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性能
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бb(б0.2)作为零件的设计指标。
бb(б0.2)愈高,机器愈轻,寿命愈长;
2、塑性指标(δ、ψ)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:
1、铸造性能的比较
2、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
三、充分考虑经济性
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
低合金高强度结构钢优质碳素结构钢
易切钢
合金结构钢(铬镍除外)1
1.25
1.3~1.5
1.7
1.7-
2.5
铬不锈钢
铬镍不锈钢
普通黄铜
锡青铜、铝青铜
灰铸铁件
5
15
13-17
19
-1.8
常用热处理的相对加工费用
第三节典型零件材料的选择。