1、第九章工程材料的選用及機(jī)械零件毛坯的選擇,選材的一般原則,1）材料的使用性能 是選材首要考慮的問(wèn)題。一般機(jī)械零件，主要是力學(xué)性能要求；有時(shí)也要求一定理化性能，如:密度、熱膨脹、電絕緣、耐腐蝕等。 2）材料的工藝性能 不同形式結(jié)構(gòu)，采用不同方法制造，不同制造方法則要求選用不同的材料，使制造工藝簡(jiǎn)單、成本低 。 3）材料的經(jīng)濟(jì)性 在保證使用與制造工藝要求的前提下，應(yīng)使材料價(jià)格低，材料來(lái)源供應(yīng)充足。,一.按材料使用性能要求選材1按零件工作條件選材,（1）承受拉伸、壓縮載荷 （2）承受周期性交變載荷 （3）承受摩擦磨損載荷 （4）高速旋轉(zhuǎn)及有慣性要求的零件 （5）專業(yè)用鋼的選用,一.按材料使用性能要求

2、選材2按零件失效形式選材,（） 零件失效形式 ）失效的基本類型：可分為斷裂、過(guò)量變形、表面損傷3大類。 ）導(dǎo)致零件失效的主要原因 設(shè)計(jì)材料 制造工藝安裝使用,一.按材料使用性能要求選材2按零件失效形式選材(續(xù)),3 ）失效分析一般包括五個(gè)方面： 取樣，即收集失效零件的殘?bào)w； 整理失效零件的有關(guān)資料； 將所選樣品進(jìn)行宏觀和微觀的斷口分析； 測(cè)定樣品的必要數(shù)據(jù)，其中包括設(shè)計(jì)性能指標(biāo)與失效的有關(guān)性能指標(biāo)，材料的組織及化學(xué)成分等； 綜合各方面分析資料作出判斷，確定失效的具體原因，提出改進(jìn)措施，寫(xiě)出分析報(bào)告。,二.按制造工藝性能要求選材,常用材料的工藝性能如下： （1）碳素鋼和合金鋼：碳素鋼和合金鋼在室

3、溫時(shí)為多相結(jié)構(gòu)，加熱到一定溫度時(shí)呈單相組織，具有良好的塑性和較小的變形抗力。因此，具有良好的鍛造性能。 （）鑄鐵：包括灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵的碳當(dāng)量都接近共晶成分，故熔點(diǎn)低，流動(dòng)性好。由于石墨化作用，鑄件收縮小（可鍛鑄鐵除外），故各類鑄鐵具有良好的鑄造性能。但可鍛性和可焊性極差。,二.按制造工藝性能要求選材（續(xù)）,（3）非鐵合金：常用的是銅合金和鋁合金。一類為形變合金，其合金元素含量較少，室溫時(shí)呈單相組織，具有良好的塑性。另一類為鑄造合金，其成分在共晶成分附近的合金，具有良好的鑄造性能，鑄造合金的切削加工性比形變合金好。 （4）工程塑料：熱固性塑料成型工藝差，一般都采用壓制成型。熱塑性塑料

4、具有優(yōu)良的成型工藝性，可采用注塑、擠塑、吸塑、吹塑等成型方法。另外還具有良好的焊接和粘接性能，故可提高制品設(shè)計(jì)的靈活性和結(jié)構(gòu)復(fù)雜性。,二.按制造工藝性能要求選材（續(xù)）,生產(chǎn)方法、零件結(jié)構(gòu)、零件材料三者的關(guān)系 生產(chǎn)方法、零件結(jié)構(gòu)、零件材料三者之間存在相互相依又相互制約的關(guān)系。如某一類零件結(jié)構(gòu)可以有幾種生產(chǎn)方法，有幾種材料可供選擇。但有時(shí)有的零件結(jié)構(gòu)只有一種合理的生產(chǎn)方法或只能選用某一種材料；而有時(shí)先確定零件生產(chǎn)方法，再按生產(chǎn)工藝要求選擇材料，并確定零件結(jié)構(gòu)使之符合生產(chǎn)工藝要求。還可以先選定材料，后確定生產(chǎn)方法；最后設(shè)計(jì)零件結(jié)構(gòu)。,三.按經(jīng)濟(jì)性原則要求選材,1材料價(jià)格對(duì)成本的影響 在滿足使用性能和工藝性能要求前提下，選用價(jià)格最低材料。 2材料工藝性對(duì)成本的影響 小批量單件生產(chǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單零件，材料費(fèi)在零件制造成本中所占的比例較大。 大批量、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)要求高、加工工序多的精密零件，加工費(fèi)則是零件制造成本的主要部分。 材料的切削加工性對(duì)零件制造成本的影響很大?；诣T鐵和中碳結(jié)構(gòu)鋼切削加工性最好。而高碳鋼和合金鋼的切削加工性都很差，加工費(fèi)增加。,三.按經(jīng)濟(jì)性原則要求選材（續(xù)）,3零件使用壽命對(duì)成本的影響 零件的使用材料性能差，則零件的使用壽命短。 4材料供應(yīng)狀