【正文】 2023/1/14 67 第十一章 材料的選用 機電工程 趙華洋 課后作業(yè)： P15 (Ch9) 第 1題 課內(nèi)作業(yè)： 課內(nèi)作業(yè)： 2023/1/14 68 第十一章 材料的選用 機電工程 趙華洋 你認(rèn)為我國現(xiàn)階段流通的 1元硬幣是用何種材料與工藝制造的 ？在選材時應(yīng)考慮哪些因素 ？ 某廠采用 T10鋼制造機用鉆頭 ， 對鑄件鉆 Φ 10深孔 ， 在正常工作條件下僅鉆幾個孔 ， 鉆頭便很快磨損 。 如涂料揮發(fā)毒性溶劑氣體 ， 電鍍時產(chǎn)生的含鉻等重金屬的廢液 、 廢渣污染等 。 太陽能利用材料 、 氫能利用材料 、 地?zé)崮芾貌牧系纫彩菍儆诰哂芯G色特性的新型材料 。3 典型零件選材與工藝分析 2023/1/14 58 第十一章 材料的選用 機電工程 趙華洋 六、機架、箱座類零件 167。絲錐和板牙分手用和機用兩種，對手用者，因切削速度較低，故熱硬性要求不高，一般可用高級優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼T10A、 T12A制造 (硬度 59～ 62HRC)， 對尺寸稍大、切削速度稍高的較重要絲錐 (板牙 )，則宜用低合金工具鋼 9SiCr、 CrWMn制造 (硬度 60～ 63HRC)。④ 主要受明顯、強烈沖擊的軸，宜用低碳鋼滲碳制造。3 典型零件選材與工藝分析 2． 鑄鋼 形狀復(fù)雜 、 尺寸較大的軸 ， 可采用鑄鋼來制造 ， 如 ZG230450。 2023/1/14 45 第十一章 材料的選用 機電工程 趙華洋 三、軸類零件選材（實物） 167。 2023/1/14 42 第十一章 材料的選用 機電工程 趙華洋 二、齒輪類零件選材（典型齒輪選材） 167。3 典型零件選材與工藝分析 2023/1/14 40 第十一章 材料的選用 機電工程 趙華洋 二、齒輪類零件選材（典型齒輪選材） 167。 2023/1/14 36 第十一章 材料的選用 機電工程 趙華洋 二、齒輪類零件選材（金屬材料） 167。常用鑄鋼牌號有ZG270— 500、 ZG310— 570、 ZG40Cr等。 其中 Q275只宜制作低速 、 輕載 、 無沖擊的非重要齒輪 ， 一般在正火狀態(tài)直接使用； 45鋼可用作低中速 、 輕中載 、 小沖擊的齒輪 ， 依據(jù)具體工作條件不同 ， 可在正火 、 調(diào)質(zhì) 、 表面淬火狀態(tài)下使用； 40Cr、 40MnB合金鋼的綜合力學(xué)性能優(yōu)于 45碳鋼 ， 可用做相對重要的齒輪 ， 多在表面淬火狀態(tài)使用 ， 少數(shù)情況也可在調(diào)質(zhì)狀態(tài)使用 。 重要用途的齒輪大多采用鍛鋼制造 。3 典型零件選材與工藝分析 2． 主要失效形式 ① 斷裂 —— 包括交變彎曲應(yīng)力引起的輪齒疲勞斷裂和沖擊過載導(dǎo)致的崩齒與開裂； ② 齒面損傷 —— 包括交變接觸應(yīng)力引起的表面接觸疲勞 （ 麻點剝落 ） 和強烈摩擦導(dǎo)致的齒面過度磨損； ③ 其它 特殊失效 ， 如腐蝕介質(zhì)引起的齒面腐蝕現(xiàn)象 。 以載重汽車用材的重量為例 ， 鋼占 65％ 、 鑄鐵占 20％ 、 有色金屬占 3％ 、 非金屬材料約占 12％ 。 2023/1/14 24 第十一章 材料的選用 機電工程 趙華洋 一、工程材料的應(yīng)用概況 167。3 典型零件選材與工藝分析 金屬材料 、 高分子材料 、 陶瓷材料及復(fù)合材料是目前最主要的四大類工程材料 。2 零件的失效與 選材 在使用過程中 ， 因零件的外部形狀尺寸和內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而失去原有的設(shè)計功能 ， 使其低效工作或無法工作或提前退役的現(xiàn)象即稱為 失效 。 陶瓷材料的切削加工性能極差 ， 除極少數(shù)陶瓷外 (如氮化硼陶瓷 )， 其它陶瓷均不可切削加工；陶瓷雖可磨削加工 ， 但其磨削性能也不佳 ， 且必須選用超硬材料砂輪 (如金剛石砂輪 )。 167。 167。 ?理想情況下，所選材料應(yīng)具有良好的工藝性能，即技術(shù)難度小、工藝簡單、能量消耗低、材料利用率高，保證甚至提高產(chǎn)品的質(zhì)量。 ?選材的核心問題是在技術(shù)和經(jīng)濟合理的前提下，保證材料的使用性能與零件（產(chǎn)品）的設(shè)計功能相適應(yīng)。2 零件的失效與選材 167。 2023/1/14 7 第十一章 材料的選用 機電工程 趙華洋 一、使用性能選材原則 167。1 選材的原則 2023/1/14 10 第十一章 材料的選用 機電工程 趙華洋 二、工藝性能選材原則（金屬材料） 包括變形抗力，變形溫度范圍，產(chǎn)生缺陷的可能性及加熱、冷卻要求等。 一般來說材料的硬度越高 、 加工硬化能力越強 、 切屑不易斷排 、 刀具越易磨損 ， 其切削加工性能就越差 。 167。 167。 2023/1/14 20 第十一章 材料的選用 機電工程 趙華洋 二、失效形式 167。 但陶瓷材料具有高熱硬性及化學(xué)穩(wěn)定性 ， 可用作耐熱 、 耐磨 、 耐蝕的零件 ， 如燃燒器噴嘴 、 刀具與模具 、 石油化工容器等 。 2023/1/14 25 第十一章 材料的選用 機電工程 趙華洋 一、工程材料的應(yīng)用概況 167。 2023/1/14 27 第十一章 材料的選用 機電工程 趙華洋 二、齒輪類零件選材（性能要求） 167。 2023/1/14 30 第十一章 材料的選用 機電工程 趙華洋 二、齒輪類零件選材（金屬材料） 167。 鍛造可改善鋼的組織并形成有益的加工流線 ， 力學(xué)性能優(yōu)良 。 主要包括： ③ 中碳氮化鋼 40Cr、 35CrMo、38CrMoAl鋼 ， 經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后再表面滲氮處理 ，力學(xué)性能優(yōu)良 、 變形微小 ， 主要用做高精度 、高速齒輪 。 鑄鐵齒輪的熱處理方法類似于鑄鋼齒輪 。 2023/1/14 38 第十一章 材料的選用 機電工程 趙華洋 二、齒輪類零件選材（綜述） 167。 調(diào)質(zhì)處理可使齒輪具有較高的綜合力學(xué)性能 ， 改善齒心的強韌性進而使齒輪能承受較大的彎曲載荷和沖擊載荷 。 2023/1/14 44 第十一章 材料的選用 機電工程 趙華洋 三、軸類零件選材（綜述） 167。 少數(shù)情況下還可選用低碳鋼或高碳鋼來制造軸類零件 。3 典型零件選材與工藝分析 軸類零件選材時應(yīng)注意以下幾點： ① 以剛度為主、輕載、非重要軸，為降低成本，可選用碳鋼(如 45鋼 )、鑄鐵 (如 QT7002)、 甚至普通質(zhì)量碳鋼 (如 Q275)制造；一般進行正火或調(diào)質(zhì)處理，若需提高相對運動部位的耐磨性，可對其進行表面淬火。3 典型零件選材與工藝分析 1．車刀 車刀是最常用的切削刀具，目前用于制造刀具的主要材料是高速鋼和硬質(zhì)合金兩大類，其中高速鋼應(yīng)用最多、最廣。3 典型零件選材與工藝分析 2023/1/14 56 第十一章 材料的選用 機電工程 趙華洋 五、冷作模具選材 167。 2023/1/14 62 第十一章 材料的選用 機電工程 趙華洋 可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略下的材料選擇 167。 2023/1/14 64 第十一章 材料的選用 機電工程 趙華洋 可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略下的材料選擇 167。4