《機械制造技術基礎》主教材第1章零件材料與熱處理工藝的確定（2）21、改善鋼的性能的常用方法合金化，冷變形強化，熱處理2、熱處理的概念

將固態(tài)鋼材采用適當的方式進行加熱、保溫和冷卻以獲得所需組織與性能的工藝?；镜臒崽幚砉に嚽€示意圖1.4鋼的熱處理§1.4.1概述3熱處理狀態(tài)σbσs

δψak

硬度830℃退火532281334960160~220HB830℃正火670~72034015~1845~5050170~240HB830℃水淬≥1700≥15007~812~14__50~60HRC830℃水淬190℃回火≥1300≥1150≥6≥2215~2550HRC830℃水淬520℃回火1000840205511030HRC45鋼在不同熱處理狀態(tài)下的力學性能比較43、熱處理的目的

（1）提高鋼的力學性能（2）改善鋼的工藝性能播放：熱處理的作用

4、熱處理與其它加工方法的區(qū)別只改變組織和性能，不改變尺寸形狀。5、熱處理的發(fā)展簡介（1）早在公元前770～前222年，中國人在生產實踐中就已發(fā)現(xiàn)，銅、鐵的性能會因溫度和加壓變形的影響而變化，白口鑄鐵的柔化處理就是當時制造農具的重要工藝。5（2）公元前6世紀，鋼鐵兵器逐漸被采用，為了提高鋼的硬度，淬火工藝得到迅速發(fā)展。中國河北省易縣燕下都出土的兩把劍和一把戟，其顯微組織中都有馬氏體存在，說明是經過淬火的。

（3）中國出土的西漢(公元前206～公元24)中山靖王墓中的寶劍,心部含碳量為0.15～

0.4%，而表面含碳量卻達0.6%以上，說明已應用了滲碳工藝。但當時作為個人“手藝”的秘密，不肯外傳，因而發(fā)展很慢。兵馬俑二號坑出土的青銅劍，用現(xiàn)代科學方法檢測分析，這些青銅劍表面竟涂有一層厚約10微米的氧化膜，其中含鉻2%。這一發(fā)現(xiàn)立即震動了世界，尤為值得稱道的是，這些青銅劍的韌性異常驚人。兵馬俑未解之謎：青銅劍歷經兩千年無蝕無銹6（4）1863年，英國金相學家揭示了鋼鐵在顯微鏡下的六種不同的金相組織，法國人奧斯蒙德確立鐵的同素異構理論，英國人奧斯汀(奧氏體)制定出鐵碳相圖，為現(xiàn)代熱處理工藝初步奠定了理論基礎。（5）二十世紀以來，金屬物理的發(fā)展和其它新技術的移植應用，使金屬熱處理工藝得到更大發(fā)展1901～1925年，在工業(yè)生產中應用轉筒爐進行氣體滲碳

；30年代出現(xiàn)露點電位差計,使爐內氣氛的碳勢達到可控，以后又研究出用二氧化碳紅外儀、氧探頭等進一步控制爐內氣氛碳勢的方法；60年代后，熱處理技術運用了等離子場的作用，發(fā)展了離子滲氮、滲碳工藝；激光、電子束技術的應用，又使金屬獲得了新的表面熱處理和化學熱處理方法。近年來，真空熱處理、激光熱處理等技術得到不斷的發(fā)展。7整體熱處理滲碳滲氮碳氮共滲滲金屬表面熱處理熱處理退火正火淬火回火表面淬火化學熱處理6、熱處理的分類感應加熱火焰加熱電接觸加熱激光加熱8磚式燃油臺車加熱爐熱處理爐9井式滲碳爐可控氣氛熱處理爐雙室真空油淬氣冷爐10剛熱處理后的零件20CrMo材料真空滲碳11鋼奧氏體組織加熱保溫1、工件表面與中心溫度一致2、奧氏體組織不同的冷卻條件不同的組織不同的機械性能§1.4.2鋼的熱處理原理121.鐵碳合金的基本組織（1）鐵素體（F）：碳與α-Fe形成的間隙固溶體。性能---強度和硬度低，塑性和韌性好。（2）奧氏體（A）：碳與γ-Fe形成的間隙固溶體。高溫組織，在大于727℃時存在。性能---塑性好，強度和硬度高于F，無磁性。在鍛造、軋制時常要加熱到A，可提高塑性，易于加工。（3）滲碳體（Fe3C）：鐵與碳形成的金屬化合物。性能---硬度高，脆性大。（4）珠光體（P）：F與Fe3C組成的機械混合物。性能---力學性能介于兩者之間。（5）萊氏體（Ld）：A與Fe3C組成的機械混合物，是白口鑄鐵的基本組織。性能---硬度高，塑性差，脆性大。鐵素體晶胞示意圖奧氏體晶胞示意圖13純鐵的冷卻曲線和晶格變化

晶體簡介純鐵在不同的溫度下，其晶格有不同結構－同素異構現(xiàn)象同素異構轉變是鋼鐵材料的一個重要特性，是鋼鐵能采用熱處理來改變其性能的內因和依據。14晶體的原子排列非晶體的原子排列簡介：晶體（1）物質由原子組成，根據其原子排列特征，固態(tài)物質按可分為：晶體非晶體（2）常見金屬晶格類型體心立方晶格面心立方晶格密排六方晶格152.鐵碳合金狀態(tài)圖引言：鐵碳合金狀態(tài)圖

表示鐵碳合金在不同成分和溫度下的組織、性能以及它們之間相互關系的圖形。又稱鐵碳合金相圖或鐵碳合金平衡圖。

是在長期的生產實踐和大量科學實驗的基礎上建立起來的。

作用：是研制新材料，制定合金熔煉、鑄造、壓力加工和熱處理等工藝的重要工具。鐵碳合金16Fe—Fe3C合金平衡相圖亞共析鋼過共析鋼過共晶白口鐵亞共晶白口鐵工業(yè)純鐵共析鋼共晶白口鐵純鐵熔點共析點共晶點滲碳體的熔點純鐵的同素異晶轉變點液相線固相線A開始析出F的轉變線，加熱時F全部溶入A，又稱A3線C在A中的溶解度曲線，又稱Acm線共晶線共析線,鐵碳合金至此反生共析反應，產生珠光體P，又稱A1線C在α-Fe中最大溶解度

C在γ-Fe中最大溶解度

17鐵碳相圖介紹（1）、相圖的坐標縱坐標：代表溫度。橫坐標：代表含碳量。（2）、幾個概念純鐵鋼鑄鐵共析鋼亞共析鋼過共析鋼共晶白口鑄鐵亞共晶白口鑄鐵過共晶白口鑄鐵鐵碳合金18（3）、特性點

A點：純鐵的熔點1538℃C點：共晶點1148℃D點：滲碳體的熔點1227℃S點：共析點727℃G點：純鐵的同素異晶轉變點912℃E點：C在γ-Fe中最大溶解度1148℃P點：C在α-Fe中最大溶解度727℃Q點：600℃時C在α-Fe中最大溶解度鐵碳合金19（4）、特性線

ACD：液相線，液相冷卻至此開始析出固相，固相加熱至此全部轉化為液相。

AECF：固相線，液態(tài)合金至此線全部結晶為固相，固相加熱至此開始轉化。

GS：A開始析出F的轉變線，加熱時F全部溶入A，又稱A3線。

ES：C在A中的溶解度曲線，又稱Acm線。

ECF：共晶線，含C量2.11%--6.69%的鐵碳合金至此發(fā)生共晶反應，結晶出A與Fe3C混合物---萊氏體Ld。

PSK：共析線，含C量在0.0218%--6.69%的鐵碳合金至此反生共析反應，產生珠光體P，又稱A1線。鐵碳合金203.鐵碳相圖的應用(1)選用材料由鐵碳相圖可知，合金中隨著含碳量的不同，其組織各不相同，從而導致其力學性能不同。因此，我們就可以根據機器零件所要求的性能來選擇不同含碳量的材料。(2)判斷切削加工性能

低碳鋼中鐵素體較多，塑性好，加工性不好；中碳鋼中鐵素體含量比例適當，鋼的硬度適當，易于加工。(3)制定熱加工工藝在鑄造工藝方面，根據相圖可以確定合適的熔化溫度和澆注溫度，含碳量為4.3%的鑄鐵鑄造性最好；在鍛造工藝方面，可以選擇鋼材的軋制和鍛造的溫度范圍應在奧氏體區(qū)。(4)應用于熱處理生產由相圖可知合金在固態(tài)加熱和冷卻過程中均有組織的變化，可以進行熱處理，并且可以據此選擇加熱溫度。

鐵碳合金播放含碳量對碳鋼力學性能的影響播放典型鐵碳合金結晶過程分析鐵碳相圖21（1）概念

將鋼加熱到適當溫度，保持一定時間，然后在爐中緩慢地冷卻的熱處理工藝。（2）目的

1）降低硬度，提高塑性，改善加工性能；

2）細化晶粒，消除組織缺陷；

3）消除內應力。1.鋼的退火§1.4.3鋼的退火與正火22（3）分類根據鋼的成分和處理目的的不同，可分為完全退火、球化退火和去應力退火。完全退火①定義：將鋼加熱至Ac3以上30~50oC,待完全奧氏體后，保溫一定時間隨后緩慢冷卻到500oC以下，出爐空冷。②目的：細化晶粒，消除內應力，降低硬度，以利于切削加工。③適用范圍：亞共析鋼的鑄件、鍛件、熱軋型材及焊接件等。23

球化退火

①定義：將鋼加熱到Ac1以上20~30

oC,保溫后隨爐緩冷至500oC，出爐空冷。

②目的：使?jié)B碳體球化，降低硬度、提高塑性、改善切削加工性能。

③適用范圍：主要用于過共析鋼及合金工具鋼。24（3）去應力退火

①定義：將鋼加熱到500--650

oC,保溫后隨爐緩冷至200--300oC出爐空冷。又稱低溫退火。

②目的：消除鑄件、鍛件、焊接件和機加工件的內應力。（沒有發(fā)生組織變化）

③適用范圍：用于所有的鋼。25名稱目的工藝制度組織應用完全退火細化晶粒，消除鑄造偏析，降低硬度，提高塑性加熱到AC3＋20～50℃，爐冷至550℃左右空冷

F＋P亞共析鋼的鑄、鍛、軋件，焊接件球化退火降低硬度，改善切削性能，提高塑性韌性，為淬火作組織準備加熱到AC1＋20～40℃，然后緩冷片狀珠光體和網狀滲碳體組織轉變?yōu)榍驙罟参?、過共析鋼及合金鋼的鍛件、軋件等擴散退火改善或消除枝晶偏析，使成分均勻化加熱到Tm-100～200℃，先緩冷，后空冷粗大組織（組織嚴重過燒）合金鋼鑄錠及大型鑄鋼件或鑄件再結晶退火消除加工硬化，提高塑性加熱到再結晶溫度，再空冷變形晶粒變成細小的等軸晶冷變形加工的制品去應力退火消除殘余應力，提高尺寸穩(wěn)定性加熱到500～650℃緩冷至200℃空冷

無變化鑄、鍛、焊、冷壓件及機加工件常用退火工藝制度表262.鋼的正火（1）概念

將鋼件加熱到Ac3或Accm線以上30~50oC

，保溫適當的時間后，在空氣中冷卻的熱處理工藝。（2）目的

1）對低碳鋼，可細化晶粒，提高硬度，改善加工性能；

2）對中碳鋼，可提高硬度和強度，作為最終熱處理；

3）對高碳鋼，可為球化退火作準備。27退火與正火的加熱溫度范圍A3A1Acm28（1）概念

將鋼件加熱到Ac3或Ac1以上30~50oC，保溫一定時間后，快速冷卻的熱處理工藝。獲得馬氏體＋細粒狀滲碳體（2）目的提高鋼的強度、硬度和耐磨性并保持足夠的韌性。1.鋼的淬火§1.4.4鋼的淬火與回火29（3）淬火劑水是應用最早、最廣泛、最經濟的淬火介質，它價廉易得、無毒、不燃燒、物理化學性能穩(wěn)定、冷卻能力強。水適用于截面尺寸較大、淬透性低且形狀簡單的碳素鋼工件的淬火冷卻。油一般采用礦物油，如機油、變壓器油和柴油等。機油一般采用10號、20號、30號機油，油的牌號越大，黏度越大，閃點越高，冷卻能力越低，使用溫度相應提高。油只用于淬透性好、工件壁厚不大、形狀復雜、要求淬火變形小的工件，多用于合金鋼。淬火油對周圍環(huán)境的污染大，淬火時容易引起火災。30在水中加入適量的食鹽和堿，使高溫工件浸入該冷卻介質后，在蒸汽膜階段析出鹽和堿的晶體并立即爆裂，將蒸汽膜破壞，工件表面的氧化皮也被炸碎，這樣可以提高介質在高溫區(qū)的冷卻能力。其缺點是介質的腐蝕性大。一般情況下，鹽水的濃度為10％，苛性鈉水溶液的濃度為10％～15％?？捎米魈间摷暗秃辖鸾Y構鋼工件的淬火介質，使用溫度不應超過60℃，淬火后應及時清洗并進行防銹處理。鹽水和堿水31常用的淬火冷卻介質的冷卻能力32

為了保證獲得所需淬火組織，又要防止變形和開裂，必須采用適當的淬火介質和冷卻方法。通常的淬火方法包括單液淬火、雙液淬火、分級淬火等，如圖所示。（4）.淬火方法緩冷快冷緩冷33淬火方法：（1）單液淬火：將加熱后的零件投入一種冷卻劑中冷卻至室溫。特點：操作簡單，容易實現(xiàn)自動化。應用：形狀簡單的工件（2）雙液淬火：先水后油，或先油后空氣。特點：可防止變形與開裂。應用：中等形狀復雜的工件（3）分級淬火：先放入一定溫度的鹽浴或堿浴中，再空冷。特點：有效減小內應力，防止變形與開裂；但只適于小尺寸工件。應用：形狀復雜，小型的碳鋼和合金鋼工件

鋼的熱處理34中碳鋼352.鋼的回火（1）回火的概念將淬火后鋼件再加熱到Ac1以下的某一溫度，保溫一定時間后，然后冷卻到室溫的熱處理工藝。（2）回火的目的

降低淬火鋼的脆性，提高韌性，調整硬度，消除內應力，穩(wěn)定工件的尺寸，獲得所需要的力學性能。36（3）回火的種類按回火溫度的不同，回火可分以下三種：低溫回火：150oC~250oC中溫回火：350oC~500oC高溫回火：500oC~650oC37

①

低溫回火回火溫度：（150~250）oC回火組織：回火馬氏體,硬度為58--64HRC。

目的：保持淬火鋼的高硬度和高耐磨性，降低淬火應力,減小鋼的脆性。主要用于：刃具、量具、模具、滾動軸承、滲碳淬火件和表面淬火件。

穩(wěn)定化處理：為了提高精密零件與量具的尺寸穩(wěn)定性，可在（100~150）oC進行長時間（幾十小時）的低溫回火。

38②

中溫回火回火溫度：（350~500）oC回火組織：回火托氏體,硬度為35~45HRC.

目的：獲得高的彈性極限、屈服強度和較好的韌性。又稱彈性處理。

主要用于：彈性零件及熱鍛模具等。39

③高溫回火

回火溫度：（500~650）oC回火組織：回火索氏體,硬度為25~35HRC.

目的：消除內應力，獲得良好的綜合力學性能。又稱調質處理。主要用于：中碳鋼和中碳合金鋼做的各種重要結構零件，如齒輪、軸、連桿及螺栓等。播放1.回火的種類及其應用

2.鋼鍛件的調質處理高強度螺栓40引言:

為了兼顧零件表面和心部兩種不同性能要求,生產中廣泛采用表面熱處理的方法,即表面淬火和化學熱處理.一、表面淬火（1）概念：指僅對工件的表面層進行淬火的局部熱處理工藝。

§1.4.5鋼的表面熱處理41

（2）種類

①

火焰加熱表面淬火

用氧—乙炔火焰噴射到工件表面，使其被快速加熱到淬火溫度，并立即噴水冷卻的操作方法。適用于含C0.35%~0.7%的中碳鋼和中碳合金鋼，如45，40Cr。42表面淬火前應先進行正火或調質處理，以保證零件心部有良好的綜合力學性能。表面淬火后，應進行低溫回火，以降低淬火應力和脆性，保持高的硬度和耐磨性。優(yōu)點：設備簡單，使用方便，靈活性大。缺點：加熱溫度不易控制，容易過熱，硬度不均應用：單件小批量生產或大型工件43各種鋼/鑄鐵的火焰加熱表面淬火溫度44表鋼加熱后的火色與溫度對照表（℃）鋼溫顏色鋼溫顏色530-580暗褐色830-900淡紅色580-650赤褐色900-1050桔黃色650-730暗紅色1050-1150深黃色730-770暗櫻紅色1150-1250淡黃色770-800櫻紅色1250-1300黃白色800-830亮櫻紅色45鋼/鑄鐵經火焰表面淬火后的硬度45鋼－104546

②感應加熱表面淬火

用一定頻率的感應電流使工件表面快速加熱到淬火溫度，隨即快速冷卻的熱處理工藝。

感應加熱的原理：電磁感應、集膚效應、電流的熱效應適用于含C0.4%~0.5%的中碳鋼和中碳合金鋼，如45，40Cr。

優(yōu)點：加熱速度快，淬火質量好，硬度比普通淬火高2~3HRC，淬硬層深度易于控制。

缺點：設備較昂貴

應用：機床齒輪的齒面、主軸軸頸等的大批量生產。47感應加熱表面淬火的分類48二、鋼的化學熱處理引言

概念：將鋼置于一定溫度的活性介質中加熱、保溫，使一種或幾種元素滲入其表層，以改變其化學成分、組織和性能的熱處理工藝。

分類：滲碳、滲氮、碳氮共滲

化學熱處理的基本過程：

1.工件放在介質中加熱2.高溫下介質分解出滲入元素的活性原子

3.工件表面吸收活性原子，即其進入鐵的晶格形成固溶體或特殊化合物

4.被工件吸收的原子由表面向內部擴散，形成一定厚度的擴散層491.鋼的滲碳概念：將鋼放入滲碳的介質中加熱并保溫，使活性碳原子滲入鋼的表層的工藝稱為滲碳。目的：通過滲碳及隨后的淬火和低溫回火，使表面具有高的硬度、耐磨性和抗疲勞性能，而心部具有一定的強度和良好的韌性。

滲碳方法：滲碳方法有氣體滲碳、固體滲碳和液體滲碳。常用的滲碳劑：煤油、甲醇、丙酮等。目前廣泛應用的是氣體滲碳法。氣體滲碳示意圖50滲碳用鋼：含碳量為0.1%—0.25%的低碳鋼和低碳合金鋼。注意：為提高工件表層的硬度和耐磨性，滲碳后必須淬火＋低溫回火處理。

應用：用于一些重要零件如汽車、拖拉機的變速箱齒輪、活塞銷、摩擦片等。512.鋼的滲氮概念：滲氮俗稱氮化，是指在一定溫度下使活性氮原子滲入工件表面的熱處理工藝。目的：是提高零件表面硬度、耐磨性、疲勞強度、熱硬性和耐蝕性等。

滲氮方法：氣體滲氮、離子滲氮等。生產中應用較多的是氣體滲氮（介質為氨氣）。滲氮用鋼：優(yōu)質碳素結構鋼，如20，45等；合金結構鋼，如40Cr等；滲氮專用鋼，如38CrMoAlA。滲氮特點：不需再進行淬火處理即有更高的硬度和耐磨性；氮化溫度低，變形小，且紅硬性好。但生產周期長，成本高。應用：耐磨性和精度均要求很高的零件，如鏜床主軸、精密傳動齒輪；在循環(huán)載荷下要求高疲勞強度的零件，如高速柴油機曲軸；以及要求變形很小和具有一定抗熱、耐蝕能力的耐磨件，如閥門、發(fā)動機氣缸以及熱作模具等。52

滲碳與滲氮的工藝對比名稱溫度(℃)處理時間(h)處理后是否需要熱處理滲碳900～9503～9需要滲氮500～60020～50不需要533.其它化學熱處理方法碳氮共滲：碳氮同時滲入工件表層。具有高的表面硬度、抗疲勞性和耐磨性，兼具滲碳和滲氮的優(yōu)點。

滲鉻：有較好的耐蝕性和優(yōu)良的抗氧化性、高的硬度和耐磨性，可代替不銹鋼和耐熱鋼用于機械和工具制造。滲硼：十分優(yōu)秀的耐磨性、耐腐蝕磨損和泥漿磨損的能力，耐磨性明顯優(yōu)于滲氮、碳和碳氮共滲層，但不耐大氣和水的腐蝕。主要用于泥漿泵零部件、熱作模具和工裝夾具。541.熱處理技術條件熱處理后應達到的組織、性能、精度和加工工藝性能等要求，統(tǒng)稱為熱處理技術條件

2.熱處理工序位置安排預備熱處理包括退火、正火、調質等，通常安排在毛坯生產之后，切削加工之前，以消除毛坯的內應力、均勻組織、改善切削加工性能，并為以后的熱處理做組織準備。

最終熱處理包括淬火、回火及表面熱處理等。零件經過這類熱處理之后，獲得所需的使用性能，因其硬度較高，除磨削外，不宜進行其他形式的切削加工，故其工序位置一般均安排在半精加工之后。對于一些性能要求不高的零件，調質也常用作最終熱處理。如何選擇?§1.4.6熱處理條件及工序位置55563．熱處理技術條件的標注57581.準備工作（1）根據工件的熱處理要求及其材料，確定加熱溫度、保溫時間、冷卻方式。（2）檢查熱處理爐、輔助設備（如水槽、油槽等）、儀表等是否正常，爐膛各處的溫度差是否在規(guī)定的范圍之內。§1.4.7對工件進行熱處理操作592.操作步驟（1）將工件放入爐內，關閉爐門。（2）合上總電源，打開控制器電源開關，在控溫表設置所需溫度，按下開關進行加熱。（3）加熱至所需溫度后進行保溫。（4）保溫結束后，關閉電源，打開爐門，首先用夾鉗取出需淬火的工件，迅速在水槽或油槽中冷卻，然后用夾鉗取出需正火的工件空冷。需退火的工件留在爐中，隨爐緩冷至600℃左右，再出爐空冷。（5）如需回火，重新合上電源，將爐調至所需溫度，將淬火后的工件再放回爐內加熱和保溫。（6）回火保溫結束后，關閉控制器電源，關閉總電源，用夾鉗取出工件空冷。3.操作注意事項(P38)601.5確定零件的材料及熱處理工藝61

材料選擇基本原則：§1.5.1機械零件材料選擇的原則

零件材料選用原則

1.使用性能

2.工藝性能

3.經濟性621.使用性能通常以滿足使用性能要求作為零件選材的主要依據。使用性能包括力學性能、物理性能和化學性能等。零件一般是在受力條件下工作，因此以力學性能作為選材的主要指標。只有在特殊條件下工作時，才將物理、化學性能作為選材的主要指標。63（1）根據零件受載情況選擇材料脆性材料原則上只適用于在靜載荷作用下的零件；零件受動載荷作用時，應選用塑性材料；若零件的接觸應力較高，應選用可進行表面強化處理的材料；若零件尺寸取決于強度，而尺寸和重量又受到限制時，應選用強度較高的材料；若零件尺寸取決于剛度，則應選用彈性模量較大的材料。行星齒輪減速器64（2）根據零件工作情況選擇材料在濕熱或有腐蝕性物質環(huán)境下工作的零件，其材料應具有良好的防銹能力和耐腐蝕能力；在高溫下工作的零件，應選用耐熱材料；在滑動摩擦下工作的零件，應選用減摩性能好的材料；靠摩擦傳遞運動和動力的零件應選用摩擦系數大的材料。652.工藝性能材料的工藝性能，即加工成零件的難易程度，是選材時必須考慮的重要問題。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。

66（1）毛坯制造工藝性要求對于結構復雜、尺寸較大的零件，常采用鑄造或焊接的方法制造毛坯，所選材料應具有良好的鑄造性能或焊接性能。結構簡單的零件可選用鍛造工藝性好的低碳鋼和中碳鋼等材料。67（2）熱處理工藝性要求熱處理工藝性能是指金屬材料經過熱處理后其組織和性能改變的能力，包括淬硬性、淬透性、回火脆性等指標。大部分機械零件需進行熱處理，因此選擇材料時必須考慮其熱處理工藝性能。68（3）切削加工工藝性要求材料的切削加工工藝性是指材料的易切削性、冷作硬化程度及切削后能達到的表面粗糙度等。對不同的工藝性能而言，同一材料可能有不同的表現(xiàn)，例：

灰鑄鐵的鑄造性能和切削加工性能很好，但焊接性能卻很差在選擇材料時應從整個制造過程綜合考慮其工藝性能。69材料的相對價格材料相對價格材料相對價格碳素結構鋼低合金結構鋼優(yōu)質碳素結構鋼易切削鋼合金結構鋼鉻鎳合金結構鋼滾動軸承鋼彈簧鋼普通黃銅11.2~1.71.3~1.51.71.7~1.9531.6~1.913~17碳素工具鋼低合金工具鋼高合金工具鋼高速鋼硬質合金鉻不銹鋼鉻鎳不銹鋼灰鑄鐵件

球墨鑄鐵件1.5~1.82.4~3.75.4~7.216~20150~2008201.42.4~2.93.經濟性

零件的選材應力求使零件生產的總成本最低選材的經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，可使產品的總成本降至最低。注：由于市場價格存在浮動，此表僅供參考。701.軸類零件作用支承回轉件并傳遞運動和動力；影響精度和壽命。失效形式疲勞、過載斷裂、過量變形和軸頸過度磨損?！?.5.2典型零件的材料與熱處理工藝

性能要求選材有足夠的抗拉強度和剛度，適當的沖擊韌性和高的疲勞強度，對軸頸處受摩擦部位要高硬度和耐磨性。工藝上切削加工性和淬透性要好。材料選擇經鍛造或軋制的中碳鋼或中碳合金鋼。71表1