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1、零件毛坯的选择与材料的选用,材料选用的一般原则 选材的基本过程与失效分析 典型零件的选材 零件毛坯的选择,工程材料与热加工基础程晓宇,工程材料与热加工基础程晓宇,第一节 材料选用的一般原则,1.材料的力学性能: 根据零件的工作条 件、损坏(或失效)形式 , 选择满足力 学性能的材料。,2.材料的工艺性能:对零件加工生产有 直接的影响,甚至是决定性的。,3.材料的经济性:主要是性价比。,工程材料与热加工基础程晓宇,第二节选材的基本过程与失效分析,选择材料的基本过程 零件的失效分析,材料的相对价格,工程材料与热加工基础程晓宇,工程材料与热加工基础程晓宇,一.选择材料的基本过程,工程材料与热加工基础
2、程晓宇,二.零件的失效分析,1.定义: 零件不能正常和安全的工作, 即零件失效。,2.原因,结构或形状设计不合理。,材料的选择不合理。,加工工艺不合理。,安装与使用不合理。,3.形式,过量变形失效,过量弹性变形,过量塑性变形,断裂失效,韧性断裂,应力腐蚀断裂,蠕变断裂,疲劳断裂,低应力断裂,脆性断裂,表面损伤失效,磨损,接触疲劳,腐蚀,工程材料与热加工基础程晓宇,第三节 典型零件的选材及工艺分析,机床主轴 汽车半轴 机床齿轮 汽车齿轮,工程材料与热加工基础程晓宇,一.C616 416车床主轴,工程材料与热加工基础程晓宇,一) 工作条件: 1.该轴在滚动轴承中运转。 2.承受中等负荷,承受一定的
3、冲击力。 3.转速中等。,二) 技术要求: 1.整体调质后硬度应为HB200230,金相组 织为回火索氏体。 2.内锥孔和外圆锥面处硬度为HRC4550, 表面35mm内金相组织为回火屈氏体和 少量回火马氏体。 3.花键部分硬度HRC4850,金相组织同上。,工程材料与热加工基础程晓宇,三) 选材: 45钢。,四) 加工工艺路线:,下料 锻造 正火 粗加工 调质 半精加工 钻中心孔 精车加工 铣键槽 局部淬火(锥孔及外锥体) 粗磨 滚铣花键 花键淬火 精磨,工程材料与热加工基础程晓宇,工程材料与热加工基础程晓宇,二.YJ 130汽车半轴,一) 工作条件: 1.该轴在上坡或启动时,承受较大扭矩。
4、 2.承受一定的冲击力和具有较高的抗弯能力。 3.承受反复弯曲疲劳应力。,二) 技术要求: 1.杆部硬度HRC3744;盘部外圆硬度HRC 2434 ;金相组织为回火索氏体和回火屈 氏体。 2.弯曲度:杆中部1.8mm;盘部跳动2.0mm。,工程材料与热加工基础程晓宇,三) 选材:40Cr、42CrMo、40CrMnMo。,四) 加工工艺路线:,下料 锻造 正火 粗加工 调质 半精加工 精车加工 盘部钻孔 磨花键,工程材料与热加工基础程晓宇,工程材料与热加工基础程晓宇,三.C616机床齿轮,一) 工作条件: 1.工作负荷不太大。 2.中速运转(610m/s)。,二) 技术要求: 1.齿面硬度H
5、RC4550,金相组织为回 火索氏体。 2.齿心部硬度HRC2225,金相组织为 回火马氏体。,三) 选材: 40、45钢。,四) 加工工艺路线:,下料 锻造 正火 粗加工 调质 半精加工 精车加工 高频淬火 及低温回火 精磨,工程材料与热加工基础程晓宇,工程材料与热加工基础程晓宇,四.JN 150型载重汽车变速箱齿轮,一) 工作条件: 1.工作负荷大。 2.高速运转 ( 1015m/s以上 )。 3.受冲击频繁,磨损较严重。,二) 技术要求: 1.齿面硬度HRC5862, 金相组织为回 火马氏体+合金碳化物+残余奥氏体。 2.齿心部硬度HRC3545, 金相组织为 回火马氏体(低碳)+铁素体+细珠光体。,三) 选材: 20 CrMnTi 钢。,四) 加工工艺路线:,下料 锻造 正火 机械加工 渗碳 淬火 低温回火 喷丸 磨齿,工程材料与热加工基础程晓宇,第四节毛坯制造方法选择的原则,毛坯制造方法选择的指导思想； 毛坯制造方法选择的适用性原则； 毛坯制造方法选择的经济性原则； 毛坯制造方法选择的可行性原则。,工程材料与热加工基础程晓宇,毛坯制造方法的分析与比较,常用材料铸造毛坯的优缺点及应用； 锻造毛坯的优缺点及应用； 冲压件的优缺点及应用；,工程材料与热加工基础程晓宇,毛坯内在质量的比较,工程材料与热加工基础程晓宇,毛坯内在成型工艺的比较,工程材料与热加工基础程晓宇,
