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。