機械工程材料合理選用的基本原則(文件)
【正文】 作為控制材料性能和質(zhì)量檢驗標準。 ?（ 2）還應注意特殊條件下工作零件應具備特殊性能要求 除根據(jù)力學性能選材外，對于特殊條件下工作 (如高溫和腐蝕介質(zhì)中等特殊條件下工作 )的零件還要求材料具有特殊的物理、化學性能 (如優(yōu)良的化學穩(wěn)定性即抗氧化性和耐腐蝕性 )等。 必須兼顧材料的工藝性能原則 ( Technological properties fundamentals must be taken care of the needs ) ?所謂材料的工藝性能，即指材料加工成零件的難易程度，它也應是選材時必須考慮的重要問題。常見工程材料一般加工工藝路線概括如下 : ?（ 1）聚合物材料 ?聚合物材料 (有機物原料或型材 ) → 成型加工（熱壓、注塑、熱擠、噴射、真空成形等） → 切削加工，或熱處理、焊接等 → 零件 。 ?性能要求較高的零件用材，多采用合金鋼或優(yōu)質(zhì)合金鋼來制造，這些材料的工藝性能一般都較差，因此必須十分重視其工藝性能的分析。 注射成形 擠壓成形 吹塑成形 層壓成形 2. 工程材料的工藝性能分析 ?陶瓷材料 硬而脆且導熱性較差，其制品加工工藝路線亦較簡單。陶瓷也可熱處理，但因?qū)嵝耘c耐熱沖擊性差，故加熱與冷卻時應小心，否則極易產(chǎn)生裂紋。所以鑄造鋁和銅合金的鑄造性能優(yōu)于鑄鐵和鑄鋼，而鑄鐵又優(yōu)于鑄鋼；在鋼的范圍內(nèi)，中、低碳鋼的鑄造性能又優(yōu)于高碳鋼，故高碳鋼較少用作鑄件。 ?（ 3）焊接性能 系指在生產(chǎn)條件下接受焊接的能力，稱為可焊性，一般用焊縫處出現(xiàn)裂紋、脆性、氣孔等缺陷的傾向來衡量。 ?（ 4）切削加工性能 一般用切削抗力、加工零件表面粗糙度、排屑的難易程度和刀具磨損量等來衡量。粗加工選其下限，精加工選其上限為宜，若鋼的硬度＜ 170HBW時，在機加工前應進行正火，使硬度提高至規(guī)定范圍，若鋼硬度＞ 250HBW時，在切削加工之前應進行退火或調(diào)質(zhì)處理，使其硬度降至規(guī)定范圍。對于需熱處理強化的金屬材料 (尤其是鋼 )，熱處理工藝性能特別重要。 有些材料使用性能雖好，但由于工藝性能差而限制其應用。為此，在設計淬火零件結(jié)構形狀時，應掌握以下原則 : ?（ 1）避免尖角和棱角 零件的尖角、棱角處是淬火應力最為集中地方，往往導致淬火裂紋，因此在設計帶有尖角、棱角的零件時，應盡量加工成園角、倒角以避免開裂。 ← 大型剪刀板應采用鑲拼結(jié)構 注重選材的經(jīng)濟性原則 ( Considering economic fundamentals of materials selection to be important ) ?材料的經(jīng)濟性，是選材的根本原則。 ?價值工程 (亦稱價值分析 )，它是以提高產(chǎn)品價值為目的，通過有組織、創(chuàng)造性工作，尋求用最低壽命周期成本，可靠地實現(xiàn)產(chǎn)品的必要功能，而著重于功能分析，以求推陳出新，促使產(chǎn)品更新?lián)Q代的一種管理技術。在產(chǎn)品競爭的角逐中，必須設法通過設計制造以最低的成本提供用戶所需要的功能。 圖 壽命周期－功能曲線 由右圖 ，只有 Cm和 Cu兩者都適中，才能與壽命周期成本最低值 (Cmin)相對應。因此， 只有當功能 F與成本 C匹配時，總成本才能達到 Fm點。 保護環(huán)境、節(jié)約資源和能源是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關鍵。 社會、經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展要求以自然資源為基礎，與環(huán)境承載能力相協(xié)調(diào)。 ? 2. 開發(fā)與選用環(huán)境相容性的新材料，并對現(xiàn)有材料進行環(huán)境協(xié)調(diào)性改性 ? 這是生態(tài)環(huán)境材料應用研究的主要內(nèi)容。目前的研究重點主要是光 生物共降解材料的開發(fā)，及規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)工藝等。 ?4. 針對積累下來的污染問題，開發(fā)門類齊全的生態(tài)環(huán)境材料 ?對環(huán)境進行修復、凈化或替代等處理，逐漸改善地球的生態(tài)環(huán)境，使之朝可持續(xù)發(fā)展的方向前進。在此情況下，應優(yōu)先選用可環(huán)境降解的新型塑料制品。例如，對于采用二次精練、控制軋制與控制冷卻等新技術而制得的新型工程構件用鋼，強度、硬度與塑性、韌性等性能均獲得較大程度提高，而且節(jié)約了原材料，降低了能耗。 走可持續(xù)發(fā)展之路，選擇生態(tài)環(huán)境材料 （ To use environment friendly materials and achieve sustainable development ） ? 1. 在保證滿足使用性能條件下，盡量選用節(jié)約資源、降低能耗的材料 ?選擇生態(tài)環(huán)境材料，這是從材料角度保證實施可持續(xù)發(fā)展的根本出路。 ” 所謂環(huán)境協(xié)調(diào)性，是指資源和能源消耗少
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