灰口铸铁HT150断口形貌学特点

《金属材料与热处理》典型零件嘚选材原则及工艺路线设计(ppt)

机械零件选材原则 一、机械零件正确选材的使用性能原则 ??? 使用性能主要是指零件在使用状态下材料应该具有的機械性能、物理性能和化学性能对大量机器零件和工程构件,则主要是机械性能对一些特殊条件下工作的零件,则必须根据要求考虑箌材料的物理、化学性能材料的使用性能应满足使用要求。 二、零件使用时的工作条件 ??? (1)受力状况? 主要是载荷的类型(例如动载、静载、循环载荷或单调载荷等)和大小;载荷的形式;载荷的特点等 ??? (2)环境状况? 主要是温度特性、介质情况等。 ??? (3)特殊要求? 如对导电性、磁性、热膨胀、密度、外观等的要求 三、零件根据使用性能选材的步骤 ??? 第一步:通过对零件工作条件和失效形式的全面分析,确定零件对使用性能的要求; 第二步:利用使用性能与实验室性能的相应关系将使用性能具体转化为实验室机械性能指标; 第三步:根据零件的几何形狀、尺寸及工作中所承受的载荷,计算出零件中的应力分布; 第四步:由工作应力、使用寿命或安全性与实验室性能指标的关系确定对实驗室性能指标要求的具体数值; 第五步:利用手册根据使用性能选材。 由于零件所要求的机械性能数据不能简单地同手册、书本中所给出嘚完全等同相待,还必须注意以下情况: ??? 材料的性能不单与化学成分有关也与加工、处理后的状态有关。 ??? 材料的性能与加工处理时试样嘚尺寸有关必须考虑零件尺寸与手册中试样尺寸的差别,进行适当的修正 ??? 材料的化学成分、加工处理的工艺参数本身都有一定波动范圍。 工艺性能原则 材料的工艺性能应满足生产工艺的要求这是选材必须考虑的问题。 ? 1. 性能要求不高的一般金属零件选材的工艺路线 ?? 毛坯?囸火或退火?切削加工?零件 ??? 2. 性能要求较高的金属零件选材的工艺路线 ??? 毛坯?预先热处理(正火、退火)?粗加工?最终热处理(淬火、回火,固溶时效戓渗碳处理等)?精加工?零件 ??? 3. 性能要求较高的精密金属零件选材的工艺路线 ??? 毛坯?预先热处理(正火、退火)?粗加工?最终热处理(淬火、低温回火、凅溶、时效或渗碳)?半精加工?稳定化处理或氮化?精加工?稳定化处理?零件。 ??? 这类零件除了要求有较高的使用性能外还要有很高的尺寸精度和表面光洁度。 经济性原则 ??? 一、材料的价格?? ??? 零件材料的价格无疑应该尽量低 ??? 材料的价格在产品的总成本中占有较大的比重,据有关资料统計在许多工业部门中可占产品价格的30%~70%,因此设计人员要十分关心材料的市场价格 ??? 二、零件的总成本? ??? 零件选用的材料必须保证其生产囷使用的总成本最低。 ??? 零件的总成本与其使用寿命、重量、加工费用、研究费用、维修费用和材料价格有关 ??? 三、国家的资源 ???? 随着工业的發展,资源和能源的问题日渐突出选用材料时必须对此有所考虑,特别是对于大批量生产的零件所用材料应该来源丰富并顾及我国资源状况。 ??? 另外还要注意生产所用材料的能源消耗,尽量选用耗能低的材料  典型工件的选材及工艺路线设计 一、 齿轮选材?? 1.齿轮的工作條件?(1) 由于传递扭矩,齿根承受很大的交变弯曲应力;?(2) 换挡、启动或啮合不均时齿部承受一定冲击载荷;?(3) 齿面相互滚动或滑动接触,承受很大的接触压应力及摩擦力的作用 2.齿轮的失效形式 (1) 疲劳断裂? 主要从根部发生;?(2) 齿面磨损? 由于齿面接触区摩擦,使齿厚变小; (3) 齿媔接触疲劳破坏? 在交变接触应力作用下齿面产生微裂纹,微裂纹的发展引起点状剥落(或称麻点);?(4) 过载断裂? 主要是冲击载荷过大造成嘚断齿。 3 齿轮材料的性能要求?(1) 高的弯曲疲劳强度;?(2) 高的接触疲劳强度和耐磨性;?(3) 较高的强度和冲击韧性?此外,还要求有较好的熱处理工艺性能如热处理变形小等。 4?齿轮类零件的选材??? 齿轮材料要求的性能主要是疲劳强度尤其是弯曲疲劳强度和接触疲劳强度。表媔硬度越高疲劳强度也越高。齿心应有足够的冲击韧性目的是防止轮齿受冲击过载断裂。 ??? 从以上两方面考虑选用低、中碳钢或其合金钢。它们经表面强化处理后表面有高的强度和硬度,心部有好的韧性能满足使用要求。此外这类钢的工艺性能好,经济上也较合悝所以是比较理想的材料。 5?典型齿轮选材举例??????????????????????????????????????????????

高等学校试用教材 金属材料学 李雲凯 主编 内 容 简 介 本书为高等学校金属与无机非金属材料专业教材全书共分两篇十四章。第一篇讲述了黑色金属材料简 要介绍了钢铁材料的生产、铸铁材料,重点介绍了钢合金化的基本原理首次引入了电子结构理论关于合金钢 性能分析的内容;此外对工程构件用钢、機器零件用钢、工模具用钢、不锈钢、耐热钢和高温合金作了介绍。第 二篇主要讲述了有色金属材料包括铝及其合金、铜及其合金、钛忣其合金、镁及其合金和钨合金。 本书除用作本科教材外还可作为从事金属材料科学领域研究的科研人员、研究生、工程技术人员的参栲 文献。 版权专有 侵权必究 图书在版编目( )数据 CIP 金属材料学 李云凯主编 —北京:北京理工大学出版社 / 郾 2006郾1 ISBN7-5640-0620-X Ⅰ郾金… Ⅱ郾李… Ⅲ郾金属材料 Ⅳ 郾TG14 中国版本图书馆 数据核字( )第 号 CIP 2005 104704 出版发行 北京理工大学出版社 / 社 址 北京市海淀区中关村南大街 号 / 5 邮 编 /100081 电 话 ( ) (办公室) (批销中心) (读者垺务部) / 01068914775 网 址 : /http//www.bitpress.com.cn 电子邮箱 /chiefeditor@bitpress.com.cn 经 销 全国各地新华书店 / 印 刷 北京圣瑞伦印刷厂 / 开 本 毫米 毫米 /787 ×1092 1/16 印 张 /11郾75 字 数 千字 /262 版 次 年 月第 版 年 月第 次印刷 /2006 1 1 2006 1 1 印 数 册 责任校对 张 宏 /1~2000 / 定 价 元 责任印制 李绍英 /20郾00 / 图书出现印装质量问题,本社负责调换 前 言 金属材料学是研究金属材料的成分、工艺、组织结构与性能之间關系的一门 技术科学它对金属材料的研究、应用和发展起着重要作用。因此金属材料学是 金属材料专业一门主要的、必修的专业课程。随着教学改革的不断深入本课程 也进行了适当调整,根据新的教学大纲和学时的要求编写了本教材。 本书着重介绍了钢合金化的基夲概念和基础理论首次引用了电子结构理论 解释、分析了钢材的电子结构与其力学性能的关系。同时对合金钢、铸铁、有色 合金的成汾、工艺、组织结构、性能及应用作了介绍,特别是针对国防特色增加了 重金属材料的相关

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