【正文】 材料的選用 機(jī)電工程 趙華洋 二、齒輪類零件選材（非金屬材料） 167。3 典型零件選材與工藝分析 （ 5） 粉末冶金材料 粉末冶金齒輪材料可實(shí)現(xiàn)精密的少 、 無切削加工方法 ， 特別是隨著粉末熱鍛新技術(shù)的應(yīng)用 ， 所制造的齒輪力學(xué)性能優(yōu)良 、 技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益高 。3 典型零件選材與工藝分析 （ 4） 非鐵金屬 在儀器儀表及某些特殊條件下工作的輕載齒輪 ， 由于有耐蝕 、 無磁 、 防爆等特殊要求 ， 可采用一些耐磨性較好的有色金屬材料制造 ， 其中最主要的是銅合金 ， 如黃銅 (如 H62)、 鋁青銅 (如 QAl94)、 錫青銅 (如)、 硅青銅 (如 QSi31)等 。 鑄鐵齒輪的熱處理方法類似于鑄鋼齒輪 。3 典型零件選材與工藝分析 （ 3） 鑄鐵 灰鑄鐵齒輪具有優(yōu)良的減摩性 、 減振性 ，工藝性能好且成本低 ， 其主要缺點(diǎn)是強(qiáng)韌性欠佳 ，故多用于制作低速 、 輕載 、 不受沖擊的非重要齒輪 。鑄鋼齒輪加工后一般也是進(jìn)行表面淬火＋低溫回火處理，但對(duì)性能要求不高、低速齒輪，也可在調(diào)質(zhì)狀態(tài)、甚至正火狀態(tài)下使用。3 典型零件選材與工藝分析 （ 2）鑄鋼 鑄鋼 齒 輪 的 力 學(xué) 性 能 比 鍛鋼差，較少使用，但對(duì)某些尺寸大 (＞ Ф500mm)、 形狀復(fù)雜的齒輪，采用鑄鋼較為合理。 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 。 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 。 2023/1/14 32 第十一章 材料的選用 機(jī)電工程 趙華洋 二、齒輪類零件選材（金屬材料） 167。 主要包括： ② 中碳鋼表面淬火齒輪 的工作速度 、 載荷及受沖擊的程度應(yīng)低于低碳鋼滲碳淬火齒輪 。 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 。 2023/1/14 31 第十一章 材料的選用 機(jī)電工程 趙華洋 二、齒輪類零件選材（金屬材料） 167。 主要包括： ① 低碳鋼及低碳合金鋼 20Cr、20CrMnTi、 18Cr2Ni4WA等 ， 可通過退火或正火來改善切削加工性能 ， 通過滲碳后淬火＋低溫回火來保證齒輪的使用性能 。 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 。 2023/1/14 30 第十一章 材料的選用 機(jī)電工程 趙華洋 二、齒輪類零件選材（金屬材料） 167。 ② 足夠高的齒面接觸疲勞極限和高的硬度 、 耐磨性 ， 以防齒面損傷 。 2023/1/14 29 第十一章 材料的選用 機(jī)電工程 趙華洋 二、齒輪類零件選材（性能要求） 167。 2023/1/14 28 第十一章 材料的選用 機(jī)電工程 趙華洋 二、齒輪類零件選材（性能要求） 167。 2023/1/14 27 第十一章 材料的選用 機(jī)電工程 趙華洋 二、齒輪類零件選材（性能要求） 167。3 典型零件選材與工藝分析 應(yīng)用極廣的重要機(jī)械零件 ， 其主要作用有傳遞扭矩 （ 力或能 ） ， 改變運(yùn)動(dòng)速度或方向 。在輕型汽車和轎車中 ， 非金屬材料的用量雖有所增加 ， 但金屬材料仍占主體 。 從這個(gè)意義上來講 ， 人類仍然生活在以鋼鐵材料為主的 “ 鐵器時(shí)代 ” 。 2023/1/14 25 第十一章 材料的選用 機(jī)電工程 趙華洋 一、工程材料的應(yīng)用概況 167。 但復(fù)合材料價(jià)格昂貴 ， 除在航天航空 、 船舶 、 武器裝備等國(guó)防工業(yè)中的重要結(jié)構(gòu)件上應(yīng)用外 ， 在一般的民用工業(yè)上應(yīng)用有限 。3 典型零件選材與工藝分析 復(fù)合材料 克服了高分子材料和陶瓷材料的不足 ，綜合了各種不同材料的優(yōu)良性 能 ， 具有高的比強(qiáng)度 、比剛度 、 抗疲勞 、 減振 、 耐磨性能優(yōu)良等特點(diǎn) 。 陶瓷作為結(jié)構(gòu)材料 ， 目前尚處開發(fā)應(yīng)用階段 。 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 23 第十一章 材料的選用 機(jī)電工程 趙華洋 一、工程材料的應(yīng)用概況 167。 高分子材料 的強(qiáng)度與剛度低 、 尺寸穩(wěn)定性較差且易老化 ， 在工程上一般不用于受力較大的 、 重要的結(jié)構(gòu)零件 。2 零件的失效與 選材 四個(gè)主要方面： 設(shè)計(jì) 、 材料 、 加工與使用 2023/1/14 22 第十一章 材料的選用 機(jī)電工程 趙華洋 一、工程材料的應(yīng)用概況 167。 2023/1/14 20 第十一章 材料的選用 機(jī)電工程 趙華洋 二、失效形式 167。2 零件的失效與 選材 四類： 過量變形 、 斷裂 、 表面損傷和物理性能降級(jí) 對(duì)結(jié)構(gòu)材料的失效而言 ， 前三種是最主要的；其中斷裂失效 （ 尤其是脆性斷裂 ） 因其危險(xiǎn)性而易受重視 、 且研究最多 ， 疲勞斷裂最普遍 ， 是斷裂失效的主要方式 。 失效分析 的目的就是要分析零件的失效原因并提出相應(yīng)的防止和改進(jìn)措施 ， 其結(jié)論對(duì)零件的設(shè)計(jì) 、 選材 、 加工與使用都有重大的指導(dǎo)意義 。1 選材的原則 2023/1/14 18 第十一章 材料的選用 機(jī)電工程 趙華洋 一、基本概念 167。 167。1 選材的原則 2023/1/14 16 第十一章 材料的選用 機(jī)電工程 趙華洋 三、經(jīng)濟(jì)性能選材原則 質(zhì)優(yōu) 、 價(jià)廉 、 壽命高 ， 是保證產(chǎn)品具有競(jìng)爭(zhēng)力的重要條件；在選擇材料和制定相應(yīng)的加工工藝時(shí) ， 應(yīng)考慮選材的經(jīng)濟(jì)性原則 。 陶瓷也可進(jìn)行熱處理 ，但因?qū)嵝耘c耐熱沖擊性差 ， 故加熱與冷卻時(shí)應(yīng)小心 ， 否則極易產(chǎn)生裂紋 。 根據(jù)陶瓷制品的材料 、 性能要求 、 形狀尺寸精度及生產(chǎn)率不同 ， 可選用粉漿成形 、 壓制成形 、 擠壓成形 、 可塑成形等方法 。 167。1 選材的原則 2023/1/14 14 第十一章 材料的選用 機(jī)電工程 趙華洋 二、工藝性能選材原則（ 高分子材料 ） 高分子材料的加工工藝主要為成型加工 ， 且工藝性能良好 ， 所用工具為 成型 模 （ 其中主要為塑料模 ） ， 具體的成型方法很多 ， 如注射成型 、 吹塑成型 、 擠壓成型等；也易于進(jìn)行 切削加工 ， 但因其導(dǎo)熱性能較差 ， 在切削過程中應(yīng)注意工件溫度急劇升高而導(dǎo)致的軟化 （ 熱塑性塑料 ） 和燒焦 （ 熱固性塑料 ） 現(xiàn)象 。1 選材的原則 2023/1/14 13 第十一章 材料的選用 機(jī)電工程 趙華洋 二、工藝性能選材原則（金屬材料） 必須首先區(qū)分是否可進(jìn)行熱處理強(qiáng)化 ， 如純鋁 、 純銅 、 部分銅合金 、 單相奧氏體不銹鋼一般不可熱處理強(qiáng)化；對(duì)可熱處理強(qiáng)化的材料而言 ， 熱處理工藝性能相當(dāng)?shù)闹匾?。 鋁 、鎂合金及部分銅合金具有優(yōu)良的切削加工性能 。 一般來說材料的硬度越高 、 加工硬化能力越強(qiáng) 、 切屑不易斷排 、 刀具越易磨損 ， 其切削加工性能就越差 。 167。1 選材的原則 2023/1/14 11 第十一