機械零件材料及毛坯的選擇與質(zhì)量檢驗(編輯修改稿)
2025-06-10 01:17 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 件選材應滿足零件工作條件對材料使用性能的要求。材料在使用過程中的表現(xiàn)，即使用性能，是選材時考慮的最主要根據(jù)。不同零件所要求的使用性能是很不一樣的，有的零件主要要求高強度，有的則要求高的耐磨性，而另外一些甚至無嚴格的性能要求，僅僅要求有美麗的外觀。因此，在選材時，首要的任務就是準確地判斷零件所要求的主要使用性能。對所選材料使用性能的要求，是在對零件的工作條件及零件的失效分析的基礎上提出的。零件的工作條件是復雜的，要從受力狀態(tài)、載荷性質(zhì)、工作溫度、環(huán)境介質(zhì)等幾個方面全面分析。受力狀態(tài)有拉、壓、彎、扭等；載荷性質(zhì)有靜載、沖擊載荷、交變載荷等；工作溫度可分為低溫、室溫、高溫、交變溫度；環(huán)境介質(zhì)為與零件接觸的介質(zhì)，如潤滑劑、海水、酸、堿、鹽等。為了更準地了解零件的使用性能，還必須分析零件的失效方式，從而找出對零件失效起主要作用的性能指標。見表101所示。有時，通過改進強化方式或方法，可以將廉價材料制成性能更好的零件。所以選材時，要把材料成分和強化手段緊密結合起來綜合考慮。另外，當材料進行預選后，還應當進行實驗室試驗、臺架試驗、裝機試驗、小批生產(chǎn)等，進一步驗證材料機械性能選擇的可靠性。二、工藝性能零件選材應滿足生產(chǎn)工藝對材料工藝性能的要求。任何零件都是由不同的工程材料通過一定的加工工藝制造出來的。因此材料的工藝性能，即加工成零件的難易程度，自然應是選材時必須考慮的重要問題。所以，熟悉材料的加工工藝過程及材料的工藝性能，對于正確選材是相當重要的。材料的工藝性能包括以下內(nèi)容：（1）鑄造性能 包含流動性、收縮性、疏松及偏析傾向、吸氣性、熔點高低等。（2）壓力加工性能 指材料的塑性和變形抗力等。（3）焊接性能 包括焊接應力、變形及晶粒粗化傾向，焊縫脆性、裂紋、氣孔及其它缺陷傾向等。（4）切削加工性能 指切削抗力、零件表面光潔度、排除切屑難易程度及刀具磨損量等。（5）熱處理性能 指材料的熱敏感性、氧化、脫碳傾向、淬透性、回火脆性、淬火變形和開裂傾向等。與使用性能的要求相比，工藝性能處于次要地位；但在某些情況下，工藝性能也可成為主要考慮的因素。當工藝性能和機械性能相矛盾時，有時正是工藝性能的考慮使得某些機械性能顯然合格的材料不得不加舍棄，此點對于大批量生產(chǎn)的零件特別重要。因為在大量生產(chǎn)時，工藝周期的長短和加工費用的高低，常常是生產(chǎn)的關鍵。例如，為了提高生產(chǎn)效率，而采用自動機床實行大量生產(chǎn)時，零件的切削性能可成為選材時考慮的主要問題。此時，應選用易切削鋼之類的材料，盡管它的某些性能并不是最好的。三、經(jīng)濟性零件的選材應力求使零件生產(chǎn)的總成本最低。除了使用性能與工藝性能外，經(jīng)濟性也是選材必須考慮的重要問題。選材的經(jīng)濟性不單是指選用的材料本身價格應便宜，更重要的是采用所選材料來制造零件時，可使產(chǎn)品的總成本降至最低，同時所選材料應符合國家的資源情況和供應情況，等等。（1）材料的價格 不同材料的價格差異很大，而且在不斷變動，因此設計人員應對材料的市場價格有所了解，以便于核算產(chǎn)品的制造成本。（2）國家的資源狀況 隨著工業(yè)的發(fā)展，資源和能源的問題日益突出，選用材料時必須對此有所考慮，特別是對于大批量生產(chǎn)的零件，所用的材料應該是來源豐富并符合我國的資源狀況的。例如，我國缺鉬但鎢卻十分豐富，所以我
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