第六章第六節(jié)機械結(jié)構(gòu)設計

1、1第六節(jié)第六節(jié) 材料的選擇材料的選擇一、材料選擇應注意的主要問題一、材料選擇應注意的主要問題 針對具體的應用條件選擇合適的機械零件材料時，針對具體的應用條件選擇合適的機械零件材料時，需要考慮的主要問題有三：需要考慮的主要問題有三：所選材料的特性和在所選材料的特性和在承載或溫度或其它環(huán)境因素變化條件下的行為能否承載或溫度或其它環(huán)境因素變化條件下的行為能否滿足零件在工作時所遇到的各種情況下的要求，包滿足零件在工作時所遇到的各種情況下的要求，包括使用壽命方面的要求，這是材料的工作能力，常括使用壽命方面的要求，這是材料的工作能力，常常表現(xiàn)為承載能力的問題；常表現(xiàn)為承載能力的問題；所選材料是否容易加所選

2、材料是否容易加工，適合所設計的零件的可能的加工條件，這是材工，適合所設計的零件的可能的加工條件，這是材料的加工工藝性能問題；料的加工工藝性能問題；用所選材料制成的零件，用所選材料制成的零件，其材料費和由材料引出的加工費是否較低而在零件其材料費和由材料引出的加工費是否較低而在零件成本中占的百分數(shù)比較合理，這是材料的經(jīng)濟性問成本中占的百分數(shù)比較合理，這是材料的經(jīng)濟性問題。題。2()材料的工作能力問題材料的工作能力問題 1、不同零件所要求的材料使用主要有：、不同零件所要求的材料使用主要有： 強度、剛度、耐磨性、美觀的要求。強度、剛度、耐磨性、美觀的要求。2、選材時首要任務：準確地判斷零件所要求的主要

3、使用性能。、選材時首要任務：準確地判斷零件所要求的主要使用性能。3、零件工作情況、工作條件的分析：、零件工作情況、工作條件的分析：1）分析零件工作所承受載荷的類型、大小、方向，以及隨時）分析零件工作所承受載荷的類型、大小、方向，以及隨時間的變化，包括沖擊性載荷與振動載荷等；間的變化，包括沖擊性載荷與振動載荷等；2）摸清由載荷引起的零件內(nèi)力反應，變形和應力，以及它們）摸清由載荷引起的零件內(nèi)力反應，變形和應力，以及它們的分布與集中情況等。在此基礎上分析零件可能的失效形式，的分布與集中情況等。在此基礎上分析零件可能的失效形式，并從防止失效出發(fā)，明確對材料使用性能的要求。并從防止失效出發(fā)，明確對材料使

4、用性能的要求。3）零件的工作環(huán)境因素，如溫度和介質(zhì)的性質(zhì)）零件的工作環(huán)境因素，如溫度和介質(zhì)的性質(zhì)(如鹽霧如鹽霧)和對和對材料的特殊性能。如絕緣性、導電性、磁性、導熱性、熱膨脹材料的特殊性能。如絕緣性、導電性、磁性、導熱性、熱膨脹特性等的要求，也是選擇零件材料時的重要使用性能依據(jù)。特性等的要求，也是選擇零件材料時的重要使用性能依據(jù)。3(二二)材料的工藝性能的問題材料的工藝性能的問題選擇零件的材料時，對材料的工藝性能要比使用性能處選擇零件的材料時，對材料的工藝性能要比使用性能處于次要地位但也是于次要地位但也是個重要的考慮因素它關系列零個重要的考慮因素它關系列零件的制造是否可能、難易和經(jīng)濟。件的制造

5、是否可能、難易和經(jīng)濟。金屬零件的工藝路線大體分為三類：金屬零件的工藝路線大體分為三類：1力學性能要求不高的一般零件力學性能要求不高的一般零件 毛坯毛坯正火或退火正火或退火機械加工機械加工零件。零件。 毛坯一般用鑄鐵或碳鋼。如果采用型材直接加工成零毛坯一般用鑄鐵或碳鋼。如果采用型材直接加工成零件，則因材料出廠前已經(jīng)過退火及正火，就不必再經(jīng)過件，則因材料出廠前已經(jīng)過退火及正火，就不必再經(jīng)過熱處理了。這類零件由于對力學性能要求不高，一般用熱處理了。這類零件由于對力學性能要求不高，一般用比較普通的材料，其加工性能都很好。比較普通的材料，其加工性能都很好。4 2力學性能要求較高的一般零件力學性能要求較高

6、的一般零件 毛坯毛坯正火或退火正火或退火粗加工粗加工最后熱處理最后熱處理(淬火、回火淬火、回火或滲碳處理等或滲碳處理等) 精加工精加工 預先熱處理中的正火預先熱處理中的正火(低、中碳鋼低、中碳鋼)或退火或退火(中、高碳鋼中、高碳鋼)的主要作用是消除組織缺陷和改善機械加工性能，例如的主要作用是消除組織缺陷和改善機械加工性能，例如各種合金鋼、高強度合金制造的齒輪軸等均采用這種工各種合金鋼、高強度合金制造的齒輪軸等均采用這種工藝。藝。3 要求較高的精密零件要求較高的精密零件 這類零件除了要求有較高的使用性能外，還要求有相這類零件除了要求有較高的使用性能外，還要求有相當高的尺寸精度和較低的表面粗糙度。

7、由于加工工藝一當高的尺寸精度和較低的表面粗糙度。由于加工工藝一般比較復雜，性能與尺寸要求很高，零件所用材料的工般比較復雜，性能與尺寸要求很高，零件所用材料的工藝性能應充分保證。藝性能應充分保證。5 此外，選擇材料時，根據(jù)毛坯制造工藝要考慮材料的鍛造性此外，選擇材料時，根據(jù)毛坯制造工藝要考慮材料的鍛造性能、鑄造性能、焊接性能等。例如需要焊接的零件要選用低能、鑄造性能、焊接性能等。例如需要焊接的零件要選用低碳鋼。碳鋼。以上以金屬材料為例的注意各項，對塑料等材料的選用也是以上以金屬材料為例的注意各項，對塑料等材料的選用也是基本適用的。基本適用的。(三三)材料的經(jīng)濟性問題材料的經(jīng)濟性問題 材料的經(jīng)濟性

8、不僅是指材料本身價格應便宜，更重要的是材料的經(jīng)濟性不僅是指材料本身價格應便宜，更重要的是采用所選用的材料來制造零件時。有助于產(chǎn)品的總成本降至采用所選用的材料來制造零件時。有助于產(chǎn)品的總成本降至最低，同時所選材料應符合國家資源狀況和供應情況等。最低，同時所選材料應符合國家資源狀況和供應情況等。6二、常用材料二、常用材料機械結(jié)構(gòu)常用材料有鑄鋼、鋼、鑄鐵、球墨鑄鐵、有色金屬、機械結(jié)構(gòu)常用材料有鑄鋼、鋼、鑄鐵、球墨鑄鐵、有色金屬、非金屬材料和復合材料等。非金屬材料和復合材料等。1、鑄鋼、鑄鋼鑄鋼主要用于制造承受重載的大型零件。由于內(nèi)部組織不如鑄鋼主要用于制造承受重載的大型零件。由于內(nèi)部組織不如軋制或鍛

9、造鋼件，其強度略低于普通鍛鋼但其杭彎強度約軋制或鍛造鋼件，其強度略低于普通鍛鋼但其杭彎強度約為灰鑄鐵的二倍，抗壓強度相當，抗扭強度約高為灰鑄鐵的二倍，抗壓強度相當，抗扭強度約高50其減其減震性和減摩性均較灰鑄鐵略差。目前大都采用正火、回火作震性和減摩性均較灰鑄鐵略差。目前大都采用正火、回火作為最終熱處理。按用途可分為一般用途的普通碳素鑄鋼、低為最終熱處理。按用途可分為一般用途的普通碳素鑄鋼、低合金鑄鋼、耐腐蝕鑄鋼和耐熱鑄鋼等特殊用途鑄鋼。其中碳合金鑄鋼、耐腐蝕鑄鋼和耐熱鑄鋼等特殊用途鑄鋼。其中碳素鑄鋼應用最廣，占鑄鋼總產(chǎn)量的素鑄鋼應用最廣，占鑄鋼總產(chǎn)量的80以上。以上。低碳素鑄鋼有良好的導磁性

10、，常用于鑄造電磁吸盤和電機殼低碳素鑄鋼有良好的導磁性，常用于鑄造電磁吸盤和電機殼體以及各種形狀的機件，如機座、變速箱殼等。中碳素鑄鋼體以及各種形狀的機件，如機座、變速箱殼等。中碳素鑄鋼的綜合的機械性能比較全面，廣泛應用于鑄造重要的機械零的綜合的機械性能比較全面，廣泛應用于鑄造重要的機械零件如軋鋼機機架、機車車架、重型齒輪、聯(lián)軸器等。高碳素件如軋鋼機機架、機車車架、重型齒輪、聯(lián)軸器等。高碳素鑄鋼因韌性較差，很少應用。鑄鋼因韌性較差，很少應用。7不銹耐酸鑄鋼可用于石油、化工、原子能工業(yè)中的流體機不銹耐酸鑄鋼可用于石油、化工、原子能工業(yè)中的流體機械的零件，如泵殼、閥、葉輪、水輪機轉(zhuǎn)輪或葉片、螺旋械的

11、零件，如泵殼、閥、葉輪、水輪機轉(zhuǎn)輪或葉片、螺旋槳、離心鑄件等。槳、離心鑄件等。一般工程用國產(chǎn)鑄鋼有五種牌號，其力學性能見表一般工程用國產(chǎn)鑄鋼有五種牌號，其力學性能見表6l 682、鋼、鋼鋼是機器制造中用得最廣鋼是機器制造中用得最廣泛的材料，常用的鋼材有泛的材料，常用的鋼材有碳素鋼、合金鋼，品種較碳素鋼、合金鋼，品種較多。選擇鋼材時，除了零多。選擇鋼材時，除了零件的使用要求外，還必須件的使用要求外，還必須考慮材料的熱處理性能和考慮材料的熱處理性能和機械加工性能。機械加工性能。1）鋼的分類：）鋼的分類：在碳素鋼的基礎上，根據(jù)在碳素鋼的基礎上，根據(jù)不同要求再加人各種元素不同要求再加人各種元素如如Ni

12、，Cr，Mo，W，V，Ti，B等，以改善各種性能，等，以改善各種性能，例如提高淬透性、耐磨性、例如提高淬透性、耐磨性、硬度、沖擊韌性、斷裂韌硬度、沖擊韌性、斷裂韌性和高溫強度等。性和高溫強度等。9常根據(jù)合金元素含量的多少，把合金鋼分為：低合金鋼（常根據(jù)合金元素含量的多少，把合金鋼分為：低合金鋼（5，中合金鋼，中合金鋼 (5一一10)，以及高合金鋼，以及高合金鋼(10)。也可。也可按用途分：按用途分：合金結(jié)構(gòu)鋼。這類鋼含碳量低，含合金元素不超過合金結(jié)構(gòu)鋼。這類鋼含碳量低，含合金元素不超過5，有良好的韌性和可焊性，適合橋梁，船舶、車輛、鍋爐、壓有良好的韌性和可焊性，適合橋梁，船舶、車輛、鍋爐、壓力

13、容器、起重機等用。而在優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的基礎上增加某力容器、起重機等用。而在優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的基礎上增加某些元素而成的合金結(jié)構(gòu)鋼能制造重要的機械零件，常用的有些元素而成的合金結(jié)構(gòu)鋼能制造重要的機械零件，常用的有20Cr40Cr，35CrMo，18CrMnTi，40CrNiMo等可用于等可用于各類軸、齒輪、活塞銷等零件。這類零件都必須進行適當?shù)母黝愝S、齒輪、活塞銷等零件。這類零件都必須進行適當?shù)臒崽幚怼⒉拍苓_到所需的機械性能。熱處理、才能達到所需的機械性能。合金工具鋼。這類鋼主要用于制造刀具、量具和模具。合金工具鋼。這類鋼主要用于制造刀具、量具和模具。特殊性能合金鋼。這類鋼具有特殊的物理化學性能，如

14、耐特殊性能合金鋼。這類鋼具有特殊的物理化學性能，如耐磨、耐蝕、導磁、抗磁等。磨、耐蝕、導磁、抗磁等。ZGMn13是著名的耐磨鋼，用于回旋破碎機主軸，掘土機鏟是著名的耐磨鋼，用于回旋破碎機主軸，掘土機鏟齒、拖拉機履帶等零件。齒、拖拉機履帶等零件。 10例如：工具鋼中的刃具鋼：例如：工具鋼中的刃具鋼： 刃具鋼用于在工作中受到很大的切削力、摩擦與切削熱刃具鋼用于在工作中受到很大的切削力、摩擦與切削熱作用的產(chǎn)品，因而要具備高的硬度作用的產(chǎn)品，因而要具備高的硬度(60HRC以上以上)、耐磨性、耐磨性和高的熱硬性，還應有足夠的強度和韌性，以防斷裂或崩和高的熱硬性，還應有足夠的強度和韌性，以防斷裂或崩刃。刃

15、。 根據(jù)化學成分，刃具鋼可分為碳素工具鋼、低合金刃具鋼根據(jù)化學成分，刃具鋼可分為碳素工具鋼、低合金刃具鋼及高速鋼三類。及高速鋼三類。 A）碳素工具鋼）碳素工具鋼含碳量在含碳量在0.65一一1.35的優(yōu)質(zhì)或高級優(yōu)質(zhì)高碳鋼。高碳含的優(yōu)質(zhì)或高級優(yōu)質(zhì)高碳鋼。高碳含量可保證淬后有足夠的硬度。常用碳素工具鋼的牌號、熱量可保證淬后有足夠的硬度。常用碳素工具鋼的牌號、熱處理及用途見表處理及用途見表614。1112B）低合金刃具鋼）低合金刃具鋼 低合金刃具鋼最高工作溫度不超過低合金刃具鋼最高工作溫度不超過300。含碳量一般。含碳量一般在在0.8一一1.5，以保證足夠的淬硬性和耐磨性。合金元，以保證足夠的淬硬性和

16、耐磨性。合金元素總含量通常不大于素總含量通常不大于5 。主要加入元素鉻、硅、錳，以。主要加入元素鉻、硅、錳，以提高鋼的淬透性和強度。再輔以鎢和釩等，以形成碳化物、提高鋼的淬透性和強度。再輔以鎢和釩等，以形成碳化物、提高鋼的硬度、耐磨性和熱硬性。低合金刃具鋼的熱處理提高鋼的硬度、耐磨性和熱硬性。低合金刃具鋼的熱處理與軸承鋼相近。與軸承鋼相近。 常用低合金刃具鋼的牌號、熱處理及用途列于表常用低合金刃具鋼的牌號、熱處理及用途列于表615。最常用的低合金刃具鋼是最常用的低合金刃具鋼是9SiCr、CrWMn、9Mn2V和和CrW5。1314C）高速鋼）高速鋼 高速鋼是一種含多種合金元素的高合金鋼，含碳量

17、達高速鋼是一種含多種合金元素的高合金鋼，含碳量達0.7一一1.5，并加入較多的鉻、鎢、釩等合金元素，其總含，并加入較多的鉻、鎢、釩等合金元素，其總含量達量達10一一25。鉻能提高鋼的淬透性；鎢能提高熱硬性；。鉻能提高鋼的淬透性；鎢能提高熱硬性；釩不僅提高鋼的硬度和耐磨性，還能降低鋼的過熱傾向并釩不僅提高鋼的硬度和耐磨性，還能降低鋼的過熱傾向并細化晶粒。常用高速鋼的牌號、熱處理及用途見表細化晶粒。常用高速鋼的牌號、熱處理及用途見表6-16。其中其中W18Cr4V應用最廣，常用來制造各種切削刀具，如車應用最廣，常用來制造各種切削刀具，如車刀、銑刀、拉刀、創(chuàng)刀等，工作溫度可達刀、銑刀、拉刀、創(chuàng)刀等，

18、工作溫度可達600。15162）鋼的編號）鋼的編號1718193）鋼的成分特點：鋼的成分特點：20214）雜質(zhì)）雜質(zhì)S、P的影響的影響 鋼中作為雜質(zhì)存在的元素主要有鋼中作為雜質(zhì)存在的元素主要有Mn、Si、S、P等。等。 Mn、Si一般是為脫氧加入鋼中的，它對鋼的力學性能有提高作用，一般是為脫氧加入鋼中的，它對鋼的力學性能有提高作用，能脫硫。能脫硫。 硫和磷是隨煉鋼原材料進入鋼中。硫與鐵形成化合物硫和磷是隨煉鋼原材料進入鋼中。硫與鐵形成化合物FeS。 FeS與與Fe形成低熔點晶，當鋼進行加熱時，會因共晶體熔化而形成低熔點晶，當鋼進行加熱時，會因共晶體熔化而脆化開裂，這稱為脆化開裂，這稱為“熱脆熱

19、脆”；磷溶于鐵素體會導致鋼在低溫；磷溶于鐵素體會導致鋼在低溫時的塑性、韌性急劇下降，稱為時的塑性、韌性急劇下降，稱為“冷脆冷脆”。屬有害元素，應。屬有害元素，應子嚴格限制。生產(chǎn)上根據(jù)鋼中子嚴格限制。生產(chǎn)上根據(jù)鋼中S、P含量，把鋼分為普通鋼含量，把鋼分為普通鋼(S 0.055、P0.045)、優(yōu)質(zhì)鋼、優(yōu)質(zhì)鋼(S、P0.040)、 高級優(yōu)高級優(yōu)質(zhì)鋼質(zhì)鋼(S0.030、P0.035)。 硫、磷雖是有害元素，但在某些情況下卻有有益的一面，硫、磷雖是有害元素，但在某些情況下卻有有益的一面，如硫與錳同時加入鋼中，形成的如硫與錳同時加入鋼中，形成的MnS會使切削時易于斷屑，會使切削時易于斷屑，這種鋼稱為易切

20、削鋼。含磷和銅的低碳鋼可以提高鋼在大氣這種鋼稱為易切削鋼。含磷和銅的低碳鋼可以提高鋼在大氣中的耐蝕性。中的耐蝕性。225) 鋼的型材加工鋼的型材加工 煉成的鋼液可通過直接澆鑄成鑄鋼件，即形成結(jié)構(gòu)、形狀煉成的鋼液可通過直接澆鑄成鑄鋼件，即形成結(jié)構(gòu)、形狀寸與零件大致相同的鑄造毛坯。但絕大部分都是先澆鑄成寸與零件大致相同的鑄造毛坯。但絕大部分都是先澆鑄成鋼錠后再經(jīng)塑性變形成形。鋼錠后再經(jīng)塑性變形成形。 少量鋼錠通過鍛造成形。更多的是經(jīng)軋制、擠壓和拉拔少量鋼錠通過鍛造成形。更多的是經(jīng)軋制、擠壓和拉拔等方法制成各種鋼材，如鋼管、鋼板、型鋼、鋼絲等，如等方法制成各種鋼材，如鋼管、鋼板、型鋼、鋼絲等，如圖圖

21、61所示。所示。233、鑄鐵、鑄鐵具有良好的鑄造性能、切削性能，容易獲得。但可焊性具有良好的鑄造性能、切削性能，容易獲得。但可焊性差只能用鑄造方法來成形鑄件。缺點是強度較低。鑄鐵差只能用鑄造方法來成形鑄件。缺點是強度較低。鑄鐵一般分為灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵和特殊鑄鐵等?；乙话惴譃榛诣T鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵和特殊鑄鐵等?；诣T鐵的斷面呈暗灰色，強度較低，脆性較大，但耐磨性比鑄鐵的斷面呈暗灰色，強度較低，脆性較大，但耐磨性比較好，用于中等載荷下的結(jié)構(gòu)件、復雜的薄壁件，使用溫較好，用于中等載荷下的結(jié)構(gòu)件、復雜的薄壁件，使用溫度不能超過度不能超過400；可鍛鑄鐵有較好的強度和塑性、耐磨性；可鍛鑄鐵有

22、較好的強度和塑性、耐磨性和減振性優(yōu)于普通碳素鋼，適于制造尺寸小、形狀復雜，和減振性優(yōu)于普通碳素鋼，適于制造尺寸小、形狀復雜，不能用鑄鋼或鍛鋼制造的零件，如汽車前后輪殼、礦用輪、不能用鑄鋼或鍛鋼制造的零件，如汽車前后輪殼、礦用輪、三通、低壓閥門等；球墨鑄鐵耐磨性非常突出，強度和普三通、低壓閥門等；球墨鑄鐵耐磨性非常突出，強度和普通碳素鋼接近但塑性和韌性較鋼低，適合制造閥體、軸通碳素鋼接近但塑性和韌性較鋼低，適合制造閥體、軸瓦、曲軸、凸輪軸等零件。瓦、曲軸、凸輪軸等零件?；诣T鐵鑄件的抗拉強度見表灰鑄鐵鑄件的抗拉強度見表612，球墨鑄鐵的力學性能見，球墨鑄鐵的力學性能見表表613，可鍛鑄鐵的力學性能

23、見表，可鍛鑄鐵的力學性能見表6l 14和和615。24252627284 4、有色金屬、有色金屬常用的有色金屬有鋁、銅、鋅、錫、鉛、鎂等。純金屬強常用的有色金屬有鋁、銅、鋅、錫、鉛、鎂等。純金屬強度低，一般不單獨用；而是以合金來制造零件。常用鋁合度低，一般不單獨用；而是以合金來制造零件。常用鋁合金和銅合金。金和銅合金。(1)(1)鋁合金鋁合金 具有以下特點：具有以下特點： 1)比重小、比強度高，采用各種強化手段后，可以達到比重小、比強度高，采用各種強化手段后，可以達到與低合金高強鋼相近的強度。與低合金高強鋼相近的強度。 2)導電性好，僅次于銀、銅和金。其資源豐富，成本較導電性好，僅次于銀、銅和

24、金。其資源豐富，成本較低。其磁化率極低，接近于非鐵材料、可用于制造電動機低。其磁化率極低，接近于非鐵材料、可用于制造電動機的殼體等。的殼體等。 3)加工性能好塑性也好，可以冷成型。加工性能好塑性也好，可以冷成型。由以上特點，鋁合金廣泛應用于航空工業(yè)及其他輕質(zhì)零件，由以上特點，鋁合金廣泛應用于航空工業(yè)及其他輕質(zhì)零件，如內(nèi)燃機的活塞和儀表殼體等。如內(nèi)燃機的活塞和儀表殼體等。鋁合金的牌號、元素及應鋁合金的牌號、元素及應用舉例如表用舉例如表618所示。所示。2930(2)(2)銅合金銅合金 銅合金有較高的耐磨性、耐腐蝕性、導電性、銅合金有較高的耐磨性、耐腐蝕性、導電性、導熱性，廣泛用于制造軸套、蝸輪、

25、泵體、管道配件以及電導熱性，廣泛用于制造軸套、蝸輪、泵體、管道配件以及電器和制冷設備上的零件。器和制冷設備上的零件。常用的銅合金分為：黃銅、白銅和青銅。常用的銅合金分為：黃銅、白銅和青銅。黃銅是銅與鋅組成的合金。鋅能提高黃銅的強度和塑性。再黃銅是銅與鋅組成的合金。鋅能提高黃銅的強度和塑性。再加其他元素時稱為復雜黃銅。加錫稱錫黃銅，加鋁稱鋁黃銅。加其他元素時稱為復雜黃銅。加錫稱錫黃銅，加鋁稱鋁黃銅。黃銅價格較低，應用廣泛，常用于耐磨、耐腐零件，如蝸輪、黃銅價格較低，應用廣泛，常用于耐磨、耐腐零件，如蝸輪、重載齒輪、海輪螺旋槳等。重載齒輪、海輪螺旋槳等。白銅是銅與鎳的合金，再加入其他元素稱為復雜白

26、銅，有錳白銅是銅與鎳的合金，再加入其他元素稱為復雜白銅，有錳白銅、鋁白銅等。白銅的特點有很高的化學穩(wěn)定性，可制造白銅、鋁白銅等。白銅的特點有很高的化學穩(wěn)定性，可制造在腐蝕介質(zhì)在腐蝕介質(zhì)( (如海水、有機酸和各種鹽溶液如海水、有機酸和各種鹽溶液) )中工作的零件。中工作的零件。青銅是銅與錫的合金。錫能顯著提高青銅的強度和硬度，但青銅是銅與錫的合金。錫能顯著提高青銅的強度和硬度，但單純的錫青銅很少用，一般還加入磷、鋅、鉛等，這樣還能單純的錫青銅很少用，一般還加入磷、鋅、鉛等，這樣還能提高彈性強度和疲勞強度，并有較高的耐磨性，適用于重載提高彈性強度和疲勞強度，并有較高的耐磨性，適用于重載高耐磨零件。

27、高耐磨零件。312）鑄鋁合金種類很多。其強度略低于各類鍛鋁合金，多用）鑄鋁合金種類很多。其強度略低于各類鍛鋁合金，多用于民用小型機械支架等件，也可用于飛機結(jié)構(gòu)和航空發(fā)動機于民用小型機械支架等件，也可用于飛機結(jié)構(gòu)和航空發(fā)動機中支座零件。中支座零件。 3）鑄鎂合金強度低于鑄鋁合金，質(zhì)量輕，可用于飛機結(jié)構(gòu)）鑄鎂合金強度低于鑄鋁合金，質(zhì)量輕，可用于飛機結(jié)構(gòu)上的掛架。上的掛架。 4）鑄造軸承合金有錫基、鉛基、鉑基和鋁基四類，銅基的）鑄造軸承合金有錫基、鉛基、鉑基和鋁基四類，銅基的抗拉強度高、硬度高。這種合金的選用常根據(jù)滑動軸承的設抗拉強度高、硬度高。這種合金的選用常根據(jù)滑動軸承的設計而定。計而定。32(

28、2)(2)復合材料復合材料 復合材料是由兩種或兩種以上性質(zhì)不同的復合材料是由兩種或兩種以上性質(zhì)不同的材料，通過某種工藝手段復合而成的材料。兩者復合，保材料，通過某種工藝手段復合而成的材料。兩者復合，保留了各自的優(yōu)點，得到單一材料無法比擬的，優(yōu)越的綜合留了各自的優(yōu)點，得到單一材料無法比擬的，優(yōu)越的綜合性能。性能。 復合材料一般分為纖維復合、層疊復合、細粒復合和骨復合材料一般分為纖維復合、層疊復合、細粒復合和骨架復合材料。架復合材料。 應用較廣的為纖維復合材料，在復合的原料中，纖維性應用較廣的為纖維復合材料，在復合的原料中，纖維性材料對復合材料的綜合性能起到了重要作用，屬于增強材材料對復合材料的綜

29、合性能起到了重要作用，屬于增強材料。目前采用的纖維有玻璃纖維、碳纖維、石棉纖維、碳料。目前采用的纖維有玻璃纖維、碳纖維、石棉纖維、碳化硅纖維和陶瓷纖維等。復合材料中纖維由基體牢固地聯(lián)化硅纖維和陶瓷纖維等。復合材料中纖維由基體牢固地聯(lián)結(jié)起來，基體一般采用樹脂，樹脂的種類很多。結(jié)起來，基體一般采用樹脂，樹脂的種類很多。33復合材料有以下優(yōu)點：復合材料有以下優(yōu)點：比強度、比模量大。比強度和比模量是指材料的強度、比強度、比模量大。比強度和比模量是指材料的強度、彈性模量分別與密度之比度越大，零件自重越??；比模量彈性模量分別與密度之比度越大，零件自重越小；比模量越大，零件的剛性越大。越大，零件的剛性越大。

30、化學穩(wěn)定性好。耐腐蝕性好?；瘜W穩(wěn)定性好。耐腐蝕性好。減摩、耐磨、自潤滑性好。減摩、耐磨、自潤滑性好。根據(jù)以上特點，在機械工業(yè)中復合材料可制造風扇葉片、根據(jù)以上特點，在機械工業(yè)中復合材料可制造風扇葉片、齒輪、壓力容器、泵、閥、密封件等。齒輪、壓力容器、泵、閥、密封件等。34在一般機械中的應用在一般機械中的應用1）泵：玻璃纖維環(huán)氧樹脂泵，酚醛石棉泵，酚醛纖維增強聚）泵：玻璃纖維環(huán)氧樹脂泵，酚醛石棉泵，酚醛纖維增強聚丙烯等玻璃鋼泵。丙烯等玻璃鋼泵。2）閥：聚乙烯醇縮丁醛改性酚醛玻璃鋼閥，纖維增強聚丙烯）閥：聚乙烯醇縮丁醛改性酚醛玻璃鋼閥，纖維增強聚丙烯閥。閥。3）風機：聚酯玻璃鋼風機葉片，環(huán)氧樹脂玻璃鋼風機，環(huán)氧）風機：聚酯玻璃鋼風機葉片，環(huán)氧樹脂玻璃鋼風機，環(huán)氧玻璃鋼和聚氯乙烯一玻璃鋼復合材料通風機機殼和葉輪。玻璃鋼和聚氯乙烯一玻璃鋼復合材料通風機機殼和葉輪。4）燃氣輪機：