機(jī)械零件選材原則培訓(xùn)教材

機(jī)械零件選材原則

一、機(jī)械零件正確選材的使用性能原則

使用性能主要是指零件在使用狀態(tài)下材料應(yīng)該具有的機(jī)械性能、物理性能和化學(xué)性能。對(duì)大量機(jī)器零件和工程構(gòu)件，則主要是機(jī)械性能。對(duì)一些特殊條件下工作的零件，則必須根據(jù)要求考慮到材料的物理、化學(xué)性能。材料的使用性能應(yīng)滿足使用要求。使用性能原則

二、零件使用時(shí)的工作條件

（1）受力狀況

主要是載荷的類型(例如動(dòng)載、靜載、循環(huán)載荷或單調(diào)載荷等)和大??；載荷的形式；載荷的特點(diǎn)等。

（2）環(huán)境狀況

主要是溫度特性、介質(zhì)情況等。

（3）特殊要求

如對(duì)導(dǎo)電性、磁性、熱膨脹、密度、外觀等的要求。

三、零件根據(jù)使用性能選材的步驟

第一步:通過對(duì)零件工作條件和失效形式的全面分析，確定零件對(duì)使用性能的要求；

第二步:利用使用性能與實(shí)驗(yàn)室性能的相應(yīng)關(guān)系，將使用性能具體轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)室機(jī)械性能指標(biāo)；

第三步:根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸及工作中所承受的載荷，計(jì)算出零件中的應(yīng)力分布；

第四步:由工作應(yīng)力、使用壽命或安全性與實(shí)驗(yàn)室性能指標(biāo)的關(guān)系，確定對(duì)實(shí)驗(yàn)室性能指標(biāo)要求的具體數(shù)值；

第五步:利用手冊(cè)根據(jù)使用性能選材。

工作條件

零件應(yīng)力種類載荷性質(zhì)受載狀態(tài)常見的失效形式要求的主要機(jī)械性能緊固螺栓拉，剪應(yīng)力靜載—過量變形，斷裂強(qiáng)度，塑性傳動(dòng)軸彎，扭應(yīng)力循環(huán)，沖擊軸頸摩擦，振動(dòng)疲勞斷裂，過量變形，軸頸摩損綜合機(jī)械性能傳動(dòng)齒輪壓，彎應(yīng)力循環(huán)，沖擊摩擦，振動(dòng)齒折斷,磨損,疲勞斷裂,接觸疲勞(麻點(diǎn))表面高強(qiáng)度及疲勞極限，心部強(qiáng)度、韌性彈簧扭，彎應(yīng)力交變，沖擊振動(dòng)彈性失穩(wěn)，疲勞破壞彈性極限，屈強(qiáng)比，疲勞極限冷作模具復(fù)雜應(yīng)力交變，沖擊強(qiáng)烈摩擦磨損，脆斷硬度，足夠的強(qiáng)度，韌性常用零件的工作和失效形式

由于零件所要求的機(jī)械性能數(shù)據(jù)，不能簡(jiǎn)單地同手冊(cè)、書本中所給出的完全等同相待，還必須注意以下情況：

材料的性能不單與化學(xué)成分有關(guān)，也與加工、處理后的狀態(tài)有關(guān)。

材料的性能與加工處理時(shí)試樣的尺寸有關(guān)，必須考慮零件尺寸與手冊(cè)中試樣尺寸的差別，進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?/p>

材料的化學(xué)成分、加工處理的工藝參數(shù)本身都有一定波動(dòng)范圍。工藝性能原則

材料的工藝性能應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝的要求，這是選材必須考慮的問題。

1.性能要求不高的一般金屬零件選材的工藝路線

毛坯正火或退火切削加工零件。

2.性能要求較高的金屬零件選材的工藝路線

毛坯預(yù)先熱處理(正火、退火)粗加工最終熱處理(淬火、回火，固溶時(shí)效或滲碳處理等)精加工零件。

3.性能要求較高的精密金屬零件選材的工藝路線

毛坯預(yù)先熱處理(正火、退火)粗加工最終熱處理(淬火、低溫回火、固溶、時(shí)效或滲碳)半精加工穩(wěn)定化處理或氮化精加工穩(wěn)定化處理零件。

這類零件除了要求有較高的使用性能外，還要有很高的尺寸精度和表面光潔度。經(jīng)濟(jì)性原則

一、材料的價(jià)格

零件材料的價(jià)格無疑應(yīng)該盡量低。

材料的價(jià)格在產(chǎn)品的總成本中占有較大的比重，據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，在許多工業(yè)部門中可占產(chǎn)品價(jià)格的30%～70%，因此設(shè)計(jì)人員要十分關(guān)心材料的市場(chǎng)價(jià)格。

二、零件的總成本

零件選用的材料必須保證其生產(chǎn)和使用的總成本最低。

零件的總成本與其使用壽命、重量、加工費(fèi)用、研究費(fèi)用、維修費(fèi)用和材料價(jià)格有關(guān)。

三、國(guó)家的資源

隨著工業(yè)的發(fā)展，資源和能源的問題日漸突出，選用材料時(shí)必須對(duì)此有所考慮，特別是對(duì)于大批量生產(chǎn)的零件，所用材料應(yīng)該來源豐富并顧及我國(guó)資源狀況。

另外，還要注意生產(chǎn)所用材料的能源消耗，盡量選用耗能低的材料。典型工件的選材及工藝路線設(shè)計(jì)

主要本章介紹工業(yè)上應(yīng)用最廣泛的四大類典型工件(齒輪、軸類零件、彈簧和刃具)的工作條件、失效形式、性能要求及選材分析，舉例說明典型工件的工藝路線。

一、、齒齒輪輪選選材材1.齒齒輪輪的的工工作作條條件件(1)由由于于傳傳遞遞扭扭矩矩，，齒齒根根承承受受很很大大的的交交變變彎彎曲曲應(yīng)應(yīng)力力；；(2)換換擋擋、、啟啟動(dòng)動(dòng)或或嚙嚙合合不不均均時(shí)時(shí)，，齒齒部部承承受受一一定定沖沖擊擊載載荷荷；；(3)齒齒面面相相互互滾滾動(dòng)動(dòng)或或滑滑動(dòng)動(dòng)接接觸觸，，承承受受很很大大的的接接觸觸壓壓應(yīng)應(yīng)力力及及摩摩擦擦力力的的作作用用。。2.齒齒輪輪的的失失效效形形式式(1)疲疲勞勞斷斷裂裂主要要從從根根部部發(fā)發(fā)生生；；(2)齒齒面面磨磨損損由于于齒齒面面接接觸觸區(qū)區(qū)摩摩擦擦，，使使齒齒厚厚變變小??；；疲勞勞斷斷裂裂齒面面磨磨損損(3)齒齒面面接接觸觸疲疲勞勞破破壞壞在交交變變接接觸觸應(yīng)應(yīng)力力作作用用下下，，齒齒面面產(chǎn)產(chǎn)生生微微裂裂紋紋，，微微裂裂紋紋的的發(fā)發(fā)展展，，引引起起點(diǎn)點(diǎn)狀狀剝剝落落(或或稱稱麻麻點(diǎn)點(diǎn))；；(4)過過載載斷斷裂裂主要要是是沖沖擊擊載載荷荷過過大大造造成成的的斷斷齒齒。。齒面面剝剝落落輪齒齒沖沖擊擊斷斷裂裂3齒齒輪輪材材料料的的性性能能要要求求(1)高高的的彎彎曲曲疲疲勞勞強(qiáng)強(qiáng)度度；；(2)高高的的接接觸觸疲疲勞勞強(qiáng)強(qiáng)度度和和耐耐磨磨性性；；(3)較較高高的的強(qiáng)強(qiáng)度度和和沖沖擊擊韌韌性性。。此此外外，，還還要要求求有有較較好好的的熱熱處處理理工工藝藝性性能能，，如如熱熱處處理理變變形形小小等等。。4齒齒輪輪類類零零件件的的選選材材齒輪材料料要求的的性能主主要是疲疲勞強(qiáng)度度，尤其其是彎曲曲疲勞強(qiáng)強(qiáng)度和接接觸疲勞勞強(qiáng)度。。表面硬硬度越高高，疲勞勞強(qiáng)度也也越高。。齒心應(yīng)應(yīng)有足夠夠的沖擊擊韌性，，目的是是防止輪輪齒受沖沖擊過載載斷裂。。從以上兩兩方面考考慮，選選用低、、中碳鋼鋼或其合合金鋼。。它們經(jīng)經(jīng)表面強(qiáng)強(qiáng)化處理理后，表表面有高高的強(qiáng)度度和硬度度，心部部有好的的韌性，，能滿足足使用要要求。此此外，這這類鋼的的工藝性性能好，，經(jīng)濟(jì)上上也較合合理，所所以是比比較理想想的材料料。5

典型型齒輪選選材舉例例一、機(jī)床床齒輪機(jī)床變速速箱齒輪輪機(jī)床變速速箱齒輪輪擔(dān)負(fù)傳傳遞動(dòng)力力，改變變運(yùn)動(dòng)速速度和方方向的任任務(wù)。工工作條件件較好，，轉(zhuǎn)速中中等，載載荷不大大，工作作平穩(wěn)無無強(qiáng)烈沖沖擊。因因此，一一般可選選中碳鋼鋼(45鋼)制制造，為為了提高高淬透性性，也可可選用中中碳合金金鋼(40Cr鋼)。。工藝路線線為：下料--鍛造--正火火--粗粗加工--調(diào)質(zhì)質(zhì)--精精加工--高頻頻淬火及及低溫回回火--精磨。。沖擊載荷荷小的低低速齒輪輪也可采采用HT250、HT350、QT500-5、、QT600-2等鑄鑄鐵制造造。機(jī)床床齒輪除除選用金金屬齒輪輪外,有有的還還可改用用塑料齒齒輪，如如用聚甲甲醛齒輪輪、單體體澆鑄尼尼龍齒輪輪,工工作時(shí)傳傳動(dòng)平穩(wěn)穩(wěn),噪噪聲減少少,長(zhǎng)長(zhǎng)期使用用磨損很很小。二、汽車車齒輪汽車后橋橋齒輪滲碳齒輪輪的工藝藝路線為為：下料--鍛造--正火火--切切削加工工--滲滲碳、淬淬火及低低溫回火火--噴噴丸--磨削加加工。汽車齒輪輪主要分分裝在變變速箱和和差速器器中。汽汽車齒輪輪受力較較大，受受沖擊頻頻繁，其其耐磨性性、疲勞勞強(qiáng)度、、心部強(qiáng)強(qiáng)度以及及沖擊韌韌性等，，均要求求比機(jī)床床齒輪高高。一般般用合金金滲碳鋼鋼20Cr或20CrMnTi制造造。二、軸類類零件選選材1軸類類零件的的工作條條件(1)工工作時(shí)時(shí)主要受受交變彎彎曲和扭扭轉(zhuǎn)應(yīng)力力的復(fù)合合作用；；(2)軸軸與軸軸上零件件有相對(duì)對(duì)運(yùn)動(dòng),相互互間存在在摩擦和和磨損；；(3)軸軸在高高速運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)過程中中會(huì)產(chǎn)生生振動(dòng),使軸軸承受沖沖擊載荷荷；(4)多數(shù)數(shù)軸會(huì)承承受一定定的過載載載荷。。2軸軸類零零件的的失效效方式式(1)長(zhǎng)期期交變變載荷荷下的的疲勞勞斷裂裂（包包括扭扭轉(zhuǎn)疲疲勞和和彎曲曲疲勞勞斷裂裂）；；(2)大載載荷或或沖擊擊載荷荷作用用引起起的過過量變變形、、斷裂裂；(3)與其其它零零件相相對(duì)運(yùn)運(yùn)動(dòng)時(shí)時(shí)產(chǎn)生生的表表面過過度磨磨損。。轉(zhuǎn)軸彎彎曲疲疲勞斷斷口形形貌直升飛飛機(jī)螺螺旋槳槳驅(qū)動(dòng)動(dòng)齒輪輪軸扭扭斷軸頸被被埋嵌嵌在軸軸承中中的硬硬粒子子磨損損3軸軸類零零件的的性能能要求求(1)良良好的的綜合合機(jī)械械性能能，足足夠強(qiáng)強(qiáng)度、、塑性性和一一定韌韌性,以以防過過載斷斷裂、、沖擊擊斷裂裂；(2)高高疲疲勞強(qiáng)強(qiáng)度,對(duì)對(duì)應(yīng)力力集中中敏感感性低低,以以防防疲勞勞斷裂裂；(3)足足夠夠淬透透性,熱熱處理理后表表面要要有高高硬度度、高高耐磨磨性,以以防磨磨損失失效；；(4)良良好切切削加加工性性能,價(jià)價(jià)格便便宜。。4軸軸類零零件材材料及及選材材方法法一、材材料經(jīng)鍛造造或軋軋制的的低、、中碳碳鋼或或合金金鋼制制造（（兼顧顧強(qiáng)度度和韌韌性，，同時(shí)時(shí)考慮慮疲勞勞抗力力）；；一般般軸類類零件件使用用碳鋼鋼（便便宜，，有一一定綜綜合機(jī)機(jī)械性性能、、對(duì)應(yīng)應(yīng)力集集中敏敏感性性較小小），，如35、、40、45、、50鋼，，經(jīng)正正火、、調(diào)質(zhì)質(zhì)或表表面淬淬火熱熱處理理改善善性能能；載載荷較較大并并要限限制軸軸的外外形、、尺寸寸和重重量，，或軸軸頸的的耐磨磨性等等要求求高時(shí)時(shí)采用用合金金鋼，，如40Cr、、40MnB、、40CrNiMo、20Cr、、20CrMnTi等；；也可可以采采用球球墨鑄鑄鐵和和高強(qiáng)強(qiáng)度灰灰鑄鐵鐵作曲曲軸的的材料料。二、選選擇原原則根據(jù)載載荷大大小、、類型型等決決定。。主要要受扭扭轉(zhuǎn)、、彎曲曲的軸軸，可可不用用淬透透性高高的鋼鋼種；；受軸軸向載載荷軸軸，因因心部部受力力較大大，應(yīng)應(yīng)具有有較高高淬透透性。。5典典型軸軸的選選材一、機(jī)機(jī)床主主軸選選材以C620車床床主軸軸為例例進(jìn)行行選材材。該主軸軸受交交變彎彎曲和和扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)復(fù)合合應(yīng)力力作用用，但但載荷荷和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速均均不高高，沖沖擊載載荷也也不大大，所所以具具有一一般綜綜合機(jī)機(jī)械性性能即即可滿滿足要要求。。但大大端的的軸頸頸、錐錐孔與與卡盤盤、頂頂尖之之間有有摩擦擦，這這些部部位要要求有有較高高的硬硬度和和耐磨磨性。。C620車車床主主軸簡(jiǎn)簡(jiǎn)圖主軸用用45鋼制制造。?！钭鲆蛔鲎觯褐贫üすに嚶仿肪€載荷較較大的的主軸軸用40Cr鋼鋼制造造。承受較較大沖沖擊載載荷和和疲勞勞載荷荷的主主軸用用合金金滲碳碳鋼（（20Cr或20CrMnTi））制造造。其它機(jī)機(jī)床主主軸選選材二、內(nèi)內(nèi)燃機(jī)機(jī)曲軸軸選材材1.曲曲軸軸的工工作條條件、、性能能要求求、材材料（1））工作作條件件曲軸受受彎曲曲、扭扭轉(zhuǎn)、、剪切切、拉拉壓、、沖擊擊等交交變應(yīng)應(yīng)力，，還可可造成成曲軸軸的扭扭轉(zhuǎn)和和彎曲曲振動(dòng)動(dòng)，產(chǎn)產(chǎn)生附附加應(yīng)應(yīng)力；；應(yīng)力力分布布不均均勻；；曲軸軸頸與與軸承承有滑滑動(dòng)摩摩擦。。（（2）性性能要要求曲軸的的失效效形式式主要要是疲疲勞斷斷裂和和軸頸頸嚴(yán)重重磨損損。因因此材材料要要有高高強(qiáng)度度、一一定的的沖擊擊韌性性、足足夠彎彎曲、、扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)疲勞勞強(qiáng)度度和剛剛度，，軸頸頸表面面有高高硬度度和耐耐磨性性。（3））曲軸軸材料料鍛鋼曲曲軸：：優(yōu)質(zhì)中中碳鋼鋼和中中碳合合金鋼鋼，如如35、40、、45、35Mn2、40Cr,35CrMo鋼鋼等；；鑄造曲曲軸：：鑄鋼、、球墨墨鑄鐵鐵、珠珠光體體可鍛鍛鑄鐵鐵及合合金鑄鑄鐵等等,如如ZG25、、QT600-3、、QT700-2、、KTZ450-5、、KTZ500-4等。。2.175A型農(nóng)農(nóng)用柴油機(jī)機(jī)曲軸選材材175A型型柴油機(jī)曲曲軸簡(jiǎn)圖（1）性能能要求農(nóng)用柴油機(jī)機(jī)曲軸功率率和承受載載荷不大；；但滑動(dòng)軸軸承中工作作軸頸部要要有較高硬硬度及耐磨磨。要求σb≥750MPa,整整體硬度度240HBS～～260HBS,軸頸表表面硬度≥625HV,δ≥2%,ak≥150kJ/m2。（2）曲軸軸材料QT700-2（3）工藝藝路線鑄造－高溫溫正火－高高溫回火－－切削加工工－軸頸氣氣體滲氮。。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)曲軸也可可用45、、40Cr鋼制造，，經(jīng)過模鍛鍛、調(diào)質(zhì)、、切削加工工后,在在軸頸部位位進(jìn)行表面面淬火。三、彈彈簧選材彈簧是一種種重要的機(jī)機(jī)械零件。。它的基本本作用是利利用材料的的彈性和彈彈簧本身的的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)點(diǎn)，在載荷荷作用產(chǎn)生生下變形時(shí)時(shí)，把機(jī)械械功或動(dòng)能能轉(zhuǎn)變?yōu)樾涡巫兡?；在在恢?fù)變形形時(shí)，把形形變能轉(zhuǎn)變變?yōu)閯?dòng)能或或機(jī)械功。。彈簧按形狀狀分主要有有螺旋彈簧簧(壓縮、、拉伸、扭扭轉(zhuǎn)彈簧)、板彈簧簧、片彈簧簧和蝸卷彈彈簧幾種。。(a)壓壓縮螺旋旋彈簧(b)拉拉伸螺旋彈彈簧(c)扭扭轉(zhuǎn)螺旋彈彈簧(d)板板彈簧(e)片片彈簧彈簧有下列列用途：(1)緩緩沖或減振振如汽車、拖拖拉機(jī)、火火車中使用用的懸掛彈彈簧。(2)定定位如機(jī)床及其其夾具中利利用彈簧將將定位銷(或滾珠)壓在定位位孔(或槽槽)中。(3)復(fù)復(fù)原外力去除后后自動(dòng)恢復(fù)復(fù)到原來位位置，如汽汽車發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)中的氣門門彈簧。(4)儲(chǔ)儲(chǔ)存和釋放放能量如鐘表、玩玩具中的發(fā)發(fā)條。(5)測(cè)測(cè)力如彈簧稱、、測(cè)力計(jì)中中使用的彈彈簧。1

彈簧簧的工作條條件(1)彈彈簧在外力力作用下壓壓縮、拉伸伸、扭轉(zhuǎn)時(shí)時(shí)，材料將將承受彎曲曲應(yīng)力或扭扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。。(2)緩緩沖、減振振或復(fù)原用用的彈簧承承受交變應(yīng)應(yīng)力和沖擊擊載荷的作作用。(3)某某些彈簧受受到腐蝕介介質(zhì)和高溫溫的作用。。2

彈簧簧的失效形形式(1)塑塑性變形在外載荷作作用下，材材料內(nèi)部產(chǎn)產(chǎn)生的彎曲曲應(yīng)力或扭扭轉(zhuǎn)應(yīng)力超超過材料本本身的屈服服應(yīng)力后，，彈簧發(fā)生生塑性變形形。外載荷荷去掉后，，彈簧不能能恢復(fù)到原原始尺寸和和形狀。(2)疲疲勞斷裂在交變應(yīng)力力作用下，，彈簧表面面缺陷(裂裂紋、折迭迭、刻痕、、夾雜物)處產(chǎn)生疲疲勞源，裂裂紋擴(kuò)展后后造成斷裂裂失效。(3)快快速脆性斷斷裂某些彈簧存存在材料缺缺陷(如粗粗大夾雜物物，過多脆脆性相)、、加工缺陷陷(如折迭迭、劃痕)、熱處理理缺陷(淬淬火溫度過過高導(dǎo)致晶晶粒粗大，，回火溫度度不足使材材料韌性不不夠)等，，當(dāng)受到過過大的沖擊擊載荷時(shí)，，發(fā)生突然然脆性斷裂裂。(4)腐腐蝕斷裂及及永久變形形在腐蝕性介介質(zhì)中使用用的彈簧易易產(chǎn)生應(yīng)力力腐蝕斷裂裂失效。高高溫使彈簧簧材料的彈彈性模量和和承載能力力下降，高高溫下使用用的彈簧易易出現(xiàn)蠕變變和應(yīng)力松松弛，產(chǎn)生生永久變形形。3

彈簧材材料的性能能要求(1)高高的彈性極極限σe和高的屈屈強(qiáng)比σs/σb彈簧工作時(shí)時(shí)不允許有有永久變形形，因此要要求彈簧的的工作應(yīng)力力不超過材材料的彈性性極限。彈彈性極限越越大，彈簧簧可承受的的外載荷越越大。對(duì)于于承受重載載荷的彈簧簧，如汽車車用板簧、、火車用螺螺旋彈簧等等，其材料料需要高的的彈性極限限。當(dāng)材料直徑徑相同時(shí)，，碳素彈簧簧鋼絲和合合金彈簧鋼鋼絲的抗拉拉強(qiáng)度相差差很小，但但屈強(qiáng)比差差別較大。。65鋼為為0.7，，60Si2Mn鋼鋼為0.75、50CrVA鋼為0.9。屈強(qiáng)強(qiáng)比高，彈彈簧可承受受更高的應(yīng)應(yīng)力。(2)高高的疲勞強(qiáng)強(qiáng)度彎曲疲勞強(qiáng)強(qiáng)度σ-1和扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度度τ-1越大，，則彈簧的的抗疲勞性性能越好。。(3)好好的材質(zhì)和和表面質(zhì)量量夾雜物含量量少，晶粒粒細(xì)小，表表面質(zhì)量好好，缺陷少少，對(duì)于提提高彈簧的的疲勞壽命命和抗脆性性斷裂十分分重要。(4)某某些彈簧需需要材料有有良好的耐耐蝕性和耐耐熱性保證在腐蝕蝕性介質(zhì)和和高溫條件件下的使用用性能。4彈簧的的選材一、彈簧鋼鋼根據(jù)生產(chǎn)特特點(diǎn)的不同同，分為兩兩大類：（1）熱軋軋彈簧用材材通過熱軋方方法加工成成園鋼、方方鋼、盤條條、扁鋼，，制造尺寸寸較大，承承載較重的的螺旋彈簧簧或板簧。。彈簧熱成成型后要進(jìn)進(jìn)行淬火及及回火處理理。（2）冷軋軋(拔)彈彈簧用材以盤條、鋼鋼絲或薄鋼鋼帶(片)供應(yīng)，用用來制作小小型冷成型型螺旋彈簧簧、片簧、、蝸卷彈簧簧等。主要彈簧鋼鋼的特點(diǎn)及及用途鋼類代表鋼號(hào)主要特點(diǎn)用途舉例碳鋼6570經(jīng)熱處理或冷拔硬化后,得到較高的強(qiáng)度和適當(dāng)?shù)乃苄?、韌性；在相同表面狀態(tài)和完全淬透情況下，疲勞極限不比合金彈簧鋼差，但淬透性低，尺寸較大，

調(diào)壓調(diào)速彈簧、柱塞彈簧、測(cè)力彈簧、一般機(jī)器上的圓、方螺旋彈簧或拉成鋼絲作小型機(jī)械的彈簧錳鋼65MnMn提高淬透性,表面脫碳傾向比硅鋼小,經(jīng)熱處理后的綜合機(jī)械性能略優(yōu)于碳鋼,缺點(diǎn)是有過熱敏感性和回火脆性

小尺寸扁、圓彈簧、座墊彈簧、彈簧發(fā)條，也適于制造彈簧環(huán)、氣門簧、離合器簧片、剎車彈簧硅錳鋼55Si2Mn55Si2MnB60Si2MnSi和Mn提高彈性極限和屈強(qiáng)比，提高淬透性以及回火穩(wěn)定性和抗松弛穩(wěn)定性，過熱敏感性也較小，但脫碳傾向較大。汽車、拖拉機(jī)、機(jī)車上的減震板簧和螺旋彈簧，汽缸安全彈簧，軋鋼設(shè)備及要求承受較高應(yīng)力的彈簧.鉻釩鋼50CrVA良好的工藝性能和機(jī)械性能，淬透性比較高，加入V，使鋼的晶粒細(xì)化，降低過熱敏感性，提高強(qiáng)度和韌性氣門彈簧、噴油咀簧、氣缸漲圈、安全閥用簧、中壓表彈簧元件、密封裝置等，適用于210℃條件下工作彈簧鉻錳鋼50CrMn較高強(qiáng)度、塑性和韌性，過熱敏感性比錳鋼低，比硅錳鋼高，對(duì)回火脆性較敏感，回火后宜快冷

車輛、拖拉機(jī)和較重要板簧、螺旋彈簧二、不銹鋼鋼0Cr18Ni9、、1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti通通過冷軋軋(拔)加加工成帶或或絲材,制制造在腐腐蝕性介質(zhì)質(zhì)中使用的的彈簧。三、黃銅、、錫青銅、、鋁青銅、、鈹青銅具有良好的的導(dǎo)電性、、非磁性、、耐蝕性、、耐低溫性性及彈性，，用于制造造電器、儀儀表彈簧及及在腐蝕性性介質(zhì)中工工作的彈性性元件。5典型彈彈簧選材一、汽車板板簧汽車板簧(1)用用途及性能能要求用于緩沖和和吸振，承承受很大的的交變應(yīng)力力和沖擊載載荷的作用用，需要高高的屈服強(qiáng)強(qiáng)度和疲勞勞強(qiáng)度。(2)材材料輕型汽車選選用65Mn、60Si2Mn鋼制造造；中型或重型型汽車,板板簧用50CrMn,55SiMnVB鋼鋼；重型載重汽汽車大截面面板簧用55SiMnMoV,55SiMnMoVNb鋼制造造。(3)工工藝路線熱軋鋼帶(板)沖裁裁下料—壓壓力成型——淬火—中中溫回火——噴丸強(qiáng)化化淬火溫度為850oC～860oC(60Si2Mn鋼鋼為870oC),采用用油冷,淬淬火后組組織為馬氏氏體?；鼗饻囟葹?20oC～500oC,組織為為回火屈氏氏體。屈服服強(qiáng)度s0.2不低低于1100MPa,硬硬度為42HRC～47HRC,沖擊韌韌性ak為250KJ/m2～300KJ/m2。二、火車螺螺旋彈簧火車螺旋彈彈簧熱軋鋼棒下下料—兩頭頭制扁—熱熱卷成形——淬火—中中溫回火——噴丸強(qiáng)化化—端面磨磨平。淬火與回火火工藝同汽汽車板簧。。(1)用用途及性能能要求機(jī)車和車箱箱的緩沖和和吸振,其其使用條條件和性能能要求與汽汽車板簧相相近。(2)材材料50CrMn、55SiMnMoV(3)工工藝路線三、氣門彈彈簧(1)用用途內(nèi)燃機(jī)氣門門彈簧是一一種壓縮螺螺旋彈簧。。其用途是是在凸輪、、搖臂或挺挺桿的聯(lián)合合作用下，，使氣門打打開和關(guān)閉閉，承受應(yīng)應(yīng)力不是很很大，可采采用淬透性性比較好、、晶粒細(xì)小小、有一定定耐熱性的的50CrVA鋼制制造。(2)工工藝路線冷卷成型——淬火—中中溫回火——噴丸強(qiáng)化化—兩端磨磨平。將冷拔退火火后的盤條條校直后用用自動(dòng)卷簧簧機(jī)卷制成成螺旋狀，，切斷后兩兩端并緊，，經(jīng)850oC～～860ooC加熱熱后油淬，，再經(jīng)520oC回火，組組織為回火火屈氏體，，噴丸后兩兩端磨平。。彈簧彈性性好，屈服服強(qiáng)度和疲疲勞強(qiáng)度高高，有一定定的耐熱性性。氣門彈簧也也可用冷拔拔后經(jīng)油淬淬及回火后后的鋼絲制制造，繞制制后經(jīng)300oC～350oC加加熱消除冷冷卷簧時(shí)產(chǎn)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)應(yīng)力。四、自行車車手閘彈簧簧自行車手閘閘彈簧是一一種扭轉(zhuǎn)彈彈簧，其用用途是使手手閘復(fù)位。。該彈簧承承受載荷小小，不受沖沖擊和振動(dòng)動(dòng)作用，精精度要求不不高。因此此手閘彈簧簧可用碳素素彈簧鋼60或65鋼制造。。經(jīng)過冷拔拔加工獲得得的鋼絲直直接冷卷、、彎鉤成形形即可。卷卷后可低溫溫(200oC～～220ooC)加加熱消除內(nèi)內(nèi)應(yīng)力，一一般也可不不進(jìn)行熱處處理。五、繼電器器簧片繼電器簧片片(1)用用途及性能能要求繼電器簧片片是一種片片簧，其作作用是使兩兩電觸點(diǎn)接接觸時(shí),產(chǎn)產(chǎn)生一定定大小的壓壓力，以保保證觸頭緊緊密接觸良良好導(dǎo)電。?；善牧狭弦泻玫牡膹椥?、導(dǎo)導(dǎo)電性和耐耐蝕性?；苫善軓潖澢鷳?yīng)力很很小。(2)材材料黃銅(H70)、錫錫青銅(QSn6.5-0.1)、白白銅(B19)黃銅的導(dǎo)電電性好，抗抗疲勞性能能較高，彈彈性一般，，價(jià)格較低低。錫青銅的導(dǎo)導(dǎo)電性稍低低，但抗疲疲勞性能高高，彈性好好，價(jià)格稍稍高。白銅的導(dǎo)電電性好，抗抗蝕性高，，抗疲勞性性能較高，，彈性好，，價(jià)格較貴貴。簧片生產(chǎn)工工藝簡(jiǎn)單，，可用上述述材料的冷冷軋薄片沖沖裁下料成成形制造。。四、刃具選選材切削加工使使用的車刀刀、銑刀、、鉆頭、鋸鋸條、絲錐錐、板牙等等工具統(tǒng)稱稱為刃具。。1

刃具的的工作條件件(1)刃刃具切削材材料時(shí)，受受到被切削削材料的強(qiáng)強(qiáng)烈擠壓，，刃部受到到很大的彎彎曲應(yīng)力。。某些刃具具(如鉆頭頭、鉸刀)還會(huì)受到到較大的扭扭轉(zhuǎn)應(yīng)力作作用。(2)刃刃具刃刃部與與被切切削材材料強(qiáng)強(qiáng)烈摩摩擦，，刃刃部溫溫度可可升到到500ooC～600ooC。。(3)機(jī)機(jī)用刃刃具往往往承承受較較大的的沖擊擊與震震動(dòng)。。切削加加工2刃刃具的的失效效形式式(1)磨磨損由于摩摩擦，，刃具具刃部部易磨磨損，，這不不但增增加了了切削削抗力力，降降低切切削零零件表表面質(zhì)質(zhì)量，，也由由于刃刃部形形狀變變化，，使被被加工工零件件的形形狀和和尺寸寸精度度降低低。(2)斷斷裂刃具在在沖擊擊力及及震動(dòng)動(dòng)的作作用下下折斷斷或崩崩刃。。(3)刃刃部軟軟化由于刃刃部溫溫度升升高，，若刃刃具材材料的的紅硬硬性低低或高高溫性性能不不足，，使刃刃部硬硬度顯顯著下下降，，喪失失切削削加工工能力力。3刃刃具材材料的的性能能要求求(1)高高硬度度，高高耐磨磨性。。硬度度一般般要大大于62HRC；；(2)高高的紅紅硬性性；(3)強(qiáng)強(qiáng)韌性性好；；(4)高高的淬淬透性性。可可采用用較低低的冷冷速淬淬火，，以防防止刃刃具變變形和和開裂裂。4刃刃具的的選材材制造刃刃具的的材料料有碳素工工具鋼鋼、低合金金刃具具鋼、高速鋼鋼、硬質(zhì)合合金和陶瓷等，根根據(jù)刃刃具的的使用用條件件和性性能要要求不不同進(jìn)進(jìn)行選選用。。一、簡(jiǎn)簡(jiǎn)單的的手用用刃具具手鋸鋸鋸條、、銼刀刀、木木工用用刨刀刀、鑿鑿子等等簡(jiǎn)單單、低低速的的手用用刃具具紅硬硬性和和強(qiáng)韌韌性要要求不不高，，主要要的使使用性性能是是高硬硬度、、高耐耐磨性性。因因此可可用碳碳素工工具鋼鋼制造造。如如T8、T10、T12鋼等等。碳碳素工工具鋼鋼價(jià)格格較低低,但但淬淬透性性差。。二、低低速切切削、、形狀狀較復(fù)復(fù)雜的的刃具具絲錐、、板牙牙、拉拉刀等等可用用低合合金刃刃具鋼鋼9SiCr、、CrWMn制制造。。因鋼鋼中加加入了了Cr、W、Mn等等元素素,使使鋼鋼的淬淬透性性和耐耐磨性性大大大提高高,耐耐熱熱性和和韌性性也有有所改改善,可可在<300ooC的的溫度度下使使用。。三、高高速切切削用用的刃刃具(1)用用高速速鋼(W18Cr4V、、W6Mo5Cr4V2等)制造造高速鋼鋼具有有高硬硬度、、高耐耐磨性性、高高的紅紅硬性性、好好的強(qiáng)強(qiáng)韌性性和高高的淬淬透性性的特特點(diǎn),因因此在在刃具具制造造中廣廣泛使使用,用用來制制造車車刀、、銑刀刀、鉆鉆頭和和其它它復(fù)雜雜、精精密刀刀具。。高速速鋼的的硬度度為62HRC～68HRC,切切削削溫度度可達(dá)達(dá)500ooC～550ooC,價(jià)價(jià)格較較貴。。(2)硬硬質(zhì)合合金制制造硬質(zhì)合合金是是由硬硬度和和熔點(diǎn)點(diǎn)很高高的碳碳化物物(TiC、WC)和金金屬用用粉末末冶金金方法法制成成,常常用用硬質(zhì)質(zhì)合金金的牌牌號(hào)有有YG6、、YG8、、YT6、、YT15等。。硬質(zhì)質(zhì)合金金的硬硬度很很高(89HRA～～94HRA),耐耐磨磨性、、耐熱熱性好好,使使用用溫度度可達(dá)達(dá)1000ooC。。它的的切削削速度度比高高速鋼鋼高幾幾倍。。硬質(zhì)質(zhì)合金金制造造刀具具時(shí)的的工藝藝性比比高速速鋼差差。一一般制制成形形狀簡(jiǎn)簡(jiǎn)單的的刀頭頭,用用釬釬焊的的方法法將刀刀頭焊焊接在在碳鋼鋼制造造的刀刀桿或或刀盤盤上。。硬質(zhì)質(zhì)合金金刀具具用于于高速速強(qiáng)力力切削削和難難加工工材料料的切切削。。硬質(zhì)質(zhì)合金金的抗抗彎強(qiáng)強(qiáng)度較較低,沖沖擊韌韌性較較差,價(jià)價(jià)格貴貴。(3)用用陶瓷瓷制造造陶瓷硬硬度極極高、、耐磨磨性好好、紅紅硬性性極高高,也也用用來制制造刃刃具。。熱壓壓氮化化硅(Si3N4)陶瓷瓷顯微微硬度度為5000HV,耐耐熱熱溫度度可達(dá)達(dá)1400ooC。。立方方氮化化硼的的顯微微硬度度可達(dá)達(dá)8000HV～～9000HV,允允許的的工作作溫度度達(dá)1400ooC～1500ooC。陶陶瓷刀刀具一一般為為正方方形、、等邊邊三角角形的的形狀狀,制制成成不重重磨刀刀片,裝裝夾在在夾具具中使使用。。用于于各種種淬火火鋼、、冷硬硬鑄鐵鐵等高高硬度度難加加工材材料的的精加加工和和半精精加工工。陶陶瓷刀刀具抗抗沖擊擊能力力較低低,易易崩崩刃。。5刃具選選材舉舉例一、板板銼板銼1.性性能能要求求、材材料及及工藝藝(1)用用途及及性能能要求求板銼是是鉗工工常用用的工工具,用于于銼削削其他他金屬屬。其其表面面刃部部要求求有高高的硬硬度(64HRC～67HRC),柄柄部部要求求硬度度<35HRC。(2)材材料T12鋼(3)制制造工工藝熱軋鋼鋼板(帶)下料料—鍛鍛(軋軋)柄柄部——球化化退火火—機(jī)機(jī)加工工—淬淬火——低溫溫回火火2.主主要要工藝藝說明明(1)球球化退退火使鋼中中碳化化物呈呈粒狀狀分布布,細(xì)細(xì)化化組織織,降降低低硬度度,改改善善切削削加工工性能能。同同時(shí)為為淬火火準(zhǔn)備備好適適宜的的組織織,使使最最終成成品組組織中中含有有細(xì)小小的碳碳化物物顆粒粒,提提高高鋼的的耐磨磨性。。銼刀刀通常常采用用普通通球化化退火火工藝藝。將將毛坯坯加熱熱到760℃℃～770℃℃,保保溫溫一定定時(shí)間間(2h～4h)，然然后以以30℃℃～50℃℃/h的的速度度冷卻卻到550℃℃～600℃℃，出出爐爐后空空冷。。處理理后組組織為為球化化體，，硬度度為180HB～～200HB。(2)機(jī)機(jī)加工工刨、磨磨和剁剁齒,使使銼刀刀成形形。(3)淬淬火溫度為為770℃℃～～780℃℃,可可用鹽鹽浴加加熱或或在保保護(hù)氣氣氛爐爐中加加熱,以以防止止表面面脫碳碳和氧氧化。。也可可采用用高頻頻感應(yīng)應(yīng)加熱熱。加加熱后后在水水中冷冷卻。。由于于銼刀刀柄部部硬度度要求求較低低,在在淬淬火時(shí)時(shí)先將將齒部部放在在水中中冷卻卻,結(jié)結(jié)柄柄部顏顏色變變成暗暗紅色色時(shí)才才全部部浸入入水中中。當(dāng)當(dāng)銼刀刀冷卻卻到150℃℃～200℃℃時(shí)，，提出出水面面。若若銼刀刀有彎彎曲變變形，，可用用木錘錘將其其校直直。(4)回回火溫度為為160℃℃～～180℃℃，，時(shí)間間45min～60min。。若柄柄部硬硬度太太高，，可將將柄部部浸入入500℃℃的的浴鹽鹽中進(jìn)進(jìn)行回回火，，或用用高頻頻加熱熱回火火，降降低柄柄部硬硬度。。二、齒齒輪滾滾刀齒輪滾滾刀1.性性能能要求求、材材料及及工藝藝(1)用用途生產(chǎn)齒齒輪的的常用用刃具具,用用于于加工工外嚙嚙合的的直齒齒和斜斜齒漸漸開線線園柱柱齒輪輪。其其形狀狀復(fù)雜雜,精精度度要求求高。。(2)材材料料高速速鋼鋼(W18Cr4V)(3)工工藝藝路路線線熱軋軋棒棒材材下下料料——鍛鍛造造——退退火火——機(jī)機(jī)加加工工——淬淬火火——回回火火——精精加加工工——表表面面處處理理2.主主要要工工藝藝說說明明(1)鍛鍛造造W18Cr4V鋼鋼的的始始鍛鍛溫溫度度為為1150℃℃～～1200℃℃,終終鍛鍛溫溫度度為為900℃℃～～950℃℃。。鍛鍛造造的的目目的的一一是是成成形形,二二是是破破碎碎、、細(xì)細(xì)化化碳碳化化物物,使使碳碳化化物物均均勻勻分分布布,防防止止成成品品刀刀具具崩崩刃刃和和掉掉齒齒。。由由于于高高速速鋼鋼淬淬透透性性很很好好,鍛鍛后后在在空空氣氣中中冷冷卻卻即即可可得得到到淬淬火火組組織織,因因此此鍛鍛后后應(yīng)應(yīng)慢慢冷冷。。(2)退退火火退火火溫溫度度為為870℃℃～～880℃℃，，退退火火后后的的組組織織為為索索氏氏體體基基體體和和在在其其中中均均勻勻分分布布的的細(xì)細(xì)小小粒粒狀狀碳碳化化物物。。目目的的是是便便于于機(jī)機(jī)加加工工，，并并為為淬淬火火作作好好組組織織準(zhǔn)準(zhǔn)備備。。(3)淬淬火火、、回回火火高速速鋼鋼的的淬淬火火、、回回火火工工藝藝較為為復(fù)復(fù)雜雜。。(4)精精加加工工包括括磨磨孔孔、、磨磨端端面面、、磨磨齒齒等等磨磨削削加加工工。。精精加加工工后后刀刀具具可可直直接接使使用用。。(5)表表面面處處理理為了了提提高高其其使使用用壽壽命命，，可可進(jìn)進(jìn)行行表表面面處處理理，，如如：：硫硫化化處處理理、、硫硫氮氮共共滲滲、、離離子子氮氮碳碳共共滲滲——離離子子滲滲硫硫復(fù)復(fù)合合處處理理，，表表面面涂涂覆覆TiN、、TiC涂涂層層等等。。三、、園園鋸鋸片片(1)用用途途切割割鋼鋼材材、、有有色色金金屬屬、、石石料料、、塑塑料料等等材材料料。。(2)性性能能要要求求整體體強(qiáng)強(qiáng)韌韌性性好好，，鋸鋸齒齒硬硬度度高高、、耐耐磨磨性性好好。。(3)材材料料園鋸鋸片片可可以以是是整整體體的的，，也也可可以以是是鑲鑲齒齒的的。。鑲鑲齒齒式式園園鋸鋸片片的的本本體體用用60或或65Mn鋼鋼制制造造，，鋸鋸齒齒用用高高速速鋼鋼刀刀片片或或硬硬質(zhì)質(zhì)合合金金刀刀片片。。(4)工工藝藝鋼板板下下料料——沖沖孔孔——淬淬火火——高高溫溫回回火火——機(jī)機(jī)加加工工——釬釬焊焊鋸鋸齒齒——磨磨齒齒。。鋼板板沖沖壓壓下下料料、、沖沖孔孔后后進(jìn)進(jìn)行行調(diào)調(diào)質(zhì)質(zhì)處處理理。。淬淬火火加加熱熱溫溫度度為為830℃℃～～840℃℃、、采采用用油油冷冷。?；鼗鼗鸹饻販囟榷葹闉?00℃℃～～550℃℃。。為為校校正正園園鋸鋸片片淬淬火火變變形形，，回回火火時(shí)時(shí)可可用用夾夾具具夾夾緊緊。?；鼗鼗鸹鸷蠛蟮牡慕M組織織為為回回火火索索氏氏體體，，強(qiáng)強(qiáng)韌韌性性好好。。熱熱處處理理后后鋸鋸片片需需進(jìn)進(jìn)行行端端面面磨磨平平、、開開槽槽等等機(jī)機(jī)加加工工，，用用釬釬焊焊方方法法將將鋸鋸齒齒焊焊接接在在鋸鋸片片本本體體上上，，最最后后進(jìn)進(jìn)行行磨磨齒齒。。小結(jié)結(jié)1.齒齒輪輪主要要要要求求疲疲勞勞強(qiáng)強(qiáng)度度，，特特別別是是彎彎曲曲疲疲勞勞強(qiáng)強(qiáng)度度和和接接觸觸疲疲勞勞強(qiáng)強(qiáng)度度。。根根據(jù)據(jù)受受力力分分析析，，齒齒輪輪類類零零件件選選用用低低、、中中碳碳鋼鋼或或其其合合金金鋼鋼，，如如機(jī)機(jī)床床齒齒輪輪用用中中碳碳鋼鋼或或中中碳碳合合金金鋼鋼，，汽汽車車齒齒輪輪用用合合金金滲滲碳碳鋼鋼。。2.軸軸類類零零件件要求求強(qiáng)強(qiáng)度度并并兼兼顧顧沖沖擊擊韌韌性性和和表表面面耐耐磨磨性性。。軸軸一一般般用用鍛鍛造造或或軋軋制制的的低低、、中中碳碳鋼鋼或或合合金金鋼鋼制制造造，，如如機(jī)機(jī)床床主主軸軸可可選選用用45鋼鋼，，內(nèi)內(nèi)燃燃機(jī)機(jī)曲曲軸軸主主要要用用優(yōu)優(yōu)質(zhì)質(zhì)中中碳碳鋼鋼或或中中碳碳合合金金鋼鋼制制造造。。3.彈彈簧簧主要要要要求求高高的的彈彈性性極極限限、、高高的的屈屈強(qiáng)強(qiáng)比比和和高高的的疲疲勞勞強(qiáng)強(qiáng)度度。。彈彈簧簧一一般般選選用用碳碳素素鋼鋼、、合合金金彈彈簧簧鋼鋼和和銅銅合合金金等等金金屬屬材材料料制制造造，，如如汽汽車車彈彈簧簧用用65Mn、、60Si2Mn鋼鋼制制造造，，氣氣門門彈彈簧簧用用50CrMn、、55SiMnMoV等等鋼鋼制制造造。。4.刃具具主要要求求硬度、、耐磨性性和紅硬硬性。可可根據(jù)不不同的使使用條件件選用碳碳素工具具鋼、低低合金刃刃具鋼、、高速鋼鋼、硬質(zhì)質(zhì)合金和和陶瓷等等，如手手動(dòng)刃具具可用T8、T10等等碳素工工具鋼，，低速切切削刃具具可用低低合金刃刃具鋼9SiCr、CrWMn制造造，高速速切削刃刃具需選選用高速速鋼W18Cr4V、、W6Mo5Cr4V2制造造等。工程材料料的應(yīng)用用汽車用材材汽車車用材以以金屬材材料為主主，塑料料、橡膠膠、陶瓷瓷等非金金屬材料料也占有有一定比比例。汽車發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)和傳傳動(dòng)系示示意圖一、缸體體和缸蓋蓋缸體材材料應(yīng)滿滿足下列列要求：：有足夠夠的強(qiáng)度度和剛度度；良好好的鑄造造性和切切削性；；價(jià)格低低廉。缸缸體常用用的材料料有灰口鑄鐵鐵和鋁合金兩種。缸蓋應(yīng)選選用導(dǎo)熱熱性好、、高溫機(jī)機(jī)械強(qiáng)度度高、能能承受反反復(fù)熱應(yīng)應(yīng)力、鑄鑄造性能能良好的的材料來來制造。。目前使使用的缸缸蓋材料料有兩種種：一是是灰鑄鐵或合金鑄鐵鐵；另一種種是鋁合金。二、缸套套氣缸工作作面用耐耐磨材料料，制成成缸套鑲鑲?cè)霘飧赘?。常用用缸套材材料為耐磨合金金鑄鐵，主要有有高磷鑄鐵鐵、硼鑄鐵、合金鑄鐵鐵等。為了了提高缸缸套的耐耐磨性，，可以用用鍍鉻、、表面淬淬火、噴噴鍍金屬屬鉬或其其它耐磨磨合金等等辦法對(duì)對(duì)缸套進(jìn)進(jìn)行表面面處理。。三、活塞塞、活塞塞銷和活活塞環(huán)活塞塞、活塞塞銷和活活塞環(huán)等等零件組組成活塞塞組，活活塞組在在工作中中受周期期性變化化的高溫溫、高壓壓燃?xì)?溫度最最高可達(dá)達(dá)2000℃℃，壓力力最高可可達(dá)13MPa～15MPa)作用，，并在氣氣缸內(nèi)作作高速往往復(fù)運(yùn)動(dòng)動(dòng)(平均均速度一一般為9m/s～13m/s)，產(chǎn)生生很大的的慣性載載荷。對(duì)對(duì)活塞材材料的要要求是熱熱強(qiáng)度高高、導(dǎo)熱熱性好、、膨脹系系數(shù)小、、密度小小,減減摩性、、耐磨性性、耐蝕蝕性和工工藝性好好等。常常用的活活塞材料料是鋁硅合金金?；钊N材材料一般般用20低碳鋼鋼或20Cr、、18CrMnTi等等低碳合合金鋼?；钊N銷外表面面應(yīng)進(jìn)行行滲碳或或氰化處處理，以以滿足外外表面硬硬而耐磨磨，材料料內(nèi)部韌韌而耐沖沖擊的要要求?；钊h(huán)用用合金鑄鑄鐵或球球墨鑄鐵鐵，經(jīng)表面面處理。。鍍多孔孔性鉻后后可使環(huán)環(huán)的工作作壽命提提高2～～3倍。。其它表表面處理理的方法法有噴鉬鉬、磷化化、氧化化、涂合合成樹脂脂等。四、連桿桿連桿桿連接活活塞和曲曲軸，作作用是將將活塞的的往復(fù)運(yùn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變變?yōu)榍S軸的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，，并把作作用在活活塞上的的力傳給給曲軸以以輸出功功率。連連桿在工工作中，，除承受受燃燒室室燃?xì)猱a(chǎn)產(chǎn)生的壓壓力外，，還要承承受縱向向和橫向向的慣性性力。因因此，連連桿在一一個(gè)很復(fù)復(fù)雜的應(yīng)應(yīng)力狀態(tài)態(tài)下工作作。它既既受交變變的拉壓壓應(yīng)力、、又受彎彎曲應(yīng)力力。連桿桿的主要要損壞形形式是疲疲勞斷裂裂和過量量變形。。連桿的工工作條件件要求連連桿具有有較高的的強(qiáng)度和和抗疲勞勞性能；；又要求求具有足足夠的剛剛性和韌韌性。連桿材料料一般采采用45鋼、40Cr或40MnB等調(diào)質(zhì)鋼鋼。1小頭頭與連桿桿的過渡渡處2連桿桿中間3大大頭與連連桿的過過渡處連桿上的的三個(gè)高高應(yīng)力區(qū)區(qū)域五、氣門門氣門門工作時(shí)時(shí)，需要要承受較較高的機(jī)機(jī)械負(fù)荷荷和熱負(fù)負(fù)荷，排排氣門工工作溫度度高達(dá)650℃℃～850℃℃。氣氣門頭部部還承受受氣壓力力及落座座時(shí)因慣慣性力而而產(chǎn)生的的相當(dāng)大大的沖擊擊。氣門經(jīng)常常出現(xiàn)的的故障有有：氣門座扭扭曲、氣門頭部部變形、氣門座面面積碳時(shí)時(shí)引起燃燃燒廢氣氣對(duì)氣門門座面強(qiáng)強(qiáng)烈地?zé)裏g。氣門材料料應(yīng)選用用耐熱、、耐蝕、、耐磨的的材料。。進(jìn)氣門一一般可用用40Cr、35CrMo、、38CrSi、42Mn2V等合合金鋼制制造,而排氣門門則要求求用高鉻鉻耐熱鋼鋼（如4Cr9Si2、4Cr10Si2Mo)制造。。六、汽車車半軸汽車半軸軸在工作作時(shí)主要要承受扭扭轉(zhuǎn)力矩矩和反復(fù)復(fù)變曲以以及一定定的沖擊擊載荷。。在通常常情況下下，半軸軸的壽命命主要取取決于花花鍵齒的的抗壓陷陷和耐磨磨損性能能，但斷斷裂現(xiàn)象象也不時(shí)時(shí)發(fā)生。。要求半半軸材料料具有高高的抗彎彎強(qiáng)度、、疲勞強(qiáng)強(qiáng)度和較較好的韌韌性。汽車半軸軸是要求求綜合機(jī)機(jī)械性能能較高的的零件，，通常選選用調(diào)質(zhì)質(zhì)鋼制造造。中、小型型汽車的的半軸一一般用45鋼、、40Cr,而重型汽汽車用40MnB、40CrNi或或40CrMnMo等等淬透性性較高的的合金鋼鋼制造。。1突緣緣與桿部部相連部部位2花花鍵與與桿部相相連部位位3花花鍵端半軸易損損壞部位位示意圖圖七、車身身、縱梁梁、檔板板等冷沖沖壓零件件在汽車零零件中，，冷沖壓壓零件種種類繁多多，約占占總零件件數(shù)的50%～～60%。汽車車?yán)錄_壓壓零件用用的材料料有鋼板和鋼帶，其中主要要是鋼板板，包括括熱軋鋼鋼板和冷冷軋鋼板板，如鋼鋼板08、20、25和16Mn等等。機(jī)床用材材一、機(jī)身身、底座座用材機(jī)身、機(jī)機(jī)床底座座、油缸缸、導(dǎo)軌軌、齒輪輪箱體、、軸承座座等大型型零件以以及其它它一些如如牛頭刨刨床的滑滑枕、皮皮帶輪、、導(dǎo)桿、、擺桿、、載物臺(tái)臺(tái)、手手輪、刀刀架等零零件或重重量大、、或形狀狀復(fù)雜，，首選材材料為灰灰口鑄鐵鐵、孕育育鑄鐵，，球墨鑄鑄鐵亦可可選用，，它們成成本低、、鑄造性性好、切切削加工工性優(yōu)異異、對(duì)缺缺口不敏敏感、減減震性好好，有良良好的耐耐磨性，，非常適適合鑄造造上述零零部件。。石墨有有良好的的潤(rùn)滑作作用、并并能儲(chǔ)存存潤(rùn)滑油油、很適適宜制造造導(dǎo)軌。。牛頭刨床床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)簡(jiǎn)圖機(jī)床零件件常使用的的灰口鑄鑄鐵是：：HT150、、HT200及及孕育鑄鑄鐵HT250、HT300、HT350、HT400等。常常使用的的球墨鑄鑄鐵為：：QT400－－17、、QT420－－10、、QT500－－5、QT600－2、QT700－2、、QT800－－2。二機(jī)床床齒輪用用材開式齒輪輪傳動(dòng)可可選用HT250、HT300和HT400，和和鑄鐵的的大齒輪輪互相嚙嚙合的小小齒輪也也可用Q235、Q255制制造。閉式齒輪輪多采用用40、、45鋼鋼（正火火或調(diào)質(zhì)質(zhì)處理））制造。。高速、重重載或受受強(qiáng)烈沖沖擊的閉閉式齒輪輪，宜采采用40Cr（（調(diào)質(zhì)））或20Cr、、20CrMnTi（（滲碳、、淬火、、低溫回回火）鋼鋼。不重要的的閉式齒齒輪可使使用Q255（（不熱處處理）制制造。球墨鑄鐵鐵QT450-5、可可鍛鑄鐵鐵KTZ450-5、、KTZ500-4用用來制造造尺寸較較大或形形狀復(fù)雜雜的閉式式傳動(dòng)齒齒輪。三、機(jī)床床軸類零零件用材材一般采采用45鋼鋼（調(diào)調(diào)質(zhì)））制造造軸件件。不重要要的或或低載載的軸軸可以以采用用Q235、Q255等等鋼制制造。。承受重重載，，且要要求直直徑小小或要要求提提高軸軸頸耐耐磨性性的軸軸，可可用40Cr等等調(diào)質(zhì)質(zhì)鋼或或20Cr等滲滲碳鋼鋼，整整體與與軸頸頸應(yīng)進(jìn)進(jìn)行相相應(yīng)的的熱處處理。?？捎肣T600-2、KTZ600-3等等球墨墨鑄鐵鐵和可可鍛鑄鑄鐵制制造曲曲軸和和主軸軸。1、螺旋傳傳動(dòng)件用用材不熱處理理的螺旋旋傳動(dòng)件件用45、50鋼制造造，經(jīng)受受熱處理理的用T10、、65Mn、40Cr等制造造。螺母的材材料用錫錫青銅ZQSn6-6-3、、ZQSn10-2，較小小載荷及及低速傳傳動(dòng)時(shí)用用耐磨鑄鑄鐵。2、蝸輪輪傳動(dòng)件件用材（1））.蝸輪輪當(dāng)滑動(dòng)速速度V≥3m/s時(shí)時(shí)，常采采用錫青青銅ZQSn10、ZQSn10-1或ZQSn6-6-3等等。滑動(dòng)速度度V≤4m/s時(shí)時(shí)用鑄鋁鋁青銅ZQAl9-4?；瑒?dòng)速度度V≤2m/s,且性能能要求不不高時(shí)可可用HT150、HT200、HT250。直直徑大于于100mm～200mm的青青銅蝸輪輪，輪芯芯應(yīng)采用用灰口鑄鑄鐵制造造。（2）.蝸桿蝸桿材料料適宜用用15、、20鋼鋼和15Cr、、20Cr鋼，，表面滲滲碳淬硬硬到56HRC～62HRC，，或45、40Cr鋼鋼，表面面高頻淬淬火到45HRC～～50HRC，并經(jīng)經(jīng)磨削、、拋光后后使用。。一般速度度的蝸桿桿可用45、50鋼或或40Cr（調(diào)調(diào)質(zhì)）制制造，表表面硬度度達(dá)220HB～260HB，，拋光后后使用。。低速傳動(dòng)動(dòng)的蝸桿桿可用Q275制造。。3、滑動(dòng)動(dòng)軸承材材料ChSnSb11-6、ChPbSb14-10-18，用于于最高速速重載條條件下的的軸承襯襯。ZQSn10-1在銅銅合金中中具有最最好的減減摩性能能，廣泛泛用于高高速和重重載條件件下。中中速和中中載條件件下ZQSn6-6-3應(yīng)用用廣泛。。ZQAl9-2適宜制制造形狀狀簡(jiǎn)單（（鑄造性性比錫青青銅差））的大型型襯套、、齒輪和和軸承。。ZQAl10-3-15、、ZQAl9-4，可可用在重重載和低低中速條條件下。。ZQPb30、、ZQPb12-8、、ZQPb10-10等主要要用于大大型曲軸軸軸承等等高速和和重的沖沖擊與變變動(dòng)載荷荷條件下下，可作作為ChSnSb11-6的的代用材材料。ZHAl66-6-3-2和和ZHMn58-2-2，在在低速和和中等載載荷下可可作為青青銅的代代用品。。HT250、HT350等鑄鑄鐵軸承承主要用用于低速速、輕載載條件下下。鐵石石墨含油油軸承用用于V≤4m/s,青銅石石墨含油油軸承用用于V≤6m/s。。4、滾動(dòng)動(dòng)軸承材材料滾動(dòng)軸承承的內(nèi)外外圈和滾滾動(dòng)體一一般用GCr9、GCr15、GCr15SiMn等高高碳鉻或或鉻錳軸軸承鋼和和GSiMnV等無鉻鉻軸承鋼鋼制造，，工作表表面要經(jīng)經(jīng)過磨削削和拋光光，熱處處理后一一般要求求材料硬硬度在61HRC～～65HRC之間。。保持架材材料多用用低碳鋼鋼薄板、、銅合金金、塑料料或輕合合金制造造。儀器儀表表用材一、殼體體材料儀器儀表表的殼體體（包括括面板、、底盤））用材廣廣泛，有有低碳結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼（如如Q195、Q215、Q235）），鉻不銹鋼鋼、鉻鎳奧氏氏體不銹銹鋼（如如1Cr13、、1Cr18Ni9、、1Cr18Ni9Ti），，鋁（工業(yè)業(yè)純鋁L5及防防銹鋁LF5、、LF11、LF21等），，黃銅(H62、H68等)等。也有非金金屬材料料，如ABS可制制造管道道、儲(chǔ)槽槽內(nèi)襯、、電機(jī)外外殼、儀儀表殼、、儀表盤盤等。聚聚甲醛用用作各種種儀表板板和外殼殼、容器器、管道道等。玻玻璃纖維維增強(qiáng)尼尼龍可制制作儀表表盤、玻玻璃纖維維增強(qiáng)苯苯乙烯類類樹脂廣廣泛應(yīng)用用于收音音機(jī)殼體體、磁帶帶錄音機(jī)機(jī)底盤、、照相機(jī)機(jī)殼等。。玻璃纖纖維增強(qiáng)強(qiáng)聚乙烯烯可制作作轉(zhuǎn)矩變變換器、、干燥器器殼體。。二軸類類零件用用材儀器儀表表的輥?zhàn)幼涌梢允故褂肣235等等鋼、聚聚甲醛等等工程塑塑料制造造。LY12、、LY11和HAL60-1-1多多用于制制造重要要且需要要耐蝕的的軸銷等等零件。。三、凸凸輪與齒齒輪用材材1、凸輪輪多用Q235、、45（（調(diào)質(zhì)處處理）鋼鋼制造。。輕載凸凸輪可以以使用尼尼龍等工工程塑料料或玻璃璃纖維增增強(qiáng)尼龍龍等復(fù)合合材料制制造。2、儀器器齒輪可用普通通碳素鋼鋼Q275（不不熱處理理）制造造。QAL10-4-4、、QAl11-6-6可用來來制造400℃℃～500℃以以下工作作的齒輪輪。QSi3-1、、QTi3.5、QTi3.5-0.2、、QTi6-1適宜制制造齒輪輪等耐磨磨零件。。QBe2、QBe1.9、QBe1.7可可用于制制造鐘表表等儀表表齒輪。。ABS、、聚甲醛醛、聚碳碳酸酯、、酚醛等等工程塑塑料也可可制造儀儀表齒輪輪。3、蝸輪輪、蝸桿桿QAl11-6-6可可用來制制造500℃℃以下工工作的蝸蝸輪。硅青銅QSi3-1亦亦可用來來制造蝸蝸輪、蝸蝸桿。聚碳酸酯酯等工程程塑料可可制造輕輕載蝸輪輪、蝸桿桿。熱能設(shè)備備用材一、鍋鍋爐設(shè)備備用鋼1、鍋爐爐管道用用鋼（1）鍋鍋爐管道道的工作作條件和和對(duì)材料料的要求求鍋爐管道道在高溫溫、應(yīng)力力和腐蝕蝕介質(zhì)作作用下長(zhǎng)長(zhǎng)期工作作，會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生蠕變變、氧化化和腐蝕蝕。如過過熱器管管外部受受高溫?zé)煙煔獾淖髯饔?，管管?nèi)則流流通著高高壓蒸汽汽，而且且管壁溫溫度(即即材料溫溫度)比比蒸汽溫溫度還高高50℃℃～80℃℃。為保證設(shè)設(shè)備安全全可靠地地運(yùn)行，，管道用用鋼應(yīng)有有足夠高高的蠕變變極限和和持久溫溫度；高高的抗氧氧化性能能和耐腐腐蝕性能能；良好好的組織織穩(wěn)定性性；良好好的工藝藝性能，，特別是是焊接性性能要好好。（2）鍋鍋爐管道道用鋼壁溫≤500℃℃的過過熱器管管和壁溫溫≤450℃℃的蒸汽汽管道一般選用用優(yōu)質(zhì)碳碳素結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼，碳碳質(zhì)量分分?jǐn)?shù)在0.1%～0.2%之之間，常常用的是是20鋼鋼。壁溫≤550℃℃的過過熱器管管和壁溫溫≤510℃℃的蒸汽汽管道15CrMo鋼鋼是在這這個(gè)溫度度范圍應(yīng)應(yīng)用很廣廣泛的鋼鋼種。該該鋼在500℃℃～550℃℃具有有較高的的熱強(qiáng)性性、足夠夠的抗氧氧化性和和良好的的工藝性性能。壁溫≤580℃℃的過過熱器管管和壁溫溫≤540℃℃的蒸汽汽管道12Cr1MoV鋼是是應(yīng)用最最廣泛的的鍋爐管管道用鋼鋼。該鋼鋼加入0.2%的釩，，其耐熱熱性能比比鉻鉬鋼鋼高,工工藝性性能也很很好,得得到廣廣泛的應(yīng)應(yīng)用。壁溫≤600℃℃～620℃的的過熱器器管和壁壁溫≤550℃℃～570℃℃的蒸蒸汽管道道12Cr2M