任務(wù)11.1：零件的失效知識點1失效的形式

金屬材料及熱處理項目11：機械零件材料的選擇原則1221.定義:零件不能正常和安全的工作,即零件失效。機械零件的失效形式：變形、斷裂、磨損和腐蝕。指某些零件由于某種原因,導(dǎo)致其尺寸,形狀或材料的組織與性能的變化而不能完滿地完成指定的功能.2.失效包括

(1)零件完全破壞,不能繼續(xù)工作;

(2)雖然能完全工作,但不能滿意地起到預(yù)期的作用;(3)零件嚴(yán)重受損,繼續(xù)工作不安全

金屬材料及熱處理零件的失效分析333.形式過量變形失效過量彈性變形過量塑性變形斷裂失效韌性斷裂應(yīng)力腐蝕斷裂蠕變斷裂疲勞斷裂低應(yīng)力斷裂脆性斷裂表面損傷失效磨損接觸疲勞腐蝕金屬材料及熱處理零件失效的形式441、變形失效變形失效件體現(xiàn)為：不能承受規(guī)定載荷；不能起到規(guī)定作用；與其他零件的運轉(zhuǎn)發(fā)生干擾。變形—在某種程度上減弱了零件規(guī)定功能，可以是塑性的或彈塑性的變形基本類型：尺寸變形或體積變形(長大或縮小)和形狀變形(如彎曲和翹曲)。1）.彈性變形失效：變形量是在彈性范圍內(nèi)變化,是剛度問題。桿，柱類，軸類零件，靠摩擦力傳動的零件等彈性變形會帶來失效的問題.影響彈性變形主要因素：零件形狀、尺寸、材料的彈性模量，零件工作溫度和載荷的大小。金屬材料及熱處理零件失效的形式551、變形失效2）.塑性變形失效：是外加應(yīng)力超過零件材料的屈服極限時發(fā)生明顯的塑性變形。塑性變形影響因素:除彈性變形中所論影響因素外,還有材料缺陷，使用不當(dāng),設(shè)計有誤等,其中特別是熱處理不良更為突出。如齒輪的齒部高頻淬火，可能因溫度控制不妥造成裂紋。3）.翹曲變形失效：是一種與方向上常產(chǎn)生復(fù)雜規(guī)律的變形而最終形成了翹曲的外形而導(dǎo)致失效.金屬材料及熱處理零件失效的形式662、斷裂失效1）.斷裂分類(1)按斷裂性質(zhì)分韌性斷裂—材料斷裂之前發(fā)生明顯的宏觀塑性的斷裂.脆性斷裂—指材料在斷裂之前不發(fā)生或發(fā)生很小的宏觀可見的塑性變形的斷裂.韌性-脆性斷裂——又稱準(zhǔn)脆性斷裂.是一種塑性和脆性混合的斷裂.

(2)按斷裂路徑分:沿晶斷裂,穿晶斷裂,混晶斷裂.金屬材料及熱處理零件失效的形式773、腐蝕失效腐蝕—是金屬暴露于活性介質(zhì)環(huán)境中而發(fā)生的一種表面損耗,是化學(xué)和電化學(xué)作用的結(jié)果.

腐蝕失效有幾種基本類型:

1）.均勻腐蝕

2）.點腐蝕

3）.晶向腐蝕

金屬材料及熱處理零件失效的形式884、磨損失效磨損—相互接觸的一對金屬表面,相對運動時金屬表面不斷發(fā)生損耗或產(chǎn)生塑性變形,使金屬表面狀態(tài)和尺寸改變的現(xiàn)象.機械設(shè)備的磨損80%因磨損而失效報廢。1）、磨損失效的基本類型粘著磨損,磨料磨損,表面疲勞磨損,沖刷磨損,腐蝕磨損等五種基本類型.金屬材料及熱處理零件失效的形式任務(wù)11.1：零件的失效知識點2失效的原因

金屬材料及熱處理項目1：機械零件材料的選擇原則991010零件失效的原因結(jié)構(gòu)或形狀設(shè)計不合理。材料的選擇不合理。加工工藝不合理。安裝與使用不合理。金屬材料及熱處理失效的原因11失效的因素111.設(shè)計因素—確定材質(zhì)，尺寸，結(jié)構(gòu)，提出必要的技術(shù)文件：圖紙,說明書等.（非標(biāo)設(shè)備）2.制造因素—鑄、鍛、焊,機加工和熱處理等達不到設(shè)計要求而導(dǎo)致零件失效.3.裝配調(diào)試因素—在安裝過程中,未達到要求的質(zhì)量指標(biāo).4.材質(zhì)因素—選材不當(dāng),材質(zhì)內(nèi)部缺陷,毛坯加工或冷熱加工產(chǎn)生的缺陷5.運轉(zhuǎn)維修因素—運轉(zhuǎn)工況參數(shù)監(jiān)控,定期大,中,小檢修,潤滑條件是否保證,冷卻,加熱和過濾系統(tǒng)功能是否正常,操作是否正確。金屬材料及熱處理12零件失效分析意義：121.減少和預(yù)防同類機械零件的失效現(xiàn)象重復(fù)發(fā)生，保障產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品競爭力。2.分析機械零件失效原因，為事故責(zé)任認(rèn)定、偵破刑事犯罪案件、裁定賠償責(zé)任、保險業(yè)務(wù)、修改產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等提供科學(xué)依據(jù)。3.為企業(yè)技術(shù)開發(fā)、技術(shù)改造提供信息，增加企業(yè)產(chǎn)品技術(shù)含量，從而獲得更大的經(jīng)濟效益。金屬材料及熱處理PPT模板下載：/moban/行業(yè)PPT模板：/hangye/節(jié)日PPT模板：/jieri/PPT素材下載：/sucai/PPT背景圖片：/beijing/PPT圖表下載：/tubiao/優(yōu)秀PPT下載：/xiazai/PPT教程：/powerpoint/Word教程：/word/Excel教程：/excel/資料下載：/ziliao/PPT課件下載：/kejian/范文下載：/fanwen/試卷下載：/shiti/教案下載：/jiaoan/PPT論壇：

金屬材料及熱處理謝謝13任務(wù)11.2：機械零件的材料選用原則知識點2工藝性能原則

金屬材料及熱處理項目11：機械零件材料的選擇原則141515金屬材料及熱處理材料選用的基本過程16材料選用的一般原則161.材料的力學(xué)性能:根據(jù)零件的工作條件、損壞(或失效)形式,選擇滿足力學(xué)性能的材料。2.材料的工藝性能:對零件加工生產(chǎn)有直接的影響,甚至是決定性的。3.材料的經(jīng)濟性:主要是性價比。4.考慮零件外形和尺寸特點.5.考慮生產(chǎn)批量.金屬材料及熱處理1717金屬材料及熱處理材料選擇---工藝性能原則PPT模板下載：/moban/行業(yè)PPT模板：/hangye/節(jié)日PPT模板：/jieri/PPT素材下載：/sucai/PPT背景圖片：/beijing/PPT圖表下載：/tubiao/優(yōu)秀PPT下載：/xiazai/PPT教程：/powerpoint/Word教程：/word/Excel教程：/excel/資料下載：/ziliao/PPT課件下載：/kejian/范文下載：/fanwen/試卷下載：/shiti/教案下載：/jiaoan/PPT論壇：

金屬材料及熱處理謝謝18任務(wù)11.2：機械零件的材料選用原則知識點1使用性能原則

金屬材料及熱處理項目11：機械零件材料的選擇原則192020金屬材料及熱處理材料選用的基本過程21材料選用的一般原則211.材料的力學(xué)性能:根據(jù)零件的工作條件、損壞(或失效)形式,選擇滿足力學(xué)性能的材料。2.材料的工藝性能:對零件加工生產(chǎn)有直接的影響,甚至是決定性的。3.材料的經(jīng)濟性:主要是性價比。4.考慮零件外形和尺寸特點.5.考慮生產(chǎn)批量.金屬材料及熱處理22材料選擇-使用性能原則22材料的力學(xué)性能:根據(jù)零件的工作條件、損壞(或失效)形式,選擇滿足力學(xué)性能的材料---使用性能原則。金屬材料及熱處理PPT模板下載：/moban/行業(yè)PPT模板：/hangye/節(jié)日PPT模板：/jieri/PPT素材下載：/sucai/PPT背景圖片：/beijing/PPT圖表下載：/tubiao/優(yōu)秀PPT下載：/xiazai/PPT教程：/powerpoint/Word教程：/word/Excel教程：/excel/資料下載：/ziliao/PPT課件下載：/kejian/范文下載：/fanwen/試卷下載：/shiti/教案下載：/jiaoan/PPT論壇：

金屬材料及熱處理謝謝23任務(wù)11.3：齒輪類零件選材及工藝分析知識點2齒輪類零件工藝分析

金屬材料及熱處理項目11：機械零件材料的選擇原則2425典型齒輪類零件工藝分析25C616機床齒輪一)工作條件:1.工作負荷不太大。

2.中速運轉(zhuǎn)(6～10m/s)。二)技術(shù)要求:1.齒面硬度HRC45～50,金相組織為回火索氏體。

2.齒心部硬度HRC22～25,金相組織為回火馬氏體。金屬材料及熱處理26典型齒輪類零件工藝分析26三)選材:40、45鋼。四)加工工藝路線:下料鍛造正火粗加工調(diào)質(zhì)半精加工精車加工高頻淬火及低溫回火精磨

金屬材料及熱處理27典型齒輪類零件工藝分析27JN–150型載重汽車變速箱齒輪一)工作條件:1.工作負荷大。

2.高速運轉(zhuǎn)(10～15m/s以上)。

3.受沖擊頻繁,磨損較嚴(yán)重。二)技術(shù)要求:1.齒面硬度HRC58～62,金相組織為回火馬氏體+合金碳化物+殘余奧氏體。

2.齒心部硬度HRC35～45,金相組織為回火馬氏體(低碳)+鐵素體+細珠光體。金屬材料及熱處理28典型齒輪類零件工藝分析28三)選材:20CrMnTi鋼。四)加工工藝路線:下料鍛造正火機械加工滲碳淬火低溫回火噴丸磨齒金屬材料及熱處理PPT模板下載：/moban/行業(yè)PPT模板：/hangye/節(jié)日PPT模板：/jieri/PPT素材下載：/sucai/PPT背景圖片：/beijing/PPT圖表下載：/tubiao/優(yōu)秀PPT下載：/xiazai/PPT教程：/powerpoint/Word教程：/word/Excel教程：/excel/資料下載：/ziliao/PPT課件下載：/kejian/范文下載：/fanwen/試卷下載：/shiti/教案下載：/jiaoan/PPT論壇：

金屬材料及熱處理謝謝29任務(wù)11.3：齒輪類零件選材及工藝分析知識點1齒輪類零件選材要求

金屬材料及熱處理項目11：機械零件材料的選擇原則3031齒輪類零件31機床、汽車、拖拉機中，速度的調(diào)節(jié)和功率的傳遞主要靠齒輪；它是一種十分重要、使用量很大的零件。

齒輪工作時的一般受力情況如下：①齒部承受很大的交變彎曲應(yīng)力；②換當(dāng)、啟動或嚙合不均勻時承受擊力；③齒面相互滾動、滑動、并承受接觸壓應(yīng)力。金屬材料及熱處理3232齒輪的損壞形式主要是齒的折斷和齒面的剝落及過度磨損。據(jù)此，要求齒材料具有以下主要性能：①高的彎曲疲勞強度和接觸疲勞強度；②齒面有高的硬度和耐磨性；③齒輪心部有足夠高的強度和韌性。

此外，還要求有較好的熱處理工藝性，如變形小，并要求變形有一定的規(guī)律等。金屬材料及熱處理齒輪類零件3333金屬材料及熱處理齒輪類零件選材要求PPT模板下載：/moban/行業(yè)PPT模板：/hangye/節(jié)日PPT模板：/jieri/PPT素材下載：/sucai/PPT背景圖片：/beijing/PPT圖表下載：/tubiao/優(yōu)秀PPT下載：/xiazai/PPT教程：/powerpoint/Word教程：/word/Excel教程：/excel/資料下載：/ziliao/PPT課件下載：/kejian/范文下載：/fanwen/試卷下載：/shiti/教案下載：/jiaoan/PPT論壇：

金屬材料及熱處理謝謝34任務(wù)11.4：軸類零件選材及工藝分析知識點2軸類零件工藝分析

《金屬材料基礎(chǔ)》項目11：機械零件材料的選擇原則3536典型軸類零件工藝分析36《金屬材料基礎(chǔ)》C616–416車床主軸37典型軸類零件工藝分析37《金屬材料基礎(chǔ)》C616–416車床主軸一)工作條件:1.該軸在滾動軸承中運轉(zhuǎn)。

2.承受中等負荷,承受一定的沖擊力。

3.轉(zhuǎn)速中等。二)技術(shù)要求:1.整體調(diào)質(zhì)后硬度應(yīng)為HB200～230,金相組織為回火索氏體。

2.內(nèi)錐孔和外圓錐面處硬度為HRC45～50,表面3～5mm內(nèi)金相組織為回火屈氏體和少量回火馬氏體。

3.花鍵部分硬度HRC48～50,金相組織同上。38典型軸類零件工藝分析38《金屬材料基礎(chǔ)》三)選材:45鋼。四)加工工藝路線:下料

鍛造

正火

粗加工調(diào)質(zhì)半精加工鉆中心孔精車加工銑鍵槽局部淬火(錐孔及外錐體)粗磨滾銑花鍵

花鍵淬火

精磨39典型軸類零件工藝分析39《金屬材料基礎(chǔ)》YJ–130汽車半軸40典型軸類零件工藝分析40《金屬材料基礎(chǔ)》YJ–130汽車半軸一)工作條件:1.該軸在上坡或啟動時,承受較大扭矩。

2.承受一定的沖擊力和具有較高的抗彎能力。

3.承受反復(fù)彎曲疲勞應(yīng)力。二)技術(shù)要求:1.桿部硬度HRC37～44;盤部外圓硬度HRC24～34;金相組織為回火索氏體和回火屈氏體。

2.彎曲度:桿中部<1.8mm;盤部跳動<2.0mm。41典型軸類零件工藝分析41《金屬材料基礎(chǔ)》三)選材:40Cr、42CrMo、40CrMnMo。四)加工工藝路線:下料

鍛造

正火

粗加工調(diào)質(zhì)半精加工

精車加工

盤部鉆孔磨花鍵PPT模板下載：/moban/行業(yè)PPT模板：/hangye/節(jié)日PPT模板：/jieri/PPT素材下載：/sucai/PPT背景圖片：/beijing/PPT圖表下載：/tubiao/優(yōu)秀PPT下載：/xiazai/PPT教程：/powerpoint/Word教程：/word/Excel教程：/excel/資料下載：/ziliao/PPT課件下載：/kejian/范文下載：/fanwen/試卷下載：/shiti/教案下載：/jiaoan/PPT論壇：

《金屬材料基礎(chǔ)》謝謝42任務(wù)11.4：軸類零件選材及工藝分析知識點1軸類零件選材要求

金屬材料及熱處理項目11：機械零件材料的選擇原則4344軸類零件選材要求44在選用機床主軸的材料和熱處理工藝時，必須考慮以下幾點：①受力的大小。②軸承類型。③主軸的形狀及其可能引起的熱處理缺陷。金屬材料及熱處理45軸類零件選材要求451、C6140車床主軸圖金屬材料及熱處理46軸類零件選材要求46機床主軸的工作條件和性能要求C6140車床主軸的工作條件：①承受交變的彎曲應(yīng)力與扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，有時受到?jīng)_擊載荷的作用；②主軸大端內(nèi)錐孔和錐度外圓，經(jīng)常與卡盤、頂針有相對摩擦；③花鍵部分經(jīng)常有磕碰或相對滑動。熱處理技術(shù)條件：整體調(diào)質(zhì)硬度達200～230HBS；內(nèi)錐孔和外圓錐面處硬度為45～50HRC；花鍵部分的硬度為48～53HRC。金屬材料及熱處理47軸類零件選材要求47

2、汽車半軸它是驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動的直接驅(qū)動件。半軸材料與其工作條件有關(guān)，中型載重汽車目前選用40Cr鋼，而重型載重汽車則選用性能更高的40CrMnMo鋼。金屬材料及熱處理48軸類零件選材要求48汽車半軸的工作條件和性能要求汽車半軸在工作時承受沖擊、反復(fù)彎曲疲勞和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的作用，要求材料有足夠的抗彎強度、疲勞強度和較好的韌性。熱處理技術(shù)條件：硬度：桿部37～44HRC；盤部外圓：24～34HRC。材料選用及熱處理改性根據(jù)技術(shù)條件要求，可選用40Cr鋼。熱處理為：正火，消除鍛造應(yīng)力，改善切削加工性；調(diào)質(zhì)，使半軸具有高的綜合機械性能。其制造工藝路線如下：下料→鍛造→正火→切削