淺析機(jī)械零件選材.doc

第十章 機(jī)械零件選材第一節(jié) 機(jī)械零件的失效分析一、失效的概念 零件完全破壞，不能繼續(xù)工作； 嚴(yán)重?fù)p傷，繼續(xù)工作不安全；雖能安全工作，但不能滿意地起到預(yù)期的作用。二、零件工作條件、失效形式及要求的力學(xué)性能零件工作條件失效形式要求的力學(xué)性能應(yīng)力種類載荷性質(zhì)其它緊固螺栓拉、剪應(yīng)力靜過量變形、斷裂強(qiáng)度、塑性傳動軸彎、扭應(yīng)力循環(huán)沖擊軸頸處摩擦，振動疲勞破壞、過量變形、軸頸處磨損綜合力學(xué)性能傳動齒輪壓、彎應(yīng)力循環(huán)沖擊強(qiáng)烈摩擦，振動磨損、疲勞麻點(diǎn)、齒折斷表面高硬度及疲勞極限，心部較高強(qiáng)度、韌性彈簧扭應(yīng)力（螺旋簧）彎應(yīng)力（板簧）循環(huán)、沖擊振動彈性喪失、疲勞破壞彈性極限、屈強(qiáng)比、疲勞極限油泵柱塞副壓應(yīng)力循環(huán)、沖擊摩擦，腐蝕磨損硬度、抗壓強(qiáng)度冷作模具復(fù)雜應(yīng)力循環(huán)、沖擊強(qiáng)烈摩擦磨損、脆斷硬度、足夠的強(qiáng)度、韌性壓鑄模復(fù)雜應(yīng)力循環(huán)、沖擊高溫?zé)崞?、脆斷、磨損高溫強(qiáng)度、抗熱疲勞性、足夠的韌性與熱硬性第二節(jié) 選材的基本原則一、材料的最終性能應(yīng)滿足零件的技術(shù)要求1、通常以b(0.2)作為零件的設(shè)計(jì)指標(biāo)。b(0.2)愈高，機(jī)器愈輕，壽命愈長；2、塑性指標(biāo)（、）不能直接用于設(shè)計(jì)計(jì)算，它的主要作用是增加零件抗過載能力（如應(yīng)力集中），提高零件的安全性；3、硬度（HRC、HBS）作為加工工藝的最終檢驗(yàn)指標(biāo)。二、材料的工藝性能良好：1、鑄造性能的比較2、鍛造性能比較1）低碳鋼最好，中碳鋼次之，高碳鋼較差；2）低合金鋼可鍛性近于中碳鋼，高合金鋼的較差；3）鋁合金：因鍛造溫度范圍窄，可鍛性并不很好；4）銅合金的可鍛性一般較好。3、焊接性能1）銅合金和鋁合金的焊接性能較差；2）灰口鑄鐵基本上不能焊；3）低碳鋼和碳含量低于018的合金鋼有較好的焊接性能，碳含量大于045的碳鋼和碳含量大于035的合金鋼的焊接性能較差。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、充分考慮經(jīng)濟(jì)性常用金屬材料的相對價(jià)格材 料相對價(jià)格材 料相對價(jià)格碳素結(jié)構(gòu)鋼低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼易切鋼合金結(jié)構(gòu)鋼（鉻鎳除外）鉻鎳合金結(jié)構(gòu)鋼滾動軸承鋼碳素工具鋼低合金工具鋼高速鋼硬質(zhì)合金11. 251. 31.51. 71.7-2.5531. 63416-20150-200鉻不銹鋼鉻鎳不銹鋼普通黃銅錫青銅、鋁青銅灰鑄鐵件球墨鑄鐵件可鍛鑄鐵件碳素鑄鋼件鑄造鋁合金、銅合金鑄造錫基軸承合金鑄造鉛基軸承合金13-1719-1.8-1.4-1.52.5-38-102310常用熱處理的相對加工費(fèi)用熱處理方法相對加工費(fèi)用熱處理方法相對加工費(fèi)用退火（電爐）調(diào)質(zhì)25球化退火鹽浴爐淬火及回火刀具、模具6-75正火（電爐