克和其它机械轉動軸的滾動軸承,也可用作其他耐磨零件.0Cr18Ni10(SUS304)
6、C≦0.08Si≦1.00Mn≦2.00P≦0.045S≦0.03Ni=8.0～10.5Cr=18.0～20.0廣為使用於不銹鋼耐酸的零件,非磁性的零件及用於食品設備,一般化學設備.鍍鋅板(SPCC)鍍鋅表面處理電控板鋁合金LD31(A6061)本色陽极處理自動化設備基(底)板,不受沖擊.
