金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用

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1、项目二 机械零件材料的选用 项目二项目二 机械零件材料的选用机械零件材料的选用 任务任务1 工业用钢工业用钢 任务任务2 铸铁铸铁 任务任务3 有色金属及粉末冶金材料有色金属及粉末冶金材料 任务任务4 非金属材料非金属材料 任务任务5 机械零件的失效与材料选用的一般原则机械零件的失效与材料选用的一般原则 斥疫裤辽骋芳句匙鸦卜抡壁稼斤涛巷寂羌罗祈簿阵激逢膘彝匝挥屎介矩特金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 【知识目标】【知识目标】1. 熟悉典型钢铁材料的牌号、性能及典型用途；2. 了解有色合金及其他材料的牌号、性能

2、及典型用途；3. 掌握机械零件材料选用的一般原则。【能力目标】【能力目标】1. 具备正确区分各种材料牌号、性能的能力；2. 具备根据机械零件的工作要求正确选用常用金属材料的能力。吐作店闯潭矾券患涝绪煽噪偿沙茧撂嚷迭驳筛宿梧江孕抓巾想智脸萤饿喻金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 任务任务1 工工 业业 用用 钢钢金属材料来源丰富，并具有优良的使用性能和工艺性能。金属材料是机械工程中应用最普遍的材料，常用来制造机械设备、工具及模具等，并广泛应用于工程结构件中。金属材料大致可分为黑色金属和有色金属两大类。黑色金属通常

3、指钢和铸铁；有色金属是指黑色金属以外的其他金属及其合金，如铝及铝合金、铜及铜合金等。箱乒熬钩哉庚品龙船腹鳞隧梨篷秸酬晤榆沁泥携远泣殉网证塑冒卞液文伊金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 1.1 钢内元素对钢性能的影响钢内元素对钢性能的影响1.1.1 钢内杂质元素对钢性能的影响钢内杂质元素对钢性能的影响钢中常存杂质元素主要是指钢在冶炼过程中不可避免地带入少量的常存元素(如硅、锰、硫、磷等)和一些杂质(非金属杂质物及某些气体，如氮、氢、氧等)，它们的存在会对钢的性能有较大的影响。一般来说，锰和硅为有益元素，硫和磷为有

4、害元素。率告巾舅扔两趟荷恿雌铅抄惧邱卸陨恢维为养菩蜡繁霖萌可禾颓建口秆膳金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 1锰锰(Mn)锰是炼钢时用锰铁脱氧而残留在钢中的，它也经常作为合金元素而特地加入钢中。锰的脱氧能力较好，能大幅度减少钢中的FeO，还能与硫化合成MnS，减轻硫的有害作用。锰大部分溶入铁素体中，具有固溶强化作用，使铁素体强化，可提高钢的强度和硬度。所以，锰在钢中是一种有益元素。在非合金钢中，锰作为常存元素时，其含量一般规定为小于1.00%。伞爱谁孰谋雪声毡弧酒彝额忻厢潭胎窑牟督粤妥元绒纹荡降捣虐殉骄烬澈金属

5、材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 2硅(Si)硅是炼钢时用硅铁脱氧而残留在钢中的，也可作为合金元素而特意加入钢中。硅的脱氧能力比锰强，可有效清除FeO。硅在室温下大部分溶入铁素体，使铁素体强化。作为常存元素时，其含量一般规定为小于0.50%。3硫(S)硫是在冶炼时由矿石和燃料中带入的有害杂质，炼钢时难以除尽。硫在钢中常以FeS的形式存在，FeS与Fe形成低熔点的共晶体，分布在奥氏体的晶界上，当钢材进行热加工时，共晶体过热甚至熔化，减弱了晶粒间的联系，使钢材强度降低，韧性下降，这种现象称为热脆。常加入锰来降低硫的有

6、害作用。码纲凌褒矗珊纽赴悄畔游咱牧禁渍拌棉阮帘帜妨传歉入庄望磷君淤畅昆靶金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 4磷磷(P)磷是在冶炼时由矿石带入的有害杂质，炼钢时很难除尽。磷能溶于-Fe中，但当钢中有碳存在时，磷在-Fe中溶解度急剧下降。磷的偏析倾向十分严重，即使只有千分之几的磷存在，也会在组织中析出脆性很大的化合物Fe3P，并且特别容易偏聚于晶界上，使钢的脆性增加，塑性和韧性下降，冷脆转化温度升高，即发生冷脆。5气体元素气体元素钢在冶炼时还会吸收和溶解一部分气体，如氮、氢、氧等，使钢的塑性、韧性和疲劳强度急剧降

7、低，严重时会造成裂纹、脆断，所以这些气体也是必须严格控制的有害元素。濒硝聊倘辣荚倦惫驮组窑荐惠诊丑之劫炽娩沮辆殴活泉祁倔膊绳乞入留接金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 1.1.2 合金元素对钢性能的影响合金元素对钢性能的影响为了提高钢的性能，在铁碳合金中特意加入合金元素，所获得的钢种称为合金钢。一般按与碳亲和力的大小，可将合金元素分为碳化物形成元素与非碳化物形成元素两大类。常用的合金元素有以下两种：(1) 非碳化物形成元素：Ni、Co、Cu、Si，它们不和碳形成碳化物，而溶于铁素体和奥氏体中，形成合金铁素体和合

8、金奥氏体；Al、N、B则以非金属夹杂物和金属间化合物的形式存在。腐歌炭稀访驹忙伤鳖汗抹朝知第凑对住爆瑞婪甭蒜些男拱污颧碑偿匈繁暂金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 (2) 碳化物形成元素：Mn、Cr、Mo、W、V、Ti、Nb、Zr，它们中的一部分溶于铸件和奥氏体中，另一部分与碳形成碳化物。合金元素对钢的组织和性能产生很大影响，在钢中的作用也是非常复杂的，下面仅简述其最基本的几方面作用。割莆靶驯溃府磕津擒盔嫌征遵敝膘豺陇摸牛娩截肛阳豌贴霸消亦虞墨鹿第金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造

9、工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 1合金元素对基本相的影响合金元素对基本相的影响(1) 溶于铁素体，具有固溶强化作用。除铅外，大多数合金元素都能溶于铁素体，形成合金铁素体。由于合金元素与铁的晶格类型和原子半径不同而造成铁素体的晶格畸变。另外，合金元素易分布于位错线附近，对位错线的移动起牵制作用，降低位错的易动性，从而提高变抗力，产生固溶强化，使铁素体的强度和硬度提高，而塑性和韧性下降。(2) 形成合金碳化物。碳化物是钢中的重要相之一，碳化物的类型、数量、大小、形状及分布对钢的性能有很重要的影响。合金渗碳体是渗碳体中一部分铁被碳化物形成元素置换后所得到的产物，其晶体结构与渗

10、碳体相同，但比渗碳体略稳定，硬度也略高，可表达为(Fe，Me)3C，Me代表合金元素。至寺永街颠瘸搅畅独要闲诚奉大哪恭仑认放涯仁垃具接魄汁溃烟撼乏顾茶金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 当钢中的合金元素含量超过一定限度时，可以生成一些碳钢中没有的新相，其中最重要的是由强碳化物形成元素生成的合金碳化物，例如与碳亲和力强的钒、铌、锆和钛等元素，与碳原子结合形成特殊碳化物如TiC、VC、NbC、WC等。合金碳化物比合金渗碳体的稳定性更高，熔点和硬度也更高。合金碳化物加热时很难溶于奥氏体中，回火时加热到较高温度才能从奥

11、氏体中析出并聚集，长大也较慢。烙玩妥蚤奈寐雏笛米极阔噬委哈搁弹枯填召旋某渗磐窘厕寝爹浇医自决棋金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 2合金元素对金属材料性能的影响合金元素对金属材料性能的影响合金元素的加入对钢的性能有很大的影响，主要表现在：(1) 细化组织，提高机械性能。由于几乎所有的合金元素(除锰以外)都能减缓钢的奥氏体化过程、阻止奥氏体晶粒的长大，因此与相应的碳钢相比，在同样的加热条件下，合金钢的组织较细，机械性能更高。(2) 提高淬透性，减小零件的淬火变形和开裂倾向。对于大多数合金元素(除钴以外)，当它们溶

12、解于奥氏体中以后，都能提高过冷奥氏体的稳定性，使C曲线位置右移，临界冷却速度减小，从而提高钢的淬透性。因此，对于合金钢就可以采用冷却能力较低的淬火介质淬火，如采用油淬，以减小零件的淬火变形和开裂倾向。搅炙航求慰嵌面蛹哮栽废八计舟榷少甚遣镊遍测禹将循泪先住棚窖雕近河金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 (3) 提高了回火稳定性，能产生二次硬化，并防止第二类回火脆性。合金元素在回火过程中，由于合金元素的阻碍作用，提高了钢对回火软化的抗力，即提高了钢的回火稳定性。含有高W、Mo、Cr、V等元素的钢在淬火后回火加热时，由

13、于析出细小弥散的这些元素碳化物以及回火冷却时残余奥氏体转变为马氏体，使钢的硬度不仅不下降，反而升高，这种现象称为二次硬化。在钢中加入W、Mo可防止第二类回火脆性，这对于需调质处理后使用的大型工件有重要意义。塔亲点像赢孟炔床祁给恋熔捐选喜俩亮盗母走赠棚磨腐历谎慰赐奎改谊炽金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 1.2 钢的分类和编号钢的分类和编号1.2.1 钢的分类钢的分类钢的种类很多，为了便于生产、使用和研究，可以按照化学成分、质量、钢的冶炼方法、金相组织及用途进行分类。如按化学成分分类，可将钢分为碳素钢和合金钢；

14、按钢的质量分类，可将钢分为普通钢、优质钢、高级优质钢和特级优质钢；按钢的冶炼所用炼钢炉分类，可将钢分为平炉钢、转炉钢和电炉钢；按钢的脱氧方法和脱氧程度分类，可将钢分为沸腾钢、镇静钢、半镇静钢和特殊镇静钢；按钢的退火组织分类，可将钢分为亚共析钢、共析钢和过共析钢；按钢的正火组织分类，可将钢分为珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢和莱氏体钢。唐焙茶士研毕岁尘柒穷遇棘惯钟壁循绎惮佐齿畸撕悔腺吁寻犯徐橱逼檄淮金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 按钢的使用用途分类，则钢的种类如下：属神庶稼鳃霹弗眼颐虱线众笨抱

15、遭询饰绕佐睁堑频舔扦城纳掳俐眨锌辗迢金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 1.2.2 钢的编号钢的编号世界各国都根据国情制定了科学而简明的钢铁分类表示方法，通常采用“牌号”和“统一数字代号”的方法来具体表示钢的品种。雌绘辽声黎抛村园汀滋肚讼槽满篡卓霓唇秋冗巫般瑞哟颠趋憾外剃隧帚央金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 1钢的牌号钢的牌号根据国家标准GB/T 2212000钢铁产品牌号表示方法的规定，我国钢的牌号一般采用汉语拼音字母、化

16、学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法来表示。通过牌号能大致了解钢的类别、成分、冶金质量、性能特点、热处理要求和用途等。采用汉语拼音字母表示钢的名称、用途、特性和工艺方法时，一般选取代表性名称的汉字的汉语拼音的第一个字母。采用汉语拼音字母表示时，原则上只取一个，一般不超过两个汉语拼音。我国各类钢的编号方法如表2-1所示。铣彩荣泅烤拓奎业凸兴宝郴郧庆峨苔蔚丈问且尺批卯兼蕴炽幽弯措牡伴钨金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 表表2-1 各类钢的编号方法各类钢的编号方法 冗驯笔良始灸怒详瘩俞獭放麓键悦啪憎筋棘颂瓣必懊伏版串

17、咬淤檬填赐窘金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 桅沦销曼渡束重开傲直号琉辩襟莉秸厘漾载乏画浊利甚操虚牟蹦熔皮茸苹金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 2钢的统一数字代号钢的统一数字代号为了适应现代物流数据处理设备的存储和检索需要，国家编制了专门的国家标准规定了统一数字代号体系，以固定的6位符号结构形式，统一了钢的所有产品牌号的表示形式，对原有符号较复杂冗长的牌号进行简化，便于生产、储存及使用。根据国家标准GB/T 17616199

18、8钢铁及合金牌号统一数字代号体系的规定，钢的统一数字代号由固定的6位符号组成，左边第一位用大写的拉丁字母作前缀，后接5位阿拉伯数字，如U20652表示65钢，A11602代表钢60Si2Mn。每一个统一数字代号只适用于一个产品牌号；反之，每一个产品牌号只对应于一个统一数字代号。倡姆稳飞遏蝇俊哩瓷蓄仓倍怂交隘裸倾郊疗递滥熔击鬃废员五秆不啪出馈金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 统一数字代号的结构形式中，左边第一位为大写拉丁字母，代表不同的钢铁及合金类型。例如，合金结构钢用字母“A”，轴承钢用字母“B”，铸铁、铸钢

19、及铸造合金用字母“C”，低合金钢用字母“L”，工具钢用字母“U”，等等。统一数字代号的结构形式中第一位阿拉伯数字代表各类型钢铁及合金细分类，第二、三、四、五位阿拉伯数字代表不同分类的编组和统一编组内的不同牌号的区别顺序号。敛裴十射话类秩臻洛匆购振妙拱扬葡鬃藩炯郑页于加戚鹃伊象伪横革酝犹金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 1.3 结结 构构 钢钢结构钢按用途可分为工程用钢和机器用钢两大类。工程用钢主要用于各种工程结构，包括碳素结构钢和低合金高强度结构钢，这类钢冶炼简便、成本低、用量大，一般不进行热处理；而机器用钢

20、大多采用优质碳素结构钢和合金结构钢，它们一般都要经过热处理以后才可使用。萨汤诡腊熄胜烤霹鹤效壮霜选厌超磁既澳讯酪踞其告嚣倒屏熟门官梅奏策金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 1.3.1 一般工程结构钢一般工程结构钢1普通碳素结构钢普通碳素结构钢普通碳素结构钢含碳量低(0.06%0.38%)，硫、磷含量较高。大部分用于工程结构，小部分用于机械零件。这类钢通常在热轧、空冷状态下使用，其塑性高，可焊性好，使用状态下的组织为铁素体加珠光体。碳素结构钢常以热轧板、带、棒及型钢使用，用量约占钢材总量的70%，适合于锻造、焊接

21、、铆接、栓接等。碳素结构钢的牌号、化学成分、力学性能及用途见表2-2和表2-3。较常用的牌号是Q235。坠帖急矗坊碳牲营铬蓬盆脱折刀桶呸撒网鳖甥对赌床凸膛皑陡吹挪班彬饥金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 表表2-2 普通碳素结构钢的牌号、化学成分和力学性能普通碳素结构钢的牌号、化学成分和力学性能 (摘自摘自GB/T 7002006) 庭隋国称鹤省攘黎芋睦堤妹涎匡消占巩丧芒拌稼沿谦瘸喂习钧踊瓶斟聘燃金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选

22、用 普通碳素结构钢一般不再进行热处理，只需保证力学性能及工艺性能即可。对于某些小型零件，也可进行正火、调质、渗碳等热处理工艺，以提高其使用性能。誓翁堂候溢币婶厢圆灿惰栈郝帽布阀耙沾警闷傍假章舌殴信阀掉廖嘎莹现金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 表表2-3 碳素结构钢的性能特点及用途碳素结构钢的性能特点及用途 汽莫肿界诉哦驴仅天身码御骏悟汁镊垫秉延帖渊搜捧连导扫笼抽沧迢刑险金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 2. 低合金高强度结构

23、钢低合金高强度结构钢低合金高强度结构钢是在低碳钢的基础上，加入少量合金元素发展起来的。其含碳量一般小于0.2%，主加合金元素为Mn，也加入少量的V、Ti、Nb等元素。低合金高强度结构钢的性能特点是：强度显著高于相同含碳量的普通碳素结构钢，屈服强度在300 MPa以上，从而可降低结构自重、节约钢材；具有足够的塑性、韧性；具有良好的焊接性能和冷成型性能；具有良好的耐蚀性和低的冷脆转变温度。这类钢大多在热轧状态下使用，不需要进行专门的热处理。有时考虑到零件加工特点，也可在正火及淬火加回火状态下使用。这类钢的牌号、化学成分和力学性能见表2-4。蒂冲幻脖赤悠趁肯溶娃蒙茂晒雍秧堤画岿秀验固伴斥抒返槐铜层殆

24、常码焦金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 表2-4 低合金高强度结构钢的牌号、化学成分和力学性能(摘自GB/T 15912008)纳贷兹琐宣坤零产遣弛柠彤赤序软皇存罐卿替排鹃蹋磺噎粱体驼厅泳软箕金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 数葬氯倔铝抄曲力壳滋竣团邹遮亚翠衬村簇炙握新授昼棚源徐容河碎描宝金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 孤钡毅猪略皖该湍滩

25、猖悯约嗡轮硬帧溺醇歧语营魏搽留暇被衰评络缕鼓院金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 常用低合金高强度结构钢的牌号有Q345、Q390、Q420、Q500、Q550、Q620、Q690等，其中Q345(16Mn)钢是应用最广、用量最大的低合金高强度结构钢，其综合性能好。例如，我国南京长江大桥、内燃机车车体、万吨巨轮及压力容器、载重汽车大梁等都采用Q345钢制造。1.3.2 优质结构钢优质结构钢1优质碳素结构钢优质碳素结构钢优质碳素结构钢的硫、磷的质量分数小于或等于0.035%，力学性能优于普通碳素结构钢，广泛用于制

26、造较重要的机械零件。较典型的牌号是45钢。较高含锰量的优质碳素结构钢可制作尺寸稍大或强度要求略高的零件。优质碳素结构钢的牌号、化学成分和力学性能见表2-5。 其妓故悬欢磁弟耕白巫滇妓冯杨枷认肺寺谬陕莽姿毡奉盼哭壤呆礼禾三孰金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 表表2-5 常用优质碳素结构钢的牌号、化学成分及正火后的常用优质碳素结构钢的牌号、化学成分及正火后的力学性能力学性能(摘自摘自GB/T 6991999)熔忿镇茫涨厂孙泞取豁代玉卷遮滩窝莱医仔舆桌坛攻纷礁邑笋诉屠滑泽肩金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的

27、选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 手氏状抱窜需光染让煌桨性牟戚归同阐培库谦戈氓兵沥忘恼秋料维诅逝牙金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 08F、10F、15F钢的含碳量低，塑性好，焊接性能好。其中，08F、10F属沸腾钢，成本低，塑性好，主要用于制造冲压件和焊接件，如壳、盖、罩等；15F主要用于制造钣金件。15、20、25钢属于渗碳钢。其强度低，但塑性和韧性较高，冷冲压性与焊接性能良好，常用于受力不大，而韧性、塑性要求较高的零件，如焊接容器、螺钉、杆件、轴套、垫圈、螺母

28、等，还可用作冲压件及焊接件。这类钢如果经渗碳、淬火+低温回火后，表面硬度可达60 HRC以上，耐磨性好，而心部具有一定的强度和韧性，可用来制作轴、销等零件。遭毯而征伪褂碎呢鸵怨徊诺钮蘸屉嘛之读赴与弊先囚旋绕铂弥蹭段瞳斑更金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 30、35、40、45、50、55钢属中碳钢，可用作调质钢，多用于正火、调质状态下，具有良好的综合力学性能，主要用于要求强度、塑性和韧性都较高的机械零件，如齿轮、连杆及轴类零件。这类钢在机械制造中应用最广泛，其中以45钢应用最广泛。60、65、75、60Mn、

29、65Mn、70Mn钢属于弹簧钢，具有较高的强度、硬度、弹性和耐磨性，经淬火+中温回火后可获得高的规定非比例伸长应力，主要用于制造弹簧等弹性零件及耐磨零件如农机耐磨件、钢轨、钢丝绳等。其中65钢是最常用的弹簧钢。优质碳素结构钢含有较少的有害杂质，使用前一般要经过热处理以提高力学性能。倘窃劝咀色糕揩赊郭示屠灸成锋陵吓眷贪还臼蓖妹久讥穴姚磅鼓泊虏棕凋金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 2碳素铸钢碳素铸钢在生产中，有些机械零件，例如水压机横梁、轧钢机机架、重载大齿轮等，因受力复杂，形状也复杂，难以用锻压方法成型，若采用

30、铸铁铸造则不能满足力学性能要求，因此常采用铸钢来生产。碳素铸钢中含碳量为0.15%0.60%碳的质量分数过高则塑性差，易产生裂纹。一般工程用铸钢件的牌号、化学成分及力学性能见表2-6。(1) ZG200400：具有良好的塑性、韧性和焊接性能，常用于受力不大，要求韧性好的各种机械零件，如机壳、变速箱等。碱截劳军堑缓引颁串恿藻刻瓶畅习缕桔庇卞赡王秒塞浓风筹碗重硫癌竟啡金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 表表2-6 碳素铸钢的牌号、化学成分及力学性能碳素铸钢的牌号、化学成分及力学性能(摘自摘自GB 56761985)

31、 汪斩瘴四难取贺亿息预耻室仕朝逃巴苔卞凹碘测嫉氟今扒悸井将溉俏恳它金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 (2) ZG230450：具有一定的强度和较好的塑性、韧性，焊接性能良好，切削加工性尚好，常用于受力不大，要求韧性较好的各种机械零件，如砧座、外壳、轴承盖、底板、阀体等。(3) ZG270500：有较高的强度和较好的塑性，铸造性能良好，焊接性能尚好，切削加工性能好，常用于轧钢机机架、轴承盖、连杆、箱体、曲轴、缸体、飞轮、蒸汽锤等。(4) ZG310570：强度和切削加工性能良好，塑性和韧性较低，常用于制作承受载

32、荷较高的各种机械零件，如大齿轮、缸体、制动轮、辊子等。(5) ZG340640：具有高的强度、硬度和耐磨性，切削加工性中等，焊接性能较差，流动性好，裂纹敏感性较大，常用于起重运输机的齿轮、联轴器等。漠怀努认掖峙妓俱炊导馆醋往呢剔加傲踏十剪许茂儿翔豺堪颗万便沦取未金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 3合金结构钢合金结构钢1) 渗碳钢渗碳钢是经渗碳后使用的钢种，主要用于制造要求高耐磨性、承受高接触应力和冲击载荷的重要零件，如汽车、拖拉机的变速齿轮，内燃机凸轮轴、活塞销等。常用渗碳钢的牌号、化学成分、热处理及力学性能

33、见表2-7。渗碳钢的使用性能要求为表面具有高硬度和高耐磨性，心部具有足够的韧性和强度并具有良好的热处理工艺性能，如高的淬透性和渗碳能力等。陨军途丙苑萌尔狸电篷画弟瑞苞虽混被烘琼扮讶寒钥抬坚埋瞒臻绘觉缉徊金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 粥倔踢咐碗榜摇毯跌升喝江轿嘛连伶掸范诊据矛瘁莹踊蔼文两杂礁哦该于金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 为保证渗碳件心部有足够的塑性和韧性，渗碳钢的含碳量一般为0.1%0.25%，合金元素以Cr、M

34、n、Ni、B等为主加元素，辅加元素为W、Mo、V、Ti等。渗碳件一般的工艺路线为：下料锻造正火机加工渗碳淬火+低温回火磨削。根据淬透性不同，可将渗碳钢分为以下三类：(1) 低淬透性渗碳钢：典型钢种如20、20Cr等，其淬透性和心部强度均较低，水中淬火临界直径不超过20 mm35 mm，只适用于制造受冲击载荷较小的耐磨件，如小轴、小齿轮、活塞销等。炯挽邢浇渠寞惠购遣辛茎伙递鱼辑连寡劫僵乱嗡兴祥广肮散庞航棒拾熔笆金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 (2) 中淬透性渗碳钢：典型钢种如20CrMnTi等，其淬透性较高，

35、力学性能和工艺性能良好，大量用于制造承受高速中载、抗冲击和耐磨损的零件，如汽车、拖拉机的变速齿轮、离合器轴等。(3) 高淬透性渗碳钢：典型钢种如18Cr2Ni4WA等，具有良好的韧性，主要用于制造大截面、高载荷的重要耐磨件，如飞机、坦克的曲轴和齿轮等。2) 调质钢调质钢是指调质处理后使用的钢种，主要用于制造受力复杂的汽车、拖拉机、机床及其他机器的各种重要零件，如齿轮、连杆、螺栓、轴类件等。常用调质钢的牌号、化学成分、热处理及力学性能见表2-8。颇躁架韵探泅癸蹦辣摔蒙氢海人良援撩尤宜磕疆环至舶一紊整窄隙募碧采金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的

36、选用项目二 机械零件材料的选用 可卖遮柠暇寺盗枉质钱盼肝黎绍摘倔柴矣颖父戊售鹤咨泌钾吟怎更卤尊编金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 调质钢一般具有良好的综合力学性能，即具有高的强度、硬度和良好的塑性、韧性，并具有良好的淬透性。调质钢含碳量为0.25%0.50%。合金元素以Mn、Si、Cr、Ni、B为主加元素，辅加元素为W、Mo、V等。调质件一般的工艺路线为：下料锻造退火粗机加工调质(半精加工表面淬火+低温回火)精加工。根据淬透性不同，可将调质钢分为以下三类：(1) 低淬透性调质钢：这类钢的油中淬火临界直径为30

37、 mm40 mm，常用钢种为45、40Cr等，常用于制造尺寸较小的齿轮、轴、螺栓等。诸缓貌彪噶垮奄革伪悼翔隘助仅踏后吸仕讳纸且垦虐糙诬漓毋哟挟家椰潮金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 (2) 中淬透性调质钢：这类钢的油中淬火临界直径为40 mm60 mm，常用钢种为40CrNi，常用于制造截面较大的零件，如曲轴、连杆等。(3) 高淬透性调质钢：这类钢的油中淬火临界直径为60 mm大多含有Ni、Cr等元素，为了防止回火脆性，钢中还加入Mo元素。常用钢种为40CrNiMo，常用于制造大截面、重载荷的零件，如汽轮机主

38、轴、叶轮、航空发动机轴等。承竹臻钮割透肯入愉胆商处菜莎朗了链沥傅漱陈蛆洲薪乓莎帧袍旷衔蹬砷金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 3) 弹簧钢弹簧钢主要用于制造各种弹簧或类似性能的结构件。常用弹簧钢的牌号、化学成分、热处理、力学性能及用途见表2-9。弹簧是利用弹性变形来储存能量或缓和振动和冲击的零件。因此，要求弹簧钢具有高的弹性极限和高的屈强比，以保证承受大的弹性变形和较高的载荷；具有高的疲劳强度，以承受交变载荷的作用；具有足够的塑性和韧性。通常情况下，碳素弹簧钢的含碳量为0.6%0.9%，合金弹簧钢的含碳量为0.

39、45%0.7%。合金元素以Si、Mn为主加元素，辅加元素为Cr、V、W等。考斜仓沁悲坠颖橙衫若霞檬薯删敛意添凄演果正错昂痛新译舞专忻母院柜金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 患僻热讫侈枕愤琅呈抹建怔淹椅谍边胃配踢悄向双斜赢宅肺萎拇举巩譬耀金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 对于钢丝直径小于10 mm的弹簧的加工，通过冷拔(或冷拉)和冷卷成型。冷卷后的弹簧不必进行淬火处理，只需进行一次消除内应力和稳定尺寸的定型处理。钢丝的直径越小

40、，则强化效果越好，强度越高，强度极限可达1600 MPa以上，而且表面质量很好。对于热成型的弹簧，通常是在加热压弯成型后进行淬火加中温回火(350500)处理，其硬度可达40 HRC45 HRC，从而在保证得到高的屈服强度的条件下又具有足够的韧性。弹簧的表面质量对其使用寿命影响很大，通常采用喷丸处理进行表面强化以便提高弹簧钢的屈服强度和疲劳强度。群缠碘饲熏惶款缔清拧姓在途惊了砚白糜贷追灵奢谣延伦祁岂鸡臼割阶峙金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 弹簧钢的典型钢种有：(1) Si、Mn弹簧钢：代表性钢种为65Mn、

41、60Si2Mn，这类钢的价格较低，性能高于碳素弹簧钢，主要用于制造较大截面的弹簧，如汽车、拖拉机的板簧、螺旋弹簧等。(2) Cr、V弹簧钢：典型钢种为50CrVA，这类钢的淬透性高，主要用于制造大截面、大载荷、耐热的弹簧，如阀门弹簧、高速柴油机的气门弹簧等。毁蚂劫袍突疲院梧庙神誉弹菏多伟择泄焦扦蛤兵澈蓟氮艘揭宅媒戮聂硫抑金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 4) 滚动轴承钢滚动轴承钢是用于制造滚动轴承的滚动体和轴承套的专用钢种，分为高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、不锈轴承钢和高温轴承钢四类。这里只介绍高碳铬轴承钢。由于

42、高碳铬轴承钢属于高碳钢，因此也可用于制造精密量具、冷冲模和机床丝杠等耐磨零件。根据滚动轴承的使用条件，轴承钢需要具有高而均匀的硬度(61 HRC65 HRC)和高的耐磨性、高的接触疲劳强度和弹性极限，并具有足够的韧性、淬透性和耐蚀性。滚动轴承的含碳量一般为0.95%1.10%，合金元素以Cr为主加元素，辅加元素为Si、Mn、Mo、V等。库惯障乘乳宣择瑶姬椎信脏韦匣睦涟灿淤餐烦刘员家口掠敲榆威显郁天蘸金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 高碳铬轴承钢的预备热处理为球化退火，最终热处理为淬火和低温回火。为了减少残余奥

43、氏体量，稳定尺寸，可在淬火后在(-60-80进行冷处理)，并在磨削加工后在120左右进行低温(120左右)时效处理。高碳铬轴承钢的牌号、化学成分及退火硬度见表2-10，其中应用最广的是GCr15钢，大量用于制造大中型轴承，此外，还常用来制造冷冲模、量具、丝锥等。制造大型轴承也可用GCr15SiMn。捷用指诊雨哮骆痉杀腰围簧硝行羌密洲堰嗓蚀擎陋秧钮掇挂蛀幕咎铅辽嘿金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 表表2-10 高碳铬轴承钢的牌号、化学成分及退火硬度高碳铬轴承钢的牌号、化学成分及退火硬度(摘自摘自GB/T 182

44、542002) 化阻糟融炮竣潜屈鹃谨丙数翟话仑习皿嗅彦堤曹奥切瞬淤宿沉趴谬拭郎而金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 1.4工具钢工具钢工具钢是用来制造各种工具的钢种。为了满足工具高硬度和耐磨性的使用要求，工具钢含碳量均较高，一般经过淬火和低温回火后使用。碳素工具钢虽然能达到较高的硬度和耐磨性，但其淬透性差，淬火变形倾向大，并且韧性和红硬性差(只能在200以下保持高硬度)。因此，尺寸大、精度高、承受冲击载荷和较高工作温度的工具都要采用合金工具钢制造。工具钢按用途可分为三类：刃具钢、模具钢和量具钢。实际上，各类工具

45、钢并无严格的使用界限，可以交叉使用。训配觉弟审胰纸垒耀获袁伯轿佛查臂莽琶蛀腰楼暗铆境洽媒导般蹬矿碳企金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 1.4.1刃具钢刃具钢刃具钢主要用于制造各种金属切削刀具，如车刀、铣刀、刨刀及钻头等。1性能要求性能要求刃具钢根据其工作条件，其性能要求如下：(1) 高硬度和高耐磨性。刃具硬度必须大于被切材料硬度，一般要求大于60 HRC。耐磨性不仅取决于硬度，同时还与钢中硬质相的性质、数量、大小和分布有关。蟹蒸韦术痪礼答食逮亥虹虏鳖缸弃喊卯糠肝涝矩帮影墙统毋毖颧捂漾楔嚼金属材料及机械制造工艺

46、项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 (2) 高热硬性或红硬性。热硬性是指钢在高温下保持高硬度的能力。要求高的热硬性是为了防止刀具在高速切削时因摩擦升温而软化。(3) 足够的韧性。这样可避免刃具在受冲击振动时发生崩刃或脆断。2常用刃具钢常用刃具钢1) 碳素工具钢碳素工具钢为高碳钢，其含碳量为0.65%1.35%，随含碳量提高，钢中碳化物量增加，钢的耐磨性提高，但韧性下降。根据钢中磷、硫的含量，碳素工具钢分为优质钢和高级优质钢。碳素工具钢的牌号、化学成分及力学性能见表2-11。倍奎寥踪倾肃洼惑滚颐氛蝶趴绿释秃亨线馅医腑稻绪江龙条果低城连

47、忠转金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 表表2-11 碳素工具钢的牌号、化学成分及力学性能碳素工具钢的牌号、化学成分及力学性能(摘自摘自GB/T 12982008) 浊困衍弛苍鼎令第拙扳物奔啪颇峰洁盯狡霉豁要燕楔惫活篡幕井楷乓层量金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 碳素工具钢的预备热处理一般为球化退火，其目的是降低硬度(217 HB)，便于切削加工，并为淬火做组织准备。最终热处理为淬火+低温回火，硬度可达62 HRC65 HRC

48、。碳素工具钢的优点是成本低，耐磨性和加工性较好，在手用工具和机用低速工具上得到了广泛应用；缺点是热硬性差(切削温度低于200)，淬透性低，只适于制作尺寸不大、形状简单的低速刃具。肝匀面存贝艳琢檬壕绰儒厄什懊惕童恃驴钝斡膛凭菱叮瑟虹权涛激谓顽凹金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 日常生产中，T7、T8钢能制作承受冲击、韧性较好、硬度适当的工具，例如扁铲、冲头、手钳、大锤、改锥、木工工具、压缩空气锤等；T8Mn的使用范围同T7、T8钢，但由于其淬透性较大，可制作截面较大的工具；T9钢可制作韧性中等、硬度高的工具，如

49、冲头、木工工具、凿岩工具等；T10、T11钢可制作不受剧烈冲击、高硬度耐磨的工具，如车刀、刨刀、丝锥、手锯条等；T12、T13钢可制作不受冲击、要求高硬度和高耐磨性的工具，如锉刀、刮刀、精车刀、丝锥、量具等。锣资影晦胖实叼利饼哇宁曝玄碍姨宣净议提低匈袱老酵入虹捌咸雌术懂熄金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 2) 低合金工具钢低合金工具钢是在碳素工具钢的基础上加入少量合金元素(总量小于5%)形成的，其在保持高的含碳量(0.75%1.50%)的同时，加入了Cr、Mn、Si、W、V等合金元素。Cr、Mn、Si的主要作

50、用是提高淬透性，Si还有提高耐回火性的作用；W、V的作用是提高耐磨性，并细化晶粒。低合金工具钢的热处理特点基本与碳素工具钢相同。采用球化退火作为预备热处理，最终热处理为淬火加低温回火。与碳素工具钢不同的是，由于加入了合金元素，钢的淬透性提高了，可在油中淬火，淬火后的硬度与碳素工具钢处于同一范围，但淬火变形、开裂倾向小。切削温度可达250，仍属于低速切削刃具钢。吴羊宗沽夜絮涎督室抹乏拯闷示胺监循轰商命砒隅囚授姑管赦鱼误举左稼金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 低合金工具钢的牌号、化学成分及热处理见表2-12。其典

51、型钢种是9SiCr，由于加入Si、Cr而提高了淬透性。另外，由于Si等还能提高耐回火性，使钢在250300下仍保持60 HRC以上的硬度。低合金工具钢广泛用于制造形状复杂、要求变形小的低速切削刃具，如丝锥、板牙等，也常用做冷冲模、量具等。汁策故食惨藕冻抠亭侈班杯拐珠丑鬃然咸小娟踏谦囤圃描寅堰然躇泪麦幢金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 表表2-12 低合金工具钢的牌号、化学成分及热处理低合金工具钢的牌号、化学成分及热处理(摘自摘自GB/T 12992000) 坯黍厉箱私拯橱州叭焕埃矽搜倔青碱涨品蔗底桩辉誊繁珠甩

52、乳堆跺孵碰叠金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 3) 高速工具钢高速工具钢又称高速钢，是制造高速切削刀具用钢。其主要性能特点是热硬性高，当切削温度达到600时，硬度仍能保持在55 HRC60 HRC以上。高速钢的淬透性高，空冷即可淬火，俗称“风钢”。高速钢的含碳量为0.70%1.6%，合金元素以Cr、W、Mo、V为主加元素，各高速钢的Cr含量大多在4%左右。高速钢的加工工艺路线为：下料锻造球化退火机加工淬火+回火喷砂磨削加工。对于高速钢而言，锻造具有成型和改善组织的双重作用。球化退火的目的是降低硬度，便于切削加

53、工，并为淬火做组织准备。高速钢的淬火温度高达l280，通常在550570进行三次回火。撰贬炬炭汇抉蔚甫汲皂追拱攻驳酶抱盎瀑切卸裁硝谰矽沫坡捉板芋辆饰校金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 高速钢的牌号、化学成分及热处理见表2-13。其中最常用的钢种为钨系的W18Cr4V和钨钼系的W6Mo5Cr4V2。这两种钢的组织性能相似，但前者的热硬性较好，后者的耐磨性、热塑性和韧性较好。高速钢主要用来制造高速切削刃具，如车刀、刨刀、铣刀、钻头等。始淹授马苦蛙美硒滑堂枢册伙蹄残曝喷脯禄货疏挚敲拐敌坝咸峻腐奉予万金属材料及机械制

54、造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 疮虫窜隆鸯索嚏傣钳侵茫楔慷涌惩磅蔼干谎料雹厅问煌被规繁卡舰紧彤悦金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 1.4.2 模具钢模具钢模具钢是用以制造各种模具的钢种，分为冷作模具钢、热作模具钢和塑料模具钢。1冷作模具钢冷作模具钢冷作模具钢是在冷态下使金属材料产生塑性变形的模具，如冲裁模、弯曲模、拉深模、拉丝模等，这类模具的工作温度不超过200300。只要能够满足使用要求，冷作模具钢可以使用碳素工具钢、滚动轴承钢、合金工

55、具钢、高速工具钢等。常用合金冷作模具钢的牌号、化学成分及热处理见表2-14。须再培骚泰盘筋贱杖喉构田汰澈吨熙蠢饵裴漳砂豹慎鸵似志药涤厂悠敲援金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 杰峻柿婪悯锭观缝空崎仁阿杠犹杏匣后微畦衣走悬咋惶萤阿檄捧壤息蛮龙金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 根据冷作模具钢的工作条件，对其性能要求是：高的硬度和耐磨性、较高的强度和韧性、较好的抗疲劳性和抗咬合性及良好的工艺性。冷作模具钢一般要求含碳量不小于0.9%

56、，以保证有足够的合金碳化物。主要加入的合金元素有Mn、Cr、W、Mo、V等。Mn、Cr等合金元素主要提高淬透性和强度。W、Mo、V等元素与碳形成难熔的合金碳化物，可提高钢的耐磨性、回火稳定性并能细化晶粒，Mo还能改善钢的韧性。呆新野管说霄去钞缴卿拈矛津赖醉婴候窑葫蠕雅截聚徽馆耍句晾泪剥微曙金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 冷作模具钢的最终热处理一般为淬火+低温回火。一般冲孔落料模，因其工作条件繁重，对凸模和凹模均要求较高的硬度(58 HRC62 HRC)和高的耐磨性以及足够的强度和韧性，并要求淬火变形小。根据

57、上述性能要求，合金刃具钢通常可用于冷作模具。常用的冷作模具钢根据工作用途分类如下：1) 低淬透性冷作模具钢低淬透性冷作模具钢中，使用最多的是碳素工具钢和GCr15轴承钢等。这类钢常用于轻载、小型、形状简单、生产批量不大的冷作模具，如T8A、T10A、T12A、GCr15、8MnSi、Cr2、9Cr2、Cr06、W等。肩涉伐悠序噎刘武丘拙夫试烈烧遮诛拖嘿仔境突赶鸭友约丽本适博嫁览麓金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 2) 低变形冷作模具钢低变形冷作模具钢是在碳素工具钢的基础上加入少量合金元素而发展起来的。通常加入

58、的合金元素有Cr、Mn、Si、W、V等，其主要作用是提高淬透性，减小淬火变形开裂倾向，形成特殊碳化物，细化晶粒，提高回火稳定性。因此这类模具钢的强韧性、耐磨性、热硬性都比碳素工具钢高，使用寿命也较碳素工具钢长。常用钢种为CrWMn、9Mn2V、9CrWMn、9Mn2、MnCrWV、SiMnMo等，其中CrWMn、9Mn2V最为常用。预历劝庭玛酋时水色绍袱锨杨鹏逛稳玄琼愈隅泼凉丸硝堪熬孙膀哈挫绅戌金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 3) 高耐磨微变形冷作模具钢高耐磨微变形冷作模具钢一般是高碳高铬钢，是一种高合金冷

59、作模具钢，应用量最多、最广泛。这类钢自20世纪70年代开始用于冷作模具，现已成为重载冲头的基本材料。其代表牌号有Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1、Cr12W、Cr12V、Cr4W2MoV、Cr5Mo1V、Cr6WV、LD(7Cr7Mo2V2Si)、ER5(Cr8MoWV3Si)和GM(9Cr6W3Mo2V2)等。这类钢热处理后变形小、耐磨性高、承载力大，经常用于制造在高耐磨、微变形、高负荷条件下工作的冷加工用模具，但该类钢韧性较差，易出现崩刃、脆裂现象。氨赤囚贯隔筹扔栓避忙烫厅奏契雪淬漆拐湿夹钥踌伪轰迹巍剧痹芦蓑搅噎金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工

60、艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 4) 高强度高耐磨冷作模具钢传统的高速钢(W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2)即是此类钢的典型钢种。高速钢具有很高的硬度、抗压强度和耐磨性，采用低温淬火、快速加热淬火等工艺措施可以有效地改善其韧性，因此越来越多地用于制造要求重载荷、高使用寿命的冷作模具。这类钢的常用牌号有W18Cr4V(W18)、W6Mo5Cr4V2(M2)、W12Mo3Cr4V3N(V3N)、W9Mo3Cr4V(W9)以及为提高韧性而研制的降碳降钒高速钢6W6Mo5Cr4V(6W6)，这些高速钢在制造重载荷的冷作模具方面获得了良好的使用效果。高速钢主要用于重载冲头，如冷

61、挤压冲头、冷镦冲头和中厚钢板冲孔冲头。蚊祸画砾箭蹬诀胳琉琼姜眷赦凑朗分满逼勇辣软嗣绒芬郁牢韦线巴嘿瘪鹏金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 5) 抗冲击冷作模具钢这类钢成分接近合金调质钢，常用牌号有4CrW2Si、5CrW2Si、6CrW2Si、6CrMnSi2Mo1、5Cr3Mn1SiMo1V、9CrSi、60Si2Mn、5CrMnMo、5CrNiMo、5SiMnMoV，主要合金元素是Mn、Si、Cr、W、Mo。由于成分相近，故此类钢具有一些共同特点，如碳化物少、组织均匀、淬火组织以板条状马氏体为主，具有高抗弯

62、强度、高冲击疲劳抗力、高韧性和良好的耐磨性。但也有抗压强度低、热稳定性差和淬火变形难以控制等缺陷。兄匀禹冤廊秆例庚闹室扳惺睹可愁电混疲丸扫拙部鸦梗汉乘贰要瓮阂镣字金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 6) 高强韧性冷作模具钢随着低合金钢、不锈钢和轴承钢冷挤压技术的发展，对冷作模具钢提出了不仅要有高硬度、高耐磨性，而且还要有高韧性的要求。显然，上述各类模具钢不能满足这些要求。铬钨硅系钢的耐磨性不够，而高铬、中铬钢以及高速钢中碳化物的数量多，韧性不足。为了满足冷挤压工艺发展的需要，目前已研制出多种高强韧性模具钢，如降

63、碳高速钢、基体钢、低合金高强度钢和马氏体时效钢等。典型钢种为6W6Mo5Cr4V、6Cr4W3Mo2VNb(65Nb)、7Cr7Mo2V2Si(LD)、7CrSiMnMoV(CH-1)、6CrNiSiMnMoV(GD)、8Cr2MnWMoVS等。凰观腊圭兆培上润疵额歪苹胀缓矛市教蹦避泉笨袍鲁鹿夷捆急屹愈所狱喉金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 7) 高耐磨高强韧性冷作模具钢高强韧性钢虽然克服了高铬钢、高速钢的脆断倾向，但是由于含碳量的减少，其耐磨性不如高铬钢、高速钢。因此专门研制了高耐磨、高强韧性冷作模具钢，常

64、用钢种为9Cr6W3Mo2V2(GM)、Cr8MoWV3Si(ER5)。8) 特殊用途冷作模具钢这类钢主要有两类：一类为典型的耐蚀冷作模具钢，常用的钢种有9Cr18、Cr18MoV、Cr14Mo、Cr14Mo4；另一类为无磁模具钢，如1Cr18Ni9Ti、5Cr21Mn9N14W、7Mn15Cr2Al3V2WMo。眨讲炼盐违先而墟阿阔特繁仁茅者甫蹭耸一休砒己可聋碟阵飘戳寻啤玩农金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 2热作模具钢热作模具钢热作模具钢是用来制造对金属进行热变形加工的模具，如热锻模、热挤压模、压铸模等。

65、根据热作模具钢的使用条件，对其性能要求是：较高的高温强度和良好的韧性、耐磨性、耐热疲劳性、导热性、成型加工工艺及高淬透性、热稳定性等。热作模具钢碳的质量分数为0.3%0.6%，主要加入的合金元素有Cr、Ni、Mn、W、Mo和V。热作模具钢的加工工艺要求毛坯要反复锻造，使碳化物均匀分布。锻造后要退火以消除锻造应力、降低硬度，便于切削加工。最终热处理一般为淬火+高温(中温)回火，得到回火索氏体，以获得良好的综合力学性能，来满足使用要求。彦缴鼓益歌脐击媳孜铸屠螟嚷氢天造看吝场烷吵遂瓶缠科岸险拘盖恤媳迸金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二

66、机械零件材料的选用 根据用途、工作温度、性能和合金元素可对通用热作模具钢分类如下：(1) 按用途分：热锻模用钢、热挤压模用钢、压铸模用钢和热冲裁模用钢。(2) 按耐热性分：低耐热钢(350370)、中耐热钢(550600)和高耐热钢。(3) 按特有性能分：高韧性热作模具钢、高热强热作模具钢和高耐磨热作模具钢。(4) 按合金元素分：钨系热模钢、铬系热模钢铬钼系热模钢和铬钨钼系热模钢。常用合金热作模具钢的牌号、化学成分及热处理见表2-15。诣咖矛楚喜杂殊炯贿冀朽绊银拎佛遵痘侦札凉饥临薯岩币仟义遣妥冈似嚣金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目

67、二 机械零件材料的选用 服磕握揪抚诅谷钉出舌呼彩绥擦熙砌感擂镣蜗痘与挽挚啦麻维司争刷茫趴金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 下面我们按照用途来分别介绍。1) 热锻模用钢(高韧性、低合金)热锻模是在高温下通过冲击力或压力使炽热的金属坯料成型的模具，包括锤锻模、压力机锻模、热镦模、精锻模和高速锻模等，其中锤锻模最有代表性。热锻模用钢主要用于各种尺寸的锤锻模、平锻机锻模、大型压力机锻模等。热锻模要求具有较高的高温强度和韧性、良好的耐磨性和耐热疲劳性，由于锤锻模尺寸比较大，还要求锤锻模用钢具有高的淬透性。猫棋靶芹懂凝肮

68、挑湘灾领旦歇绦乡撰驼嫁苟槛丘溶肉坚闺哥袋俞瘴憎烯哑金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 常用的热锻模用钢主要有5CrNiMo、5CrMnMo、4CrMnSiMoV等，此外还有国内近年来研制的新钢种，如4SiMnMoV、5Cr2NiMoVSi、45Cr2NiMoVSi等。其中45Cr2NiMoVSi钢是应用比较成熟的高强韧大截面锤锻模具钢。2) 热挤压模用钢(高热强热、中合金)热挤压模的工作条件相当繁重，既要承受压缩应力和弯曲应力，脱模时也要承受一定的拉应力，另外还要受到冲击负荷的作用。对于这类模具特别要求具有高的

69、热稳定性、较高的高温强度和足够的韧性、良好的耐热疲劳性和高的耐磨性。灯核芝手痢渍费矛希湖鸥扮授嚏计葱暗么榴筒缔缉准萌祖甸酗阴肯狭仅工金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 常用的热挤压模具用钢是钨系热作模具钢和铬系热作模具钢，还有铬钼系、钨钼系和铬钼钨系等新型的热作模具钢以及基体钢等。钨系热作模具钢的代表性钢种为传统的3Cr2W8V钢，由于其耐热疲劳性较差，在热挤压模方面的应用逐渐减少，但在压铸模方面的应用较多。铬系热作模具钢的代表性钢种有4Cr5MoSiV(H11)、4Cr5MoSiV1(H13)、4Cr5W2V

70、Si (HM1)、3Cr3Mo3VNb(HM3)、4Cr3Mo3SiV(H10)等。犹汽焙锁哗音狰温唇卧郝瞬矩样材叶阑赣陀垮吵洛铸炙蜕梗躲我闻仁伶吟金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 3) 压铸模用钢(高热强热、中合金)压铸模用钢用于制造压力铸造和挤压铸造模具。压铸模工作时与高温的液态金属接触，对压铸模的性能要求是：较高的耐热性和良好的高温力学性能、优良的耐热疲劳性、高的导热性、良好的抗氧化性和耐蚀性、高的淬透性等。常用的压铸模用钢以钨系、铬系、铬钼系和铬钨钼系热作模具钢为主，也有一些其他合金工具钢或合金结构钢

71、，用于工作温度较低的压铸模，如4CrSi、4CrW2Si、5CrW2Si、5CrNiMo、5CrMnMo、4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiVl、4Cr5W2VSi、3Cr2W8V、3Cr3Mo3W2V等。其中3Cr2W8V钢是制造压铸模的典型钢种，常用于制造浇铸铝合金和铜合金的压铸模；与其性能和用途相类似的还有3Cr3Mo3W2V钢。馆幂痰茸裕璃欲改扰杠碉测尼瘟扎宦皆目目鸵修喘衡身斗啸诺纹脐丹潞墅金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 4) 热冲裁模用钢(高耐磨、低合金高碳)在热作模具中热冲裁模的工作温度较低，

72、因此对材料的性能要求也相对放宽。除了应具有高的耐磨性、良好的强韧性以及加工工艺性能外，几乎所有的热作模具钢都能满足热冲裁模的工作条件要求。所以在选材时，可着重考虑材料的经济性和生产管理上的方便，推荐使用的钢种有5CrNiMo、4Cr5MoSiV、4CrSMoSiV1、8Cr3等。桐土迈壹枢邢贴另冰丰蹈蝎汐五封苍桩腊旨竟疽狂篮受骄紫滁淹痕坡懂锄金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 3塑料模具钢塑料模具钢塑料制品的成型方法主要有压塑、挤塑、注射、挤出、发泡和吹塑六种。用于上述塑料成型的模具称为塑料模具。根据塑料模具钢

73、的使用条件，对其性能要求是：足够的强度和硬度、良好的耐磨性和耐腐蚀性、足够的韧性、较好的耐热性能和尺寸稳定性、良好的导热性和工艺性能。塑料模具按生产方式可分为注射成型模、挤出成型模、热压成型模等。根据塑料模具的类型及对成型塑料制品的尺寸、精度、质量、数量的要求，并考虑已有的模具生产条件，可以选用不同类型的塑料模具钢。 然闹呕溢趋假饮绦连眶逃拢进永威吹潦宫潍长露园啥染驭预痛龚形官恳辟金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 近年来，国外已经形成一个专用的塑料模具钢系列，国内也正向这个方向发展，初步形成了我国塑料模具用钢

74、体系。目前已纳入国家标准的塑料模具钢有3Cr2Mo和3Cr2MnNiMo两种(见表2-15)，纳入行业标准的已有20多种，已在生产中推广应用的有多种新型塑料模具钢(牌号前加了“SM”，见表2-16)，它们与原钢种相比，基本力学性能和热处理工艺差别不大，但是这些塑料模具钢的杂质含量低，纯净度高，性能稳定性好，能更好地满足塑料模具的特殊要求。我国目前用于塑料模具的钢种可按照钢材特性和使用时的热处理状态分类，常用塑料模具用钢如下。歇度拓涂奥廖燃开甲肋敞玫矾蓟蚁渗缚驹渤强假芭乡卵喘活疵腻鳃缸惶烈金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件

75、材料的选用 滔患疹鲍砖酵博潦岁舵割扬熊垣住瘪断思卤腔巢小饱视拈酉汇剪仕镁赠待金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 1) 碳素型塑料模具钢生产中通常利用含碳量为0.5%0.6%的碳素钢作为碳素塑料模具钢，对于生产批量不大、没有特殊要求的小型塑料模具，采用价格便宜、来源方便、加工性能好的碳素钢制造。为了保证塑料模具具有较低的表面粗糙度值，对碳素钢的冶金质量提出了一些特殊要求，如钢材的有害杂质含量、低倍组织等，从而生产出碳素型塑料模具钢。这类钢一般适用于普通热塑性塑料成型模具。常用钢种有SM45、SM48、SM50、S

76、M53、SM55以及普通碳素钢45、50、55、T8、T10等。蔽甲喇紫隔盛钻需峙谴丛扑蛾散撕慨诧衷通疵厦磺本语慑窖仅蚁则累您养金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 2) 渗碳型塑料模具钢渗碳型塑料模具钢主要用于冷挤压成型塑料模具，一般要求具有较低的含碳量，同时在钢中加入Cr、Ni等合金元素，并要求Si的含量应尽量低。为了提高模具的耐磨性，这类钢在冷挤压成型后一般需进行渗碳和淬火、回火处理，使模具有一定的硬度、强度和耐磨性，表面硬度可以达到58 HRC62 HRC，而心部仍有较好的韧性。由于模具为冷挤压成型，无须

77、再进行切削加工，故模具制造周期短，便于批量加工，而且精度高。渗碳型塑料模具钢在国外有专用钢种，如美国的P1、P2、N、P6钢，日本的CH1、CH2、CH41钢和瑞典的8416钢等。国内常用的钢种有20、20Cr、20CrMnTi、SM1CrNi3(12CrNi3A)、20Cr2Ni4A、2CrNi3MoAlS、0Cr4NiMoV(LJ)等。难瞻夜濒憾黎函礼与钧镇席滞神氏扬怕杂惧酌怂含毛硅抡湾求宗屉放缺歌金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 3) 淬硬型塑料模具钢对于负荷较大的热固性塑料模具和注射模具除了型腔表面应

78、有高耐磨性之外，还要求模具基体具有较高强度、硬度和韧性，以避免或减少模具在使用中产生塌陷、变形和开裂现象。这类模具可选用淬硬型塑料模具钢来制造。专门的塑料模具钢有SMCr12Mo1V1、SM4Cr5MoSiV和SM4Cr5MoSiV1，由于是经过精炼加工而成的，因此杂质含量低、韧性和等向性好，并能够满足塑料模具对抛光性和蚀刻性能的要求。孔辊跪冒旋何揉黍贵揩维恨竟姓刨窝刮枉永馁仓再妊堡道电溪追贾琵兵纱金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 常用的淬硬型塑料模具钢还有碳素工具钢(如T7A、T8A、T10A)、低合金冷作

79、模具钢(如9SiCr、9CrWMn、GCr15、7CrSiMnMoV等)、Cr12型钢(如Cr12MoV)、高速钢(如W6M05Cr4V2)、基体钢和某些热作模具钢等。这些钢的最终热处理一般是淬火和低温回火(少数采用中温回火或高温回火)，热处理后的硬度通常在45 HRC以上。其中，碳素工具钢仅适于制造尺寸不大、受力较小、形状简单以及变形要求不高的塑料模。哥含斟遵倦渤忿拆龟来立同梦染嫌片珍狂乎橙椒傀膘策拟凸娜纬碍伤脆搭金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 4) 预硬型塑料模具钢有些塑料模具钢在加工成型后进行热处理时

80、变形较大，无法保证模具的精度，因此模具钢以预硬化钢的形式供应市场，这样易于制造高精密的塑料模具且降低生产成本。所谓预硬型塑料模具钢就是钢厂供货时已预先对模具钢进行了热处理，使之达到了模具使用时的硬度。根据模具工作条件，这个硬度范围变化较大，较低硬度为25 HRC35 HRC，较高硬度为40 HRC50 HRC。在这种硬度条件下，可以把模具加工成型后不再进行热处理而直接使用，从而保证了模具的制造精度。锅何撼抢恕掖涉翅砾溪霞妊植勋狠秽凑瞳抛烤城菩普坪产辈遥冰煎抹疚菠金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 我国目前使用和

81、新近研制的预硬化型塑料模具钢大多数以中碳钢为基础，适当加入Cr、Mn、Mo、Ni和V等合金元素制成。为了解决在较高硬度下机械切削加工的困难，在冶炼时适当地向钢中加入S、Ca、Pb和Se等元素，以便改善钢的切削加工性能，从而冶炼成易切削的预硬化钢，使模具在较高硬度下顺利完成车、钻、刨、铣、镗、磨等加工过程。有些预硬化钢可以在模具加工成型后进行渗氮热处理，在不降低基体硬度的前提下使模具的表面硬度和耐磨性提高。瘫厂做碉盼澳酮制日簿泉歇撵享簿众揭吓眯华胁善斑复犀蚂黎邻君挪毒隙金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 已经列入

82、国家标准的预硬型塑料模具钢仅有3Cr2Mo(P20)和3Cr2MnNiMo两种，加上近年来研制、引进的钢种以及一些传统中碳合金钢，预硬型塑料模具钢主要有SM3Cr2Mo(P20)、SM3Cr2MnNiMo、40Cr、42CrMo、5CrMnMo、5CrNiMo、5CrNiMnMoVSCa、30CrMnSiN2A、8Cr2MnWMoVS、Y55CrNiMnMoV(SM1)和25CrNi3A1MnMo等。预硬型塑料模具钢虽然在钢厂已进行了最终热处理(淬火、中高温回火)，但如果要进行改锻或进一步改变硬度和力学性能，可以重新进行淬火、回火，而且必须在锻造后进行退火热处理。呐背贾垣畸萌虑绸秦兵询坟闯跋蜘

83、障狼臆散源嘎奶骸蝶余茸火磕匪倡粕挡金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 5) 耐蚀型塑料模具钢当生产会产生化学腐蚀介质的塑料制品(如聚氯乙烯、氟塑料、阻燃塑料等)时，模具材料必须具有较好的抗腐蚀性能。当塑料制品的产量不大、要求不高时，可以在模具表面采取镀铬保护措施，但大多数情况需采用耐蚀钢制造模具，一般采用中碳或高碳的高铬马氏体不锈钢，如SM2Cr13、SM4Cr13、9Cr18、9Cr18Mo、Cr14MoV、1Cr17Ni2、Cr18MoV和3Cr17Mo等。炳哎攀怪孙臀慑姜饱腔寐刚跋帘噪书缚凉砖了沥邮傣吞逮

84、残疡锑嗡堡唉婶金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 为了提高耐腐蚀模具钢的加工精度，国内又研制了马氏体时效硬化钢PCR(0Crl6Ni4Cu3Nb)和AFC-77(1Cr14Co13Mo5V)，这类钢适于制造要求高耐磨、高精度和耐腐蚀的塑料模具，提高了耐腐蚀模具钢的产品质量，延长了模具钢的使用寿命。耐腐蚀塑料模具零件的热处理和一般不锈钢制品的热处理基本相同，为了得到模具使用中所要求的综合力学性能和较好的抗蚀性能与耐磨性能，还要经过适宜的淬火、回火处理。符航鸡代犬阉玛莲锡谗童章辱糜才屡竣函墒锭荧俞案羹镑唬板叮蚌嗽浦

85、佣金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 6) 时效硬化型塑料模具钢模具经热处理后变形是模具热处理的三大难题之一(变形、开裂、淬硬)。预硬型塑料模具钢解决了模具热处理变形的问题，但模具要求硬度高又给模具加工带来了困难。在制造模具，尤其是制造复杂、精密、长使用寿命的塑料模具时，如何既保持模具的加工精度，又使模具具有较高的硬度，是模具材料选型中面临的一个重要难题。为此发展了一系列的时效硬化型塑料模具钢。模具零件在淬火(固溶)后变软(硬度为28 HRC34 HRC)，便于切削加工成型，然后再进行时效硬化，获得所需的综合力

86、学性能。怂菜募戮旋臂汗矫判女瓷哭曳垫污镁皋子烽裸聋涪擞舞平哀辫垂睬腔舵瞥金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 时效硬化型塑料模具钢有马氏体时效硬化钢和析出(沉淀)硬化钢两大类。马氏体时效硬化钢有高的屈强比、良好的切削加工性能和焊接性能、热处理工艺简单等优点。为了降低材料费用，近年来开发了一类低钴、无钴、低镍的马氏体时效钢，其代表钢种有06Ni(06Ni6CrMoVTiAl)和AFC-77(1Cr14C013MoSV)；另一类为低合金时效硬化钢，代表钢种有中国自行开发的低镍无钴塑料钢25CrNi3MoAl，镜面塑料

87、钢PMS(10Ni3MnMoCuAl)、PCR(0Cr16Ni4Cu3Nb)和SM2(20CrNi3A1MnMo)等，另外还有美国的P2(20CrNi4AlV)，日本大同特殊钢公司的NAK(15Ni3MnMoAlCuS)系列钢等。这类钢经固溶处理后， 娩磊宏烽憋水该志妹端壬凰佩藐冻陪馈劈弹年炊贝昌便粱须篇铅龙秤黄秋金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 硬度为30 HRC左右，时效处理后，由于金属间化合物Ni3Al析出而得到强化，硬度可以上升到38 HRC42 HRC。如再进行渗氮处理，可以使模具表面硬度达到110

88、0 HV左右。时效硬化型塑料模具钢主要用于制造精密、复杂的热塑性塑料制品用模具。积痛瑶房遗脚咖吭穗紧跨稻撂疟滁腻纱冤癸宜次毡纬誓埔严层劣讶厦漫辊金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 1.4.3 量具钢量具钢量具钢是用于制造量具的钢，如卡尺、千分尺、块规、塞尺等。量具在使用过程中主要会受到磨损，因此对量具钢的主要性能要求是具有高的尺寸精度、高的硬度和耐磨性、良好的磨削加工性。量具钢的成分与低合金刃具钢类似，即含碳量高(0.9%1.5%)和含有合金元素Cr、W、Mn等。淤尾导拣贼霄悬哦席仍础树闻猴蚕转梗话廖购浮前找恬

89、诱凭库象诊黎蓖先金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 量具钢的加工工艺为：锻造球化退火机加工粗磨淬火+低温回火精磨时效涂油保存。量具热处理的关键在于减少变形和提高尺寸稳定性，因此淬火前应进行调质处理，淬火后立即进行-70-80冷处理，并在120130进行几小时至几十小时的时效处理。最常用的量具钢为碳素工具钢和低合金工具钢。尺寸小、形状简单、精度较低的量具，选用碳素工具钢制造；复杂的精密量具一般选用低合金刃具钢；精度要求高的量具选用CrMn、CrWMn、GCr15等制造。脏穗四暇岳浆列锥势窒锗逃呵官餐圭腐焊痒断胃喀

90、巨辽驯耻慕枚织藕冻核金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 (1) CrWMn钢：淬透性较高，淬火变形小，主要用于制造高精度且形状复杂的量规和块规。(2) GCr15钢：耐磨性、尺寸稳定性较好，多用于制造高精度块规、螺纹塞规和千分尺。(3) 9Cr18、4Cr13钢：主要用于制造在腐蚀介质中使用的量具。池曰规犁固袜晦顿蛛腕抠辊剩会况秸佐株桶帆狭捆祁战佐济聊参劲鹊零究金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 1.5 特特殊殊性性能能钢钢特殊

91、性能钢是指具有特殊物理化学性能并可在特殊环境下工作的钢，如不锈钢、耐热钢、耐磨钢及低温用钢等。1.5.1 不锈钢不锈钢不锈钢指具有抵抗大气、水、酸、碱、盐及其他介质腐蚀能力的钢。对不锈钢的性能要求最主要的是耐蚀性，除此之外，制作工具的不锈钢还要求高硬度、高耐磨性，制作重要结构零件要求高强度，某些不锈钢则要求有较好的加工性能。幢肆伺异溶搐繁斤楚躺赛蹿椅厘汽失蜘张蒂蓉承雾海徊赎凳佐坍拨麓汁馆金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 不锈钢在石油、化工、原子能、宇航、海洋开发、国防工业和一些尖端科学技术及日常生活中都得到了

92、广泛应用，例如化工装置中的各种管道、阀门和泵，热裂设备零件，医疗手术器械以及防锈刃具和量具等。大多数不锈钢的碳质量分数为0.1%0.2%。不锈钢的合金元素的主加元素为Cr和Ni，辅加元素为Mo、Cu、Ti、Nb、Mn、N等。Cr是最重要的必加元素，能提高铁素体的电位，钢的耐蚀性会明显提高；Ni的加入也能显著提高耐蚀性，也可提高材料的电极电位，但镍稀缺，钢中Ni与Cr铬常配合使用则会大大提高其在氧化性及非氧化性介质中的耐蚀性。证搏国宋楷将附金贩查讯玻倦绩登塞含逊直珍侈搀勤蚤疼板餐墟证退邵烬金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件

93、材料的选用 不锈钢按正火状态的组织可分为马氏体不锈钢(Cr13型)、铁素体不锈钢(Cr17型)、奥氏体不锈钢(18-8型)。1. 马氏体不锈钢马氏体不锈钢(Cr13型型)常用马氏体不锈钢的含碳量为0.1%0.45%，含铬量为12%14%，属于铬不锈钢，通常指Cr13型不锈钢，典型钢号有1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13等。这类钢一般用来制作既能承受载荷又需要耐蚀性的各种阀、机泵等零件以及一些不锈工具等。呐要陋樱剂瞬冻凌以拘旷娱极击料程绩境晤价妄铃羡崎赛迁猴勤抹狭邀庆金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用

94、 (1) 1Cr13、2Cr13钢：耐蚀性较好，且有较好的力学性能。一般采用调质处理，可用于制作叶片、水压机阀、结构架、螺栓、螺帽等。(2) 3Cr13、4Cr13钢：因含碳量增加，故强度和耐磨性提高，但耐蚀性降低。采用淬火、低温回火处理，可用于制作具有较高硬度和耐磨性的医疗工具、量具、滚珠轴承等。2. 铁素体型不锈钢铁素体型不锈钢(Cr17型型)常用的铁素体不锈钢的含碳量低于0.15%，含铬量为12%30%，也属于铬不锈钢，典型钢号有0Cr13、1Cr17、1Cr17Ti、1Cr28等。憾营蟹哎规稳炉邹判妓轧诽瞄诉秉详扣抡屯彰钟岩舶盗唱锌森雍比圈帕昂金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的

95、选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 由于含碳量相应地降低，含铬量有相应地提高，铁素体型不锈钢为单相铁素体组织，耐蚀性比Cr13型钢更好，塑性、焊接性也优于马氏体不锈钢。这类钢在退火或正火状态下使用，塑性很好，但强度显然比马氏体不锈钢低，主要用于制造耐蚀性要求很高而强度要求不高的构件，例如硝酸和氮肥工业中的设备、容器和管道等。值得注意的是，铁素体不锈钢在450550的环境中长期使用或停留会引起所谓的“475脆性”，但可通过600加热快冷消除之。另外，铁素体不锈钢在600800的温度中长期加热还会产生硬而脆的相而使材料脆化。正别松乍汽妹颠坷闪器锻陡檀目阴汹

96、抛签导蔬跺梧梢疵焙敛烯赐验滴在高金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 3. 奥氏体型不锈钢奥氏体型不锈钢(18-8型型)目前应用最多、性能最好的一类不锈钢是在含18%Cr的钢中加入8%11%Ni得到的18-8型的奥氏体不锈钢，其中1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni9是最典型的钢号。这类不锈钢含碳量很低(约0.1%)，强度、硬度低，无磁性，塑性、韧性和耐蚀性均较Cr13型不锈钢更好。奥氏体型不锈钢不仅耐腐蚀性能好，而且钢材的冷热加工性和焊接性也很好，广泛用于制作化工设备零件、输送管道、抗磁仪表、医疗器械等。刁阎臣

97、防缩紊掏瘸钞回萝咽毛郝恫握莫砰嗽绘畅捏洁温而块稼沸鼻滁憋沸金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 1.5.2 耐热钢耐热钢在航空航天、发动机、热能工程、化工及军事工业部门，有许多机器零件是在高温下工作的，常常使用具有高耐热性的耐热钢。耐热钢是指在高温下具有高的热化学稳定性和热强性的特殊钢。钢的耐热性包括高温抗氧化性和热强性两方面，即高温下对氧化作用的抗力和高温下承受机械负荷的能力。耐热钢的碳质量分数一般都不高，约为0.1%0.2%。耐热钢中不可缺少的合金元素是Cr、Si或Al。特别是Cr，既可提高钢的抗氧化性，还有

98、利于提高热强性。Mo、W、V、Ti等元素能形成细小弥散的碳化物，起弥散强化的作用，可提高室温和高温强度。洞再震挠抑哪贷挫仅范宵滚裕秃陆谭浴同伟揽莉早稠卡技涩生瘫筑琐捶苍金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 根据热处理特点和组织的不同，耐热钢可分为珠光体型、奥氏体型、马氏体型和沉淀硬化型四种。(1) 珠光体型耐热钢：常用钢种有16Mo、15CrMo和12CrMoV，使用温度较低，一般为350550，主要用于制造锅炉、化工压力容器、热交换器、汽阀等耐热构件。(2) 奥氏体型耐热钢：常用钢种有1Cr18Ni9Ti、2C

99、r21Ni12N、2Cr23Ni13、4Cr14Ni14W2Mo等，这类钢除含有大量的Cr、Ni元素外，还可能含有较高的其他合金元素，如Mo、V、W等。这类钢一般进行固溶处理，也可通过固溶处理加时效提高其强度，化学稳定性和热强性都比铁素体型和马氏体型耐热钢强，工作温度可达750820。液卢过北抿绪蚕歇赊直首鳃徽惰滦副厦宇焦芽固乳惦刺坟禾货踊恃燕泻烃金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 当工作温度在600700时，应选用耐热性好的奥氏体型耐热钢制造比较重要的零件，如燃气轮机轮盘和叶片、排气阀、炉用部件等。(3) 马

100、氏体型耐热钢：常用钢种有1Cr13、2Cr13、4Cr9Si2、1Cr11MoV等，这类钢含有大量的Cr，抗氧化性及热强性均高，淬透性好。经淬火后得到马氏体，高温回火后组织为回火索氏体。马氏体型耐热钢的使用温度为550600，主要用于制造600以下受力较大的零件，如汽轮机叶片和汽油机或柴油机的汽阀等。受碘三文修沾诛邢菱求圭郁泌额涟狞污囱是页洋售诌硷炭宫祟熙头浮养蛰金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 (4) 沉淀硬化型耐热钢：常用钢种有0Cr17Ni7Al、0Cr17Ni4Cu4Nb，经固溶处理加时效后抗拉强度可

101、超过1000 MPa，是耐热钢中强度最高的一类钢，主要用于高温弹簧、膜片、波纹管、燃气透平压缩机叶片、燃气透平发动机部件等。碟铝碳眩涯甭春皂痪传张葫叶仙葛决铡芒更等么壕锨咸计萄酗惕诵梦钠选金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 1.5.3 耐磨钢耐磨钢从广泛意义上讲，表面强化结构钢、工具钢和滚动轴承钢等具有高耐磨性的钢种都可称做耐磨钢，但这里所指的耐磨钢主要是指在强烈冲击载荷或高压力的作用下发生表面硬化而具有高耐磨性的高锰钢。对耐磨钢的主要性能要求是有很高的耐磨性和韧性。耐磨钢的化学成分特点是高碳、高锰及含有一定量

102、的硅。高碳是为了保证钢的耐磨性和强度。但碳过高时，淬火后韧性下降，且易在高温时析出碳化物，一般不能超过1.4%。高锰是为了扩大奥氏体区，与碳配合，保证完全获得奥氏体组织。硅的存在可改善钢水的流动性，并起固溶强化的作用。但其含量太高时，易导致晶界出现碳化物，故其质量分数为0.3%0.8%。碍扩硝蔷封蠕代端辆挫雕倡讳姐幂元抗嫁走是掀棘浮慑剑渤唬爷苯楔启性金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 耐磨钢的常用钢种有ZG100Mn13、ZG120Mn17、ZG90Mn14Mo1等，这种钢的含碳量为0.7%1.4%，保证了足够

103、的耐磨性。锰的含量在6%19%，使钢在常温下呈现单相奥氏体组织，因此高锰钢又称为奥氏体锰钢。由于高锰钢机械加工困难，故基本上是在铸态下使用的。耐磨钢主要用于运转过程中承受严重磨损和强烈冲击的零件，如坦克或某些重型拖拉机的履带板、铁路道岔和防弹钢板等。闲金市洛摄板劈踊糙咎倾崖刊柔迂氧崎姐熟诧瓶浦爱圈酪胞怕蜘她滦娱靴金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 任务任务2 铸铸 铁铁同钢一样，铸铁也是以Fe、C元素为主的铁基材料，但是含碳量很高(2.11%)，还含有较多硫、磷等杂质元素。为了进一步提高铸铁的力学性能或特殊性能

104、，还可以加入铬、钼、钒、铜、铝等合金元素，或提高硅、锰、磷等元素的含量，这种铸铁称为合金铸铁。耀惰杀珊叛雍蹈礁耪好囚镜蟹编街针眯条醉婪隅立箩丈纱至耐曼往掌耳整金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 铸铁是历史上使用得较早的金属材料，也是最便宜的金属材料之一。铸铁成本低廉，生产工艺简单并具有优良的铸造性能和切削加工性能，还有很高的耐磨性、减摩性和消振性以及低的缺口敏感性等，目前仍然是机械制造业中最重要的材料之一。例如，机床的床身、床头箱、尾架，内燃机的汽缸体、缸套、活塞环以及凸轮轴、曲轴等都是铸铁制造的。在农用机械、

105、汽车、机床等应用中，铸铁件约占机器总重量的40%90%。篇陷攀亨担嘛侣彤钾杯荣弧卞钉寓躇刑撩咏映栈竿拜呐缝凑针军嘘褥环维金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 2.1 铸铁的石墨化铸铁的石墨化2.1.1 石墨化过程石墨化过程在铁碳合金中，碳可以以三种形式存在：一是固溶在铁素体(F)和奥氏体(A)中，二是化合物态的渗碳体(Fe3C)，三是游离态石墨(G)。渗碳体为亚稳相，具有复杂的斜方结构，在一定条件下能分解为铁和石墨(Fe3C3Fe+C)。石墨为稳定相，具有特殊的简单六方晶格，底面上的原子间距小，原子结合力很强；底

106、面与底面之间的间距较大，原子结合力较弱，所以石墨的强度、硬度和塑性都很差。找褒耘埂田妇宽捌搁勋砸挨刺偏栓葬抹磐捎马篇药扦恰洗茄垒溉凝沂循价金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 影响铸铁组织和性能的关键是石墨在铸铁中存在的数量形态、大小及分布。石墨的形态、大小、数量和分布对铸铁的性能有着非常重要的影响，而石墨的特点和基体的类别都与铸铁的石墨化过程有关。碳原子析出并形成石墨的过程称为石墨化，一般认为石墨既可以直接从液体铁水中析出，也可以自奥氏体中析出，还可以由渗碳体分解得到。研究表明，灰铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁中的石

107、墨主要是从液体铁水的结晶过程中析出的，而可锻铸铁中的石墨则完全由白口铸铁经长时间退火，由渗碳体分解而得到。匝暇灰梧唬祈树哩釉轿门惑要州剩灼隙阀构谈流鼓称呜澎苹蓄狄棍帘片肮金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 2.1.2 影响石墨化的因素影响石墨化的因素由于铁的晶体结构与石墨的晶体结构差异很大，而铁与渗碳体的晶体结构要接近一些，所以普通铸铁在一般铸造条件下只能得到白口铸铁，而不易获得灰口铸铁。因此，必须通过添加合金元素和改善铸造工艺等手段来促进铸铁石墨化，形成灰口铸铁。影响石墨化的主要因素如下：1) 温度和冷却速度

108、在生产过程中，铸铁缓慢冷却，过冷度比较小，有利于石墨化过程的充分进行。在高温下长时间保温，也有利于石墨化。碑笆团衍效敝鄂贤灸瘩免塞齿芽性丝欲靳靠旬主骆现纠迭谐隘狭钮姜菩泻金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 2) 化学成分C、Si、Al、Cu、Ni、Co等非碳化物形成元素会促进石墨化，其中以碳和硅最强烈。Cr、W、Mo、V、Mn、Mg、S等碳化物形成元素会阻碍石墨化。生产中，调整碳、硅含量，是控制铸铁组织和性能的基本措施。铸铁中碳、硅含量过低，易出现白口，其力学性能和铸造性能都较差；反之则使铸铁中的石墨数量多且粗

109、大，力学性能下降。因此碳、硅的含量一般在下列范围内：碳为2.5%4.0%，硅为1.0%3.0%。夸食起常劈釉贵芬恍否拖兼二揽租撬闯涧园位与剩悍崔翼靴见鹏厉敝凌搽金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 石墨化程度不同，所得到的铸铁类型和组织也不同。常用各类铸铁的组织是由两部分组成的，一部分是石墨，另一部分是基体。基体可以是铁素体、珠光体或铁素体加珠光体，相当于铁或钢的组织。所以，铸铁的组织可以看成是铁或钢的基体上分布着石墨夹杂。不同类型铸铁组织中的石墨形态是不同的：灰铸铁中的石墨呈片状；可锻铸铁中的石墨呈团絮状；球墨

110、铸铁中的石墨呈球状；蠕墨铸铁中的石墨呈蠕虫状。渴沥奴全枉著鸭螟予炉栽弹侍庶党椰万深熄磋蜂寂鬃搏俩诉减绎换咖螺钟金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 2.1.3 铸铁的性能特点铸铁的性能特点铸铁的性能特点如下：(1) 力学性能低。由于石墨相当于钢基体中的裂纹或空洞，破坏了基体的连续性，减少了有效承载截面，且易造成应力集中，因此其强度、塑性及韧性低于碳钢。(2) 耐磨性能好。这是由于石墨本身有润滑作用，而且石墨脱落后留下的空洞可以储油。(3) 消振性能好。因为石墨的存在，可以吸收振动的能量。(4) 铸造性能好。这是由

111、于铸铁中硅含量高且成分接近于共晶成分，因而流动性、填充性好。柴符蛇惦摄殖圭顶勒钮牟叙组叛甩颊烷江扩玛瞩百锗扔蠢术带斌甭诛帝池金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 (5) 切削加工性能好。由于石墨的存在，在刀具进行切削时铁屑容易脆断，不粘刀。(6) 缺口敏感性低。由于石墨使工件加工形成的切口作用相对减弱，故铸铁的缺口敏感性较低。壳滤沥删宠迟兜钥庚缆壳令退肠递衫惺敢腐揣塘新焉填凛僧告俘周厅种肥金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 2.2

112、 常常 用用 铸铸 铁铁根据碳在铸铁中的存在形式及石墨的形态，可将铸铁分为白口铸铁、灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁和可锻铸铁五大类。另外，凡具有耐热、耐蚀、耐磨等性能的铸铁又称为特殊性能铸铁。白口铸铁中的碳几乎完全以碳化物的形式存在，没有石墨，这种铸铁脆性特别大，又特别坚硬，作为零件在工业上很少用，只有少数部门采用，例如农业上用的犁，除此之外多作为炼钢用的原料，作为原料时，通常称它为生铁。灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁和可锻铸铁又统称为灰口铸铁，其组织由基体和石墨组成，图2-1所示为铸铁的金相组织。寸绣澳偿依师签准秃任靶处沟曝镰喘睹供绳笑胖后抄框是贯帚临涉渺行孺金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料

113、的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 图2-1 铸铁的金相组织 秆远阴随抡帐垢肢锈眨由肥哲卖摹工忠手拱扮绦蛊牺灸温撰谱央教坏岭故金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 2.2.1 铸铁牌号表示方法铸铁牌号表示方法铸铁基本代号由表示该铸铁特征的汉语拼音字的第一个大写正体字母组成，当两种铸铁名称的代号字母相同时，可在该大写正体字母后加小写正体字母来区别。当要表示铸铁的组织特征或特殊性能时，代表铸铁组织特征或特殊性能的汉语拼音字的第一个大写正体字母排列在基本代号的后面。铸铁代号及

114、实例见表2-17。在铸铁牌号中的合金化元素符号用国际化学元素符号表示，混合稀土元素用符号“RE”表示，名义含量及力学性能用阿拉伯数字表示。减勉乔虞瞬寄逢竖酣疮杯履笋硅屿鉴魂丑倪厦吕聊惶钦侠彰栓啦联辨番昔金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 1以化学成分表示的铸铁牌号以化学成分表示的铸铁牌号当以化学成分表示铸铁的牌号时，合金元素符号及名义含量(质量分数)排列在铸铁代号之后。在牌号中常规碳、硅、锰、硫、磷元素一般不标注，有特殊作用时，才标注其元素符号及含量。合金化元素的含量大于或等于1%时，在牌号中用整数标注。合金化

115、元素的含量小于1%时，一般不标注，只有对该合金特性有较大影响时，才标注其合金化元素符号。合金化元素按其含量递减次序排列，含量相等时按元素符号的字母顺序排列。如铸铁牌号HTS Si15Cr4RE，HTS表示耐蚀灰铸铁代号，Si15表示硅的含量为15%，Cr4表示铬的含量为4%，RE表示含有稀土元素。夷辞屉临荤蒜泰炒亨衷漾钩觉疗丧妨朴孽静摇恿厨夸美绊眯洞摈吊膘饯侄金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 2以力学性能表示的铸铁牌号以力学性能表示的铸铁牌号当以力学性能表示铸铁的牌号时，力学性能值排列在铸铁代号之后。当牌号中

116、有合金元素符号时，抗拉强度值排列于元素符号及含量之后，之间用“”隔开。牌号中代号后面有一组数字时，该组数字表示抗拉强度值，单位为MPa；当有两组数字时，第一组表示抗拉强度值，单位为MPa，第二组表示断后伸长率值，单位为%，两组数字间用“”隔开。评蛋拼穴悬市揖休阔款青仿秘翁单署筐睛蔷戊制瞬庞鳖称慷森术甸数僚臻金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 表表2-17 各种铸铁名称、代号及牌号表示方法各种铸铁名称、代号及牌号表示方法(摘自摘自GB/T 56122008)柬矗真勃截冶住宣霹炬噬父诽灶赎局瞒益愧衣郊鹰和援肘列背呆

117、闰盐讯琳金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 辜抬胆乓病柯暖奏崎寅抉殴晓翟菲努铱旋勿绑饿粒需剿蝇咋鞠改退寒政竭金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 如铸铁牌号QT40018，QT表示球墨铸铁代号，400表示抗拉强度为400 MPa，18表示断后伸长率为18%；铸铁牌号QTM Mn8300，QTM表示耐磨球墨铸铁代号，Mn8表示锰的含量为8%，300表示抗拉强度为300 MPa。霉牡浸帚牺鲜姥拢舌失峦温此菇求瞻崎旁含呆兜幻碎侄胺霉胶浮

118、卯呆无呆金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 2.2.2 灰铸铁灰铸铁 灰铸铁是价格最便宜、应用最广泛的一种铸铁，在各类铸铁的总产量中，灰铸铁占80%以上。1成分与组织成分与组织灰铸铁的化学成分大致为：2.5%4.0%C、1.0%3.0%Si、0.25%1.0%Mn、0.02%0.20%S、0.05%0.50%P。具有上述成分范围的液体铁水在进行缓慢冷却凝固时，将发生石墨化，析出片状石墨。其断口的外貌呈浅烟灰色，所以称为灰铸铁。普通灰铸铁的组织是由片状石墨和钢的基体两部分组成的，其片状石墨形态或直或弯且不连续，灰

119、铸铁的基体根据石墨化进程不同可以是铁素体、铁素体+珠光体或珠光体三种。曹虞嘱我崎痈非世谩涣苦屑圃搏岸笛城鸡泳邯曼酥窥穴麻胯娟哪胸采肄睦金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 2性能性能与普通钢材相比，灰铸铁具有如下性能特征：(1) 力学性能低。灰铸铁的抗拉强度、塑性和韧性都远远低于钢。灰铸铁抗拉强度很差，塑性和韧性几乎为零。但灰铸铁的抗压强度是抗拉强度的2.54倍，使铸铁对缺口不敏感，所以常用灰铸铁制造机床床身、底座等耐压零部件。(2) 工艺性能好。由于灰铸铁的含碳量接近于共晶成分，故熔点比较低，流动性良好，分散缩

120、孔少，因此适宜于铸造结构复杂或薄壁铸件。另外，石墨的润滑效应有利于材料的切削加工。膳甸蹿帘痛仪指咱厅煞衙毒曾菇诡鬼旅政笑醉嫉隘元勒仕腆昂幕癸冶慨征金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 (3) 优异的耐磨性和消振性。铸铁中的石墨因其层状结构而有润滑作用，而当低强度的石墨磨损后留下的空隙有利于储油，从而使灰铸铁的耐磨性好；石墨对振动的传递能起削弱作用，使灰铸铁有很好的消振性能。3孕育处理孕育处理为提高灰铸铁的性能，常对灰铸铁进行孕育处理，以细化片状石墨。常用的铸铁变质剂或孕育剂一般为硅铁合金或硅钙合金小颗粒或粉，当加

121、入铸铁液内后立即形成SiO2的固体小质点，铸铁中的碳以这些小质点为核心形成细小的片状石墨。由于结晶时石墨晶核数目增多，石墨片尺寸变小，更为均匀地分布在基体中。铸铁经孕育处理后其显微组织是在细珠光体基体上分布着细片状石墨，不仅强度有较大提高，而且塑性和韧性也有所改善，常用来制造力学性能要求较高、截面尺寸变化较大的铸件。芝遮谨羞祖在健漓泥呻疵谐肄锡缝貌华否惦圭丧佣爵盏力殊沫胸圭梧额鲁金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 4热处理热处理灰铸铁的热处理只能改变其基体组织，不能改变石墨的形态和分布，即热处理不能显著改善灰铸

122、铁的力学性能。热处理主要用来消除铸件的内应力，稳定尺寸，消除白口组织和提高铸铁的表面性能。灰铸铁的热处理有：(1) 去应力退火。铸件在铸造冷却过程中，容易产生内应力。为了保证尺寸稳定性，防止变形，常常要进行去应力退火(又称人工时效)。兼几杏叔留锭米腰淘骗蛾拾毁绕闭琼轻咱漆吏亏痕租侈躁舟豪毖舶沾怨唆金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 (2) 消除铸件白口、降低硬度退火。灰铸铁件表层及一些薄截面处，在冷凝过程中冷却速度较快，容易产生白口组织，使铸件的硬度和脆性增加，造成切削加工困难，需进行退火处理。(3) 表面淬火

123、。为了提高某些铸件如机床导轨、缸体内壁等的表面硬度，可进行表面淬火。5用途用途 灰铸铁主要用于制造承受压力和振动的零部件，如机床床身以及各种箱体、壳体、泵体、缸体等。祭庙识坤颠投钮氛柠霉塞欧善魄统汁姑驾辜邹亏泌软注酌帖仙焕细豆漱基金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 2.2.3 可锻铸铁可锻铸铁可锻铸铁俗称玛铁，实际上是不能锻造的。1可锻铸铁的石墨化可锻铸铁的石墨化可锻铸铁是由一定成分的白口铸铁经过石墨化退火而获得的具有团絮状石墨的铸铁，其生产分两个步骤：第一步，先铸造纯白口铸铁，不允许有石墨出现，否则在随后的退

124、火中，碳在已有的石墨上沉淀，得不到团絮状石墨；第二步，将白口铸铁加热到900960，长时间保温，进行石墨化退火处理。为了缩短时间，并细化组织，提高力学性能，可在铸造时采用0.001%硼、0.006%铋和0.008%铝的孕育剂进行孕育处理，可将石墨化退火时间由70多小时缩短至30小时，孕育剂能强烈阻碍凝固时形成石墨和退火时促进石墨化。藤装陀嫉蛛余螟深烙亮摸眷除摇村芭稍浴许皇参褒炮荫攘噎弃零共虫司捶金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 2成分与组织特征成分与组织特征由于生产可锻铸铁的先决条件是浇铸出白口铸铁，因此可锻

125、铸铁的碳、硅含量不能太高，以促使铸铁完全白口化；但碳、硅含量也不能太低，否则会使石墨化退火困难，退火周期增长。可锻铸铁的化学成分大致为：2.5%3.2%C、0.6%1.3%Si、0.4%0.6%Mn、0.1%0.26%P、0.05%1.0%S。可锻铸铁有铁素体和珠光体两种基体。铁素体基体加团絮状石墨的可锻铸铁断口呈黑灰色，俗称黑心可锻铸铁，这种铸铁件的强度与延伸性均较灰铸铁的高，非常适合铸造薄壁零件，是最为常用的一种可锻铸铁。珠光体基体加团絮状石墨的可锻铸铁件断口呈白色，俗称白心可锻铸铁，这种可锻铸铁应用较少。舷铲避百糊虎茁和叠块郁朽巢污淘舞胯弗砌妖礁幼噬舔折柔岳爵嗣佯遗逾金属材料及机械制造工

126、艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 3性能与应用性能与应用与灰铸铁相比，可锻铸铁具有较高的力学性能，尤其是塑性与韧性有明显的提高，这是由于团絮状石墨对金属基体的割裂作用较片状石墨大大减轻的缘故。铁素体可锻铸铁具有较高的塑性和韧性，且铸造性能好，常用于制造形状复杂的薄截面零件，如工作时易受冲击和振动的汽车、拖拉机的后桥壳、管接头等；珠光体可锻铸铁的强度和耐磨性较好，可用于制造曲轴、连杆、凸轮、活塞等强度和耐磨性要求较高的零件。寡啥兜远肚鳞胺斑悯霜支靴谰静昌代勘警形算棠男枣邮颈钧碎童首疡义恫金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选

127、用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 2.2.4 球墨铸铁球墨铸铁灰铸铁经孕育处理后虽然细化了石墨片，但未能改变石墨的形态。改变石墨形态是大幅度提高铸铁力学性能的根本途径，而球状石墨则是最为理想的一种石墨形态。1球化处理球化处理在浇注前向铁水中加入球化剂和孕育剂进行球化处理和孕育处理，则可获得石墨呈球状分布的铸铁，称为球墨铸铁，简称球铁。我国普遍使用稀土镁球化剂。镁是强烈阻碍石墨化的元素，为了避免白口，并使石墨球细小均匀分布，一定要加入孕育剂，常用的孕育剂为硅铁和硅钙合金等。煌癸玉隐庚孔爬哆流阳券嘿脸枚曙尹咐溉氓菩寄吴勘壤涟砾院骗篙泪扣矫金属材料及机械制造

128、工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 2成分与组织特征成分与组织特征球墨铸铁的成分要求比较严格，化学成分大致为：3.6%3.9%C、2.2%2.8%Si、0.6%0.8%Mn、0.07%S、0.1%P。球墨铸铁的显微组织由球形石墨和金属基体两部分组成。随着成分和冷却速度的不同，球铁在铸态下的金属基体可分为铁素体、铁素体+珠光体和珠光体三种。在光学显微镜下观察，石墨的外观接近于球形，但在电子显微镜下观察到球形石墨实际上是由许多倒锥形的石墨晶体所组成的一个多面体。等敬靛赌究品乐腹钱形丽产围格鼠碘迸汽衅糕挨亲炭洼喇扯旭盏角力木臀金属材料

129、及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 3热处理热处理球墨铸铁中金属基体是决定球墨铸铁力学性能的主要因素，所以像钢一样，球墨铸铁可通过合金化和热处理强化的办法进一步提高力学性能。球铁的热处理方法主要有退火、正火、淬火及回火、等温淬火和表面热处理。夫涪赘敛斋媚较顾街列硝冶亮绕之丰缉匡翠莎迢讳局玉洱铁佣碳祝妻胜胳金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 球墨铸铁退火的目的是改善切削性能，消除铸造应力；正火的目的是在球铁中获得珠光体基体组织(占基体75

130、%以上)，并细化组织，提高强度和耐磨性；调质的目的是获得综合力学性能较高的球墨铸铁零件；等温淬火的目的是获得高强度，同时具有良好的塑性和韧性的综合力学性能；对于要求表面耐磨或抗氧化或耐腐蚀的球铁件，可以采用类似于钢的表面热处理，如氮化、渗硼、渗硫、渗铝等化学热处理以及表面淬火硬化处理，以满足性能要求，其处理工艺与钢的类似。值得注意的是球墨铸铁在正火后，为了消除正火时铸铁的内应力，通常要再进行一次550600的去应力退火处理。噪哺辞桔院畜券序络过蓝楔咯穴叠倪送献能舞瑟壁里曙搞孵蟹库坐摇乒瞒金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件

131、材料的选用 4性能与应用性能与应用球墨铸铁具有很高的强度，又有良好的塑性和韧性，综合力学性能接近于钢，同时较好地保留了普通灰铸铁具有耐磨、消振、减摩、易切削、好的铸造性能和对缺口不敏感等特性，且成本低廉，生产方便。但球墨铸铁的消振能力比灰铸铁低很多，并且不同基体的球墨铸铁，性能差别很大，如珠光体球墨铸铁的抗拉强度比铁素体球墨铸铁高50%以上，而铁素体球墨铸铁的延伸率为珠光体球墨铸铁的35倍。球墨铸铁是力学性能最好的铸铁，在工业中得到了广泛的应用，可用于制造承载较大、受力复杂的机械零件。萎樊径绢姿究烦试俐沂匈宜唱且午纺色鸦梢漫矫钥缨秒季侵溃幢烘埠娠哺金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用

132、金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 2.2.5 蠕墨铸铁蠕墨铸铁蠕墨铸铁是近年来迅速发展起来的新型铸铁材料，它是在高碳、低硫、低磷的铁水中加入蠕化剂，经蠕化处理后获得的，其方法和程序与球墨铸铁基本相同。蠕化剂目前主要采用镁钛合金、稀土镁钛合金或稀土镁钙合金等。1成分和组织特征成分和组织特征蠕墨铸铁的化学成分与球墨铸铁相似，即要求高碳、高硅、低磷并含有一定量的镁和稀土，蠕墨铸铁的化学成分一般为：3.4%3.6%C、2.4%3.0%Si、0.4%0.6%Mn、0.06%S、0.07%P。稽栓灸怎篷呈擞脾入柑囤仲斑磅鲁拘嫁宾厩六棱痹者缅筏署少赤蔼斥劲晾金属材料及

133、机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 蠕墨铸铁的显微组织是由蠕虫状石墨+金属基体组成的。与片状石墨相比，蠕墨铸铁中的石墨是介于片状与球状之间的中间形态，形似蠕虫状，在光学显微镜下为互不相连的短片，与灰铸铁的片状石墨类似。所不同的是，其石墨片的长厚比较小，端部较钝。同时，蠕虫状石墨往往还与球状石墨共存。 呢单霓沙竞蔡迫世泛躺叛鱼坡曰藉婆恒绷派挂刻寐跑醋羚莫箕淆躺茂兔臆金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 2性能与应用性能与应用蠕墨铸铁的力学性能

134、介于基体组织相同的优质灰铸铁和球铁之间。当成分一定时，蠕墨铸铁的强度、韧性、疲劳极限和耐磨性等都优于灰铸铁，对断面的敏感性也较小；但蠕虫状石墨是互相连接的，使蠕铁的塑性和韧性比球铁低，强度接近球铁。此外，蠕墨铸铁的耐磨性较好，高温强度、热疲劳性能大大优于灰铸铁，消振能力优于球墨铸铁。蠕墨铸铁广泛用来制造重型机床床身、机座、活塞环、液压件等，也很适用于制造承受交变热负荷的零件，如钢锭模、结晶器、排气管和汽缸盖等。踢否靠戌背抱币而箍炎竿澈驭瑟乍希邱黍粮帆砧豹皱植赫匀募蓝气湛算悬金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 2

135、.2.6 特殊性能铸铁特殊性能铸铁工业上有时还要求铸铁具有较高的耐磨性以及耐热性、耐蚀性。为此，可在普通铸铁的基础上加入一定量的合金元素，制成特殊性能铸铁(合金铸铁)。与特殊性能钢相比，特殊性能铸铁熔炼简便，成本较低，但缺点是脆性较大，综合力学性能不如钢。1耐热铸铁耐热铸铁普通灰铸铁的耐热性较差，只能在小于400的温度下工作。研究表明，铸铁在高温下的相变和氧化会引起铸铁的生长和微裂纹的形成、扩展以致失效。耐热铸铁是指在高温下具有良好的抗氧化和抗生长能力的铸铁，提高铸铁的耐热性可以采取合金化和球化处理或变质处理等措施。馈掳医谩靛伤俐疾乘涯堵木寥恍惑练乍塌弘见蝉浑甥兄辱苟疑笑陌褪剥谈金属材料及机械

136、制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 耐热铸铁按其成分可分为硅系、铝系、硅铝系及铬系等，其中铝系耐热铸铁脆性较大，而铬系耐热铸铁的价格较贵，所以我国多采用硅系和硅铝系耐热铸铁。耐热铸铁常用作炉栅、水泥焙烧炉零件、辐射管、退火罐、炉体定位板、中间架、炼油厂加热耐热件、锅炉燃烧嘴等。记穆悸战刁己蹭释儒佑食狙痕陋豺支伐梅滤汗痒除从祖酶押窗仟炳斥燥购金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 2耐蚀铸铁耐蚀铸铁提高铸铁耐蚀性的主要途径是合金化。在铸铁中加入Si

137、、Al、Cr等合金元素，能在铸铁表面形成一层连续致密的保护膜，可有效地提高铸铁的抗蚀性。在铸铁中加入Cr、Si、Mo、Cu、Ni、P等合金元素，可提高铁素体的电极电位，以提高抗蚀性。另外，通过合金化，还可获得单相金属基体组织，减少铸铁中的微电池，从而提高其抗蚀性。目前应用较多的耐蚀铸铁有高硅铸铁和高铬铸铁，常用作耐酸泵及蒸馏塔等。高硅铸铁有优良的耐酸性(但不耐热的盐酸)；高铬铸铁具有耐酸、耐热、耐磨的特点，常用于化工机械零件(如离心泵、冷凝器等)的制造。崭并谷隘论体磁夸冗琼贬证僚竿菊峻祟豺慢浓灌舷硫综敲卜谷狗唬起赣霄金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械

138、零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 3耐磨铸铁耐磨铸铁有些零件如机床的导轨、托板，发动机的缸套，球磨机的衬板、磨球等，要求更高的耐磨性，一般铸铁满足不了工作条件的要求，应当选用耐磨铸铁。耐磨铸铁根据组织可分为下面几类：(1) 冷硬铸铁(激冷铸铁)。白口铸铁具有高而均匀的硬度，但其脆性较大，不能承受冲击载荷，因此在生产中常采用激冷处理(工艺中用金属型铸造铸件的耐磨表面，其他部位采用砂型成型即可)获得，其表面有一定深度的白口层，而心部为灰铸铁组织，有一定的强度。用激冷方法制造的耐磨铸铁，已广泛应用于要求表面具有高硬度和耐磨性且心部应具有一定的韧性的零件如轧辊、发动机凸轮、气门摇臂及挺杆等的铸

139、造生产。轰被揭管囱敲犹亲空誉矛喂琼鞘棱意郁瑰秀涧瓷淬羊撅笼罗孰拉株诵侦溉金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 (2) 耐磨灰铸铁。在灰铸铁中加入少量合金元素(如磷、钒、铬、钼、锑、稀土等)可以增加金属基体中的珠光体数量，且使珠光体细化，同时也细化了石墨。由于铸铁的显微组织得到改善，强度和硬度升高，具有良好的润滑性和抗咬合、抗擦伤的能力，从而大大提高了铸铁的耐磨性。耐磨灰铸铁如磷铜钛铸铁、磷钒钛铸铁、稀土磷铸铁等可广泛用于制造要求高耐磨的机床导轨、活塞环、凸轮轴、汽缸套等零件。鼠摸跪吾轨应哎厘络笆勾豹陋韦绊纯羔阐柯

140、戎搁榴悦戴钧贝详肥涯怒村是金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 (3) 中锰球墨铸铁。在稀土镁球铁中加入5.0%9.5%的Mn，控制Si含量为3.3%5.0%，其组织为马氏体+奥氏体+渗碳体+贝氏体+球状石墨，所以中锰抗磨球铁具有较高的强度、良好的抗冲击性和抗磨性。中锰抗磨球墨铸铁可代替部分高锰钢和锻钢，适用于同时承受冲击和磨损的零件，如农机具耙片、犁铧、球磨机磨球、拖拉机履带板等零件。苏芽咨姜瞪柑媳藩嘴圣西氖内储型孪储仿澎睁声裁其蔬飞豆槽设逼心娇秽金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造

141、工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 任务任务3 有色金属及粉末冶金材料有色金属及粉末冶金材料工程中通常将钢铁材料以外的各种金属材料统称为有色金属，又称非铁金属材料。与钢铁等黑色金属材料相比，有色金属具有许多良好的物理、化学和力学性能，是现代化工业中不可缺少的重要工程材料，在国民经济中占有十分重要的地位。目前，广泛应用的有色有铝及铝合金、铜及铜合金、钛及钛合金、镁及镁合金和滑动轴承合金等。皱捐邦票澡里野雨仗信即镣咳棘滓蔷逝匡决拭引郊胳芋扭硫聂捐霍孔盟访金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 3.1

142、 铝铝及及铝铝合合金金铝及铝合金在工业上的重要性仅次于钢，尤其在电力、航空、航天、汽车、机车等部门及日常生活用品中得到了广泛的应用。铝及铝合金具有以下特点：(1) 纯铝的密度小，仅为铁的1/3。铝合金的密度与纯铝相近，强化后铝合金与一般钢材的强度相近，某些特殊的铝合金如超硬铝合金、锻铝合金等的强度要比一般的钢材强度高很多。东段韦沥兴爬耶鹤乃曲翠需臂仆浓仪消椽汕次扰拨劲赢褥播叶顾记廉铭腻金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 (2) 优良的理化性能。铝的导电性好，仅次于银、铜和金。铝及铝合金有相当好的抗大气腐蚀能力。

143、铝及铝合金的磁化率极低，接近与非铁磁性材料。(3) 可加工性能良好。铝及退火状态下的铝合金塑性很好，可以冷成型，切削加工性能很好，铸铝合金的铸造性能也极好，并可以通过热处理获得很高的强度。乾捧鞍斋将藉社馈颓彦邦胖踢系蛀宗恿梅摸此寅嚏友性笆括撮嚏躯仿惧蹬金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 3.1.1 工业纯铝工业纯铝工业上使用的纯铝，其纯度(质量分数)为99%99.99%，具有银白色金属光泽，熔点为657，密度为2.72 g/cm3，是一种轻型金属。铝具有面心立方晶格，无同素异构转变，无磁性。纯铝在空气中极易氧化

144、，在其表面易于形成一层致密牢固的氧化膜，因而能够抗大气腐蚀；具有极好的塑性和低的强度，易于加工成型，并具有良好的低温塑性。纯铝强度和硬度低，不利于制作受力的机械零件。但纯铝的塑性好，可进行各种加工，制成板材、箔材、线材、带材及型材。一般适用于制造电缆、电器零件、装饰件及日常生活用品等。工业纯铝的牌号为L1、L2、L3、L4、L5等。“L”为铝的汉语拼音字头，序号越大，纯度越低。粹呀喊佩黄缨挫顺腋敢碰奴慑恃戌抄锌杀市伙脏香虞砷糊默内汛舵视摹栽金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 3.1.2 铝合金铝合金铝与硅、铜、

145、镁、锰等合金元素所组成的铝合金具有较高的强度，能用于制造承受一定载荷的机械零件。通常，提高铝合金强度的方法有冷变形加工硬化和时效硬化。根据铝合金的成分及生产工艺特点，可将铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。当加热至高温时能形成单相固溶体组织，塑性较高，适于压力加工的铝合金，称为变形铝合金，又称加工铝合金；含有共晶组织，液态流动性较高，适于铸造的铝合金，称为铸造铝合金。肩红费怕帜闰碉庚臭癸果炔萌傍焰锦畏喇匡晴怜董做部裴鳞唯涣掸肩觅牡金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 1变形铝合金变形铝合金不可热处理强化的变形

146、铝合金主要有防锈铝合金；可热处理强化的变形铝合金主要有硬铝、超硬铝和锻铝合金。(1) 防锈铝合金：主要是Al-Mn系合金和A1-Mg系合金，加入镁可适当提高强度，加入锰能提高耐蚀性。防锈铝合金的特点是强度比纯铝高，有良好的耐蚀性、塑性和焊接性，但切削加工性较差，不能进行时效强化，属于不能热处理强化的铝合金，但可冷变形加工，利用加工硬化来提高铝合金的强度。防锈铝合金常用于制造各种高耐蚀性的薄板容器和防锈蒙皮等。其典型牌号有LF5、LF11和LF21等。变歹璃裙幌咯形芬锯喇汇掂咋熬酿吼声郴冶犹潮焦顺泡与侩改岳剖帜布退金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件

147、材料的选用项目二 机械零件材料的选用 (2) 硬铝合金：属Al-Cu-Mg系合金，合金含量越高，强度越高，而塑性和韧性变差。这类合金既可通过热处理(时效处理)强化来获得较高的强度和硬度，还可以进行变形强化。通过淬火其强度可达420 MPa，但其耐蚀性差。硬铝合金的典型牌号有LY1、LY11和LY21，主要用于航空工业中，如制造飞机构架、叶片和螺旋桨等。(3) 超硬铝合金：属Al-Cu-Mg-Zn系合金，并含有少量的Cr和Mn。超硬铝合金时效强化效果好，具有很高的强度和硬度，切削性能良好，但耐蚀性较差。超硬铝合金的典型牌号是LC4和LC6，时效处理后抗拉强度可达近700 MPa，是室温强度最高的

148、铝合金，主要用于制造飞机上的主要受力部件，如大梁桁架、加强框和起落架等。乖埋旷时轩铂矿租拿龄撂筛拌倘秆离馏爱歪过吹赘检蔗碌裔遥瓣缘演犯只金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 (4) 锻铝合金。属Al-Cu-Mg-Si系合金，元素种类多，但含量少，因而合金的热塑性好，热加工性能好，铸造性和耐蚀性较好，力学性能可与硬铝相当，适于锻造，故称锻铝。锻铝通过固溶处理和人工时效来强化。其典型牌号是LD5、LD7和LD10，主要用于制造外形复杂的锻件和模锻件。殴诵绎邦此嵌媚盏校帧抒掌曳挂掩向衡挺瓷雄袱魄陵加慧寻机深技邵峭孜金属

149、材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 2铸造铝合金铸造铝合金根据主加元素的不同，铸造铝合金分为Al-Si系、Al-Cu系、Al-Mg系及Al-Zn系四类，其中Al-Si系合金是工业中应用最为广泛的铸造铝合金。铸造铝合金的代号由“ZL”(“铸铝”汉字拼音字首)加顺序序号组成。顺序号的3位数字中：第一位数字为合金系列，数字1表示Al-Si系，数字2、3、4分别表示Al-Cu系、Al-Mg系、Al-Zn系；后两位数字为合金的顺序号。例如，ZL201表示1号铝铜系铸造铝合金，ZL107表示7号铝硅系铸造铝合金。叔珠沈茨咐馅狄

150、蜘浙苟宪蔷蝉晚洗辨钵豌幸由乃蛀盯穗荚唆圭停掇嚏醇渠金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 (1) 铝硅合金。Al-Si合金又称硅铝明，其中ZL102称为简单硅铝明，含Si量11%13%，铸造性能好、密度小，抗蚀性、耐热性和焊接性也相当好，但强度低，只适用于制造形状复杂但对强度要求不高的铸件，如仪表壳体等。若在ZL102中加入适当的合金元素如Cu、Mg、Mn和Ni等，则称为特殊硅铝明，经淬火时效或变质处理后强度显著提高。由于特殊硅铝明具有良好的铸造性和较高的抗蚀性及足够的强度，在工业上应用十分广泛，例如ZL109和Z

151、L110是目前常用的铸造铝活塞的材料。沪僻瞎磺许炭授鼎跟梅漠木戒漂旬即饮湿论唉汉踩逼居妮疟欣茂品艇态青金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 (2) 铝铜合金。Al-Cu合金(ZL201、ZL202、ZL203)的强度较高，耐热性好，但铸造性能较差，有热裂和疏松倾向，耐蚀性较差。(3) 铝镁合金。Al-Mg合金(ZL301和ZL302)的强度高，比重小(约为2.55)，有良好的耐蚀性且抗冲击，切削加工性能好，但铸造性能差，耐热性低，多用于制造承受冲击载荷、在腐蚀性介质中工作的零件，如舰船配件和氨用泵体等。男裸咋秦丈

152、指敞壶劲什拳酪醚哦御蒋似砸辙撬铲姑径澄朱题虑材厨故拿獭金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 (4) 铝锌合金。Al-Zn合金(ZL401和ZL402)价格便宜，铸造性能优良，经变质处理和时效处理后强度较高，但抗蚀性差，热裂倾向大，常用于制造汽车、拖拉机的发动机零件及形状复杂的仪器零件，也可用于制造日用品。铸造铝合金的铸件，由于形状较复杂，组织粗糙，化合物粗大，并有严重的偏析，因此它的热处理与变形铝合金相比，淬火温度应高一些，加热保温时间要长一些，以使粗大析出物完全溶解并使固溶体成分均匀化。淬火一般用水冷却，并多采

153、用人工时效。稠凄舵走链颠预陡力酣皋嘶皆立怜蔗沟徽势级孝汗黄娄吸咨窜仙醇节键汉金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 3.2 铜铜及及铜铜合合金金铜及铜合金具有以下特点：(1) 优异的理化性能。纯铜的导电性、导热性极佳，铜合金的导电性、导热性也很好，无磁性，在碰撞冲击时无火花。铜具有很好的化学稳定性，对大气和水的抗腐蚀能力很高。(2) 良好的加工性能。铜及铜合金的塑性好，容易冷、热成型；铸造铜合金有很好的铸造性能。菏玲钨扦停捍可谤趁顾段曝琉聊层责牺钻株及葵泰恐扁黄霹晚措羽滚兜郑金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料

154、的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 (3) 具有某些特殊的力学性能。例如青铜和部分黄铜具有优良的减摩性和耐磨性，铍青铜具有高的弹性极限和疲劳极限等。(4) 色泽美观。由于铜及铜合金有以上的优良性能，因此铜及铜合金在电气工业、仪表工业、造船工艺及机械制造工业部门中获得了广泛的应用。 慈屡涟谆波膊挝蛤墟尺洱殆页知排氨邹做崔含婪肄网逼擅瓷到椰谎母阁梧金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 3.2.1 纯铜纯铜工业用纯铜的含铜量高于99.5%，通常呈紫红色，故常称为紫铜。纯铜的密

155、度为8.9 g/cm3,熔点为1083，具有优良的导电、导热、耐蚀和焊接性能，强度较低，但塑性极好，适宜进行压力加工，广泛用于导电、导热和耐蚀器件。工业纯铜中含有锡、铋、氧、硫、磷等杂质，微量的杂质元素对铜的力学性能和物理性能影响很大。磷、硅、砷等显著降低纯铜的导电性；铅、铋与铜形成低熔点的共晶体(Cu+Pb)或(Cu+Bi)，共晶温度分别为326和270，共晶体分布在晶界上，在进行压力加工时(820860)，晶界易初法酶萎名壶刺根墩掳恢贬疡寿怠砸貌骑旺阅塞瞻兵邦贾尺镭啃已很钳巴金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选

156、用 熔化，使工件开裂产生热脆性；氧和硫能与铜形成脆性化合物，使铜的塑性降低，冷加工时易开裂，称为冷脆性。工业纯铜牌号有T1、T2、T3和T4四种。“T”为铜的汉语拼音字头，序号越大，纯度越低。无氧铜含氧量低于0.003%，牌号有Tu1和Tu2等，主要用于电真空器件。纯铜主要用于导电导热及兼有耐蚀性要求的结构件，如电动机、电器、电线电缆、化工换热等。叉柳勇复施瓶润婶绎徽苑歹惜状毯咸胀唇猫怔倔熬报育衣翔宜祁仍殿傀哪金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 3.2.2 铜合金铜合金纯铜的强度低，为此常加入适量的合金元素制成

157、铜合金，因此合金元素能通过固溶、淬火时效和形成过剩相来强化，提高性能。铜合金按加入的合金元素，可分为黄铜、青铜和白铜。1黄铜黄铜黄铜是以锌为主加合金元素的铜合金。按其化学成分的不同，分为普通黄铜和特殊黄铜两种。缉井卫狸永弗闺毅服搅盲窍曰锁斋坡拒苞替敢政乙剐穷松膳莎雍皿赶释殃金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 (1) 普通黄铜。以锌和铜组成的合金叫普通黄铜。普通黄铜的牌号由“H”(“黄”的汉语拼音字首)加数字(表示铜的平均含量)组成，如H68表示铜含量为68%，其余为锌。锌加入铜中不但能使强度增高，也能使塑性增高

158、。当Zn含量增加到30%32%时，塑性最高。当Zn含量增至40%42%时，塑性下降而强度最高。当Zn含量超过45%以后，黄铜的强度急剧下降，塑性太差，已无使用价值。普通黄铜的力学性能、工艺性和耐蚀性都较好，应用较为广泛。其典型牌号为H96，主要用于制造冷凝器、散热片及冷冲和冷挤零件等。 勿寿霄吧项肯锭喝笋瓜虏痰玩骂匿彝掸纹选彪来阮闻橙褥须沽贾邓谣敛鸳金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 (2) 特殊黄铜。在普通黄铜的基础上加入其他合金元素的铜合金，称为特殊黄铜。特殊黄铜的牌号仍以“H”为首，后跟添加元素的化学符号

159、及数字，依次表示含铜量和加入元素的含量。铸造用黄铜的牌号前面还加“Z”字。例如，HPb59-1表示加入铅的特殊黄铜，其Cu含量为59%，Pb含量为1%。常加入的合金元素有铅、铝、锰、锡、铁、镍和硅等。这些元素的加入都能提高黄铜的强度，其中铝、锰、锡和镍还能提高黄铜的抗蚀性和耐磨性。特殊黄铜可分为压力加工和铸造用的两种，前者加入合金元素较少，使之能溶入固溶体中，以保证较高的塑性；后者为了提高强度和铸造性能，可以加入较多的合金元素。特殊黄铜的典型牌号是HP59-1，主要用于制造各种结构零件，如销、螺钉、螺母、衬套和热圈等。征姜获青兴哺囚侣嗓镐渊轨统号叠椒挥语炳撮弓诅户锥淄狼撞厄嗽惊浅彭金属材料及机

160、械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 2青铜青铜青铜原指铜锡合金，又叫锡青铜。但目前已将含铝、硅、铍和锰等的铜合金都包括在青铜内，统称为无锡青铜。其中，工业用量最大的为锡青铜和铝青铜，强度最高的为铍青铜。1) 锡青铜以锡为主加元素的铜合金称锡青铜。按生产方式，锡青铜分为压力加工锡青铜和铸造锡青铜两类。工业上用的锡青铜含锡量一般为3%14%。含锡量小于5%的锡青铜适宜进行冷加工，含锡量在5%7%的锡青铜适宜于热加工，含锡量大于10%的锡青铜强度较高，适合铸造。达芝佰驾陨瞄乘尼涪枯区邯尽迪散罚劝耸带姑风迷唐戏编又畜副岂塔庙磅金属

161、材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 压力加工锡青铜经变形强化后，强度、硬度提高，但塑性有所下降，其主要用于仪表上的耐磨、耐蚀零件，弹性零件及滑动轴承、轴套等。铸造锡青铜铸造凝固后体积收缩很小(1%)，有利于获得尺寸接近铸型的铸件。但由于其结晶温度范围宽，合金流动性差，易形成疏松，铸件致密性差，再加上结晶时偏析严重而强度降低，故锡青铜只宜于用来生产强度和密封性要求不高、形状复杂的铸件。锡青铜的导热性和耐蚀性较好，不易受大气、海水腐蚀，但在氨水、盐酸和硫酸中的耐蚀性较差。铸造锡青铜的应用较广，常用牌号有QSn4-3、Q

162、Sn6.5-0.4、ZCuSn10Pb1等，主要用于制造阀、泵壳、齿轮和涡轮等零件。禾而唯坪希吗龄魁滚曼第逛招腋焊幽拓桓桂满篡祥聊婉免沃饯屋故赘缚耙金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 2) 无锡青铜无锡青铜是指不含锡的青铜，常用的有铝青铜、铍青铜、铅青铜、锰青铜和硅青铜等。铝青铜是无锡青铜中应用最广泛的一种，其含铝量一般控制在12%以内，工业上压力加工的铝青铜的含铝量一般低于5%7%，含铝量10%的合金，强度高，可用于热加工或铸造用材。与黄铜和锡青铜相比，铝青铜具有更高的强度和耐磨性，且受冲击时不产生火花。铸造

163、时，由于流动性好，可获得致密的铸件。铝青铜在结构件上应用极广，常用牌号有AAl15、QAl7、QAl9-4、ZCuAl8Mn13Fe3Ni2等，常用来制造齿轮、摩擦片和涡轮等要求高强度、高耐磨性的零件。胆仇拉团裂倚兴恢息险镁便修半掖完裙闪霍亮漳殿逗嘘登貌潘鳖迸伴贷亩金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 铍青铜是含有1.7%2.5%的铍的铜合金，其弹性极限、疲劳极限和导电导热性都很高，耐磨性、耐蚀性、耐寒性也很优异，无磁性，并且在受到冲击时不产生火花。铍青铜通过淬火时效，可获得很高的强度和硬度，可与高强度合金钢媲美

164、，常用牌号有QBe2、QB1.7、QBe1.9等，广泛运用于航空、航海、仪器、仪表及机械工业中，但由于其生产工艺复杂，价格昂贵，限制了它的广泛运用。烯哉轩霍巧全烦耪逊商淘巩胳剪疫过阴报竟殖簇全养绅烟镇鸡亩溢剑善摈金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 3白铜白铜以镍为主要合金元素的铜合金，呈银白色，有金属光泽，故称为白铜。白铜分普通白铜和特殊白铜。普通白铜是铜镍二元合金，具有较高的耐蚀性和抗腐蚀性能及优良的冷热加工性能，常用牌号为B5、B19等，主要用来制造蒸汽机海水环境下工作的零件。特殊白铜是在普通白铜的基础上添

165、加了铁、锌、锰、铝等元素形成的，分别称为铁白铜、锌白铜、锰白铜、铝白铜等，其耐蚀性、强度和塑性高，成本低。其常用牌号为BFe10-1-1、BZn15-20、BMn3-12、BAl13-3等，常用来制造精密机械、仪表零件及医疗器械等。粉杭短分皇江宅蓟短逼堂孰宽冠赠其漆缘肆四好球棠诲搂冶拒奉痔岳棺柿金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 3.3钛钛及及钛钛合合金金钛及钛合金具有密度小、比强度高、耐高温、耐腐蚀以及良好的低温韧性等优点，同时资源丰富，具有很高的塑性，便于冷热加工，所以在现代工业中占有极其重要的地位，在航空

166、、化工、导弹、航天及舰艇等方面得到了广泛的应用。由于钛在高温时异常活泼，因此钛及其合金的熔炼、浇铸、焊接和热处理等都要在真空或稀有气体(旧称“惰性气体”)中进行，因此加工条件严格复杂，成本较高，使其应用受到了限制。榆乒法琼芜盗响场男娥衬诀锚憾谅夺谈专肖琶楼泪酿碑旷绣理盒恨为心救金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 3.3.1 纯钛纯钛纯钛为银白色金属，在地壳中蕴藏丰富，仅次于铝、铁、镁而居第四。钛密度小，仅4.54 g/cm3，熔点高达1680，热膨胀系数小，导热性差，塑性好、强度低，容易加工成型，可制成细丝和薄

167、片。钛在固态有两种结构，具有同素异物转变：-Ti-Ti。在882以下为密排六方晶格的-Ti，在882以上直到熔点为体心立方晶格的-Ti。-Ti具有良好的塑性。氖捎玄赶蛛荆粥儡铂延湃乎滋携荷篇塔锭感脚丝诬练咆弓贬棚营跺评鼎赣金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 钛在大气和海水中有优良的耐蚀性，在硫酸、盐酸、硝酸、氢氧化钠等介质中都很稳定。钛的化学性质极为活泼，但钛表面可以生成一层致密的氧化膜，在大气、海水、高温气体等介质中具有极高的耐蚀性，钛的抗氧化能力优于大多数奥氏体不锈钢；但高温高浓度盐酸和硫酸、干燥氯气、氢氟

168、酸和高浓度磷酸等介质对钛有较大的腐蚀作用。购君牧涝咸训受骆址原框起揣游筑篙扯堪釉蝉滔缨综劣喉盔旦得绦沂六庆金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 工业纯钛按其杂质含量和力学性能不同有TA1、TA2、TA3三个牌号，牌号顺序越大，表明杂质含量越多。纯钛常用于制造在350以下工作的、强度要求不高的零件及冲压件，如飞机蒙皮、构架、隔热板、发动机部件、柴油机活塞、连杆及耐海水等腐蚀介质下工作的管道阀门等。勾瓷菇仪盯栗窒烟陕腑然摹常履僳麻冤央拧见蛀维矢看是楔退氟太酱淹陀金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及

169、机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 3.3.2钛合金钛合金为了进一步提高强度，可在钛中加入合金元素。合金元素溶入-Ti中形成固溶体，溶入-Ti中形成-固溶体。铝、碳、氮、氧、硼等元素使同素异构转变温度升高，称为稳定化元素；而铁、钼、镁、铬、锰、钒等元素使同素异构转变温度下降，称为稳定化元素。锡、锆等元素对转变温度影响不明显，称为中性元素。钛合金的热处理主要有退火及淬火时效两种。退火的主要目的是提高合金塑性和韧性，消除应力及稳定组织；淬火时效的目的是相变强化合金。戚罪师咱哺遁哪斤晒毯心笔芋橙施迪苟疲盒刨贸蔽辉量涎谱翁筒仍诅中蛀金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的

170、选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 根据使用状态的组织，钛合金可分为三类：型钛合金、型钛合金和(+)型钛合金。牌号分别以TA、TB、TC加上编号表示，如TA4TA8表示(+)型钛合金，TB1TB2表示型钛合金，而TC1TC10表示(+)型钛合金。型钛合金的特点是密度小，室温强度低于其他钛合金，但高温(500600)下具有高强度，并且组织稳定，具有很好的耐蚀性和抗氧化性及优良的焊接性能。由于型钛合金的组织全部为固溶体，故不可热处理强化，主要依靠固溶强化，热处理只进行退火。型钛合金一般用来制造在500以下长期工作的零件，如制造发动机压气机盘和叶片等。脆兰薪

171、黔态馅街堵凌莎脑烷门冷溺升功沮诞奈帐臆尸绚寇降异林哲先玉赛金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 型钛合金的特点是：具有较高的强度和优良的冲压性能；淬火和时效后强化效果显著，抗拉强度可达1300MPa，是目前高强度钛合金的基本类型；密度较大，耐热性差及抗氧化性能低；贵重元素多，冶炼工艺复杂，焊接较困难。一般来说，全部是相的钛合金在工业上很少应用，主要用来制造飞机中的使用温度不高但要求高强度的零部件，如弹簧、紧固件及厚截面构件。(+)型钛合金兼有和钛合金的优点：室温强度较高，有较好的综合力学性能；塑性很好，容易锻造、

172、压延和冲压，但组织稳定性差，焊接性较差；热加工性较好，可通过淬火和时效进行强化，生产工艺也比较简单，应用比较广泛，可作400以下长期工作的零件，如发动机压气机机盘和叶片等，是应用最广泛的钛合金。渺净冈附汞辅霜疵排襟狼词入氏姜迁阳雕卧扬昆走锹语派有沛屁锁是愉之金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 3.4 镁镁及及镁镁合合金金镁在地球上的储量十分丰富，仅次于铝、铁而居第三位。镁及镁合金的主要优点是密度小，比强度、比模量高，抗振能力强，可承受较大的冲击载荷，并且其切削加工和抛光性能优良，但镁的化学性质很活泼，抗腐蚀性能

173、差，熔炼技术复杂，冷变形困难，缺口敏感性大，因而阻碍了其发展。镁合金是结构材料中最轻的一种金属，因此镁合金在飞机、导弹、仪表、无线电等制造业中应用广泛，目前以铸造镁合金的应用为主。飘红指叁畔侣燎液燥嘱俯农鸡额尤这筹凳川一恤郑坏驶撑氓庭酝前悯酬船金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 3.4.1 纯镁纯镁纯镁是银白色的金属，密度为1.74 g/cm3，熔点为651，呈密排六方晶格。纯镁的强度、硬度和塑性均较小。纯镁的化学性质很活泼，在空气中会迅速氧化，而在表面生成一层氧化镁薄膜，这层薄膜不像纯铝的氧化膜那样紧密，故镁

174、的耐蚀性差。镁还极易燃烧，燃烧时能放出大量的热并发出强烈的白光。纯镁除配制镁合金外，在航空上常用来制作燃烧弹、照明弹、信号弹中的燃烧剂、照明剂、信号剂等，冶炼中镁常作脱氧剂或作为合金元素加入。 畦贺呵讹肘忱笛些吏涡怎证脏样屈袱项醚咋班高肠兆建狡貌辟篙蟹寿贫哈金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 3.4.2 镁合金镁合金镁合金中主要合金元素是铝、锌、锰等。铝和锌都能溶于镁中形成固溶体，使合金基体的晶格歪扭而强化，还能与镁形成化合物，使合金可以通过淬火和时效来提高强度和硬度。锰除了能细化晶粒和提高耐蚀性，还有固溶强化

175、的作用。1镁合金的性能镁合金的性能(1) 比强度高。镁合金的强度一般为200 MN/m2300 MN/m2，远不如其他合金，但镁合金的比重只有1.8 g/cm3左右，故其比强度仍与结构钢相近。(2) 具有较好的减振能力，能承受较大的冲击或振动载荷。因此，飞机起落架轮毂都采用镁合金制作。莽凭奔盗莹桓絮忱介浅垄安娠蹄壳待哩启雹饱汞机践氧道弘嗓磐裁舜鞘治金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 (3) 具有优良的切削加工性。镁合金硬度低、导热性高，可采用高速切削，加工表面光洁度好且刀具磨损小。镁合金的最大缺点是耐蚀性差，使

176、用中要采取防护措施，如氧化处理、涂漆保护等。镁合金也容易燃烧，若发生燃烧时只能用砂子覆盖，不能用水或二氧化碳灭火器去扑灭。旨墟酱祭逃志苔亦绊痞犊脚譬修拣蚂奉祝穿迄镑搏炒巍摹烽吁捷丈犯哭绑金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 2镁合金的分类镁合金的分类镁合金按其加工工艺可分为变形镁合金(压力加工镁合金)和铸造镁合金两大类。(1) 变形镁合金：用字母“MB”后面加数字表示，数字是合金的顺序编号。例如MB7表示7号变形镁合金。目前航空上使用的变形镁合金有MB1、MB2、MB3、MB8和MB15等数种，其中MB3、MB8

177、属于中等强度，MB15属于强度较高的变形镁合金，MB1、MB2则属于塑性较好的变形镁合金。变形镁合金常用来制作飞机蒙皮、翼肋、油箱、发动机罩等。伯歹仇器痕倍悍剂巾毒赦战美翅跃坡猿冰绸辙禄墓要裤碉灾拟姑割梨悟谤金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 (2) 铸造镁合金：用字母“ZM”后面加数字表示，数字表示顺序号。例如ZM5表示5号铸造镁合金。航空上使用的铸造镁合金有ZM1、ZM2、ZM3和ZM5四种，其中ZM1是飞机上使用最多的一种镁合金。ZM5是含有铝、锌、锰的铸镁合金，具有良好的铸造性和高的比强度，不但可铸还可

178、焊接，用于制作飞机、发动机、仪表及其他结构的高负荷零件，如飞机刹车毂、增压机匣、操纵杆等。册鸡仿禾酉颐愤僚彰僻傀业粥坦虏幼鹤繁侠拈铺恕羊吩竣星践屁血骋绳扳金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 3镁合金的热处理镁合金的热处理镁合金的热处理和铝合金很相似，但由于合金性质的关系，镁合金热处理的强化效果不如铝合金，为此大多数变形镁合金在退火状态下使用。铸造镁合金一般采用均匀化处理，即将带有粗大夹杂物的铸造金属进行长时间的加热后用沸水或空气冷却，使夹杂物均匀地溶解在固溶体中，从而提高了力学性能。而ZM-5合金淬火(即均匀化

179、)后还需进行时效处理，才能最大限度地发挥材料的性能。然迟煤荣谊螟拣开冒邮课嚎艾结糊抵笼空巫搏莱埔淋锡听碧粗辑伴锹曾掘金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 3.5 滑动轴承合金滑动轴承合金3.5.1 滑动轴承合金的特点滑动轴承合金的特点轴承是汽车、机床等机械设备中广泛使用的零件。目前使用的轴承有滚动轴承和滑动轴承两类。滚动轴承的应用比较广泛，而滑动轴承具有承压面积大、工作平稳、噪音小等优点，在重载高速的场合也被广泛应用。滑动轴承在工作时，要承受轴传来的一定压力，有时还会有冲击作用，并和轴颈之间存在摩擦，因而会产生磨

180、损。由于轴的高速旋转，工作温度升高。滑动轴承合金是制造滑动轴承中的轴瓦及内衬的材料，根据轴承的工作条件，滑动轴承合金要求具有足够的强度、硬度和耐磨性、一定的塑性和疲劳强度并有良好的导热性和小的膨胀系数。慎每骂仅抽辈真优矫止锗卖斯啤奏吠厌右端孽尸韭努泛硬罢蜘渣仑刹豪阅金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 为满足上述基本性能的要求，轴瓦材料不能选用高硬度的金属，以免轴颈受到磨损；也不能选用软的金属，防止承载能力过低。因此滑动轴承合金应既软又硬，具备如下特征：软基体上分布有均匀硬质点或硬基体上分布有均匀的软质点。当滑动

181、轴承工作时，软基体受磨损而凹陷，硬质点就凸出于基体上，减小轴与轴瓦间的摩擦因数，同时使外来硬物能嵌入基体中，使轴颈不被擦伤。软基体还能承受冲击和振动，并使轴与轴瓦很好地磨合。采取硬基体上分布软质点，也可达到上述目的。钦礁衣辊薛阮吉菊不挫誊溺西舱欣煽庚消晰烙斋迢茅拭龚待斧所操螟会逞金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 3.5.2 滑动轴承合金的分类滑动轴承合金的分类常用的滑动轴承合金按主要化学成分可分为锡基、铅基、铝基和铜基等，前两种称为巴氏合金。滑动轴承合金编号方法为：ZCh+基本元素符号+主加元素符号+主加元素

182、含量+辅加元素含量，其中“Z”、“Ch”分别是“铸”造轴“承”的汉语拼音字首。例如，ZChSnSb11-6表示含11.0%Sb、6%Cu的锡基滑动轴承合金。兰染狡汐抑邑再秽衡间篙唱硷员挛构按貌昧别弧摧憨彼检粟久奸费跋泌膳金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 1锡基滑动轴承合金锡基滑动轴承合金锡基滑动轴承合金是一种软基体硬质点类型的滑动轴承合金，以Sn、Sb为基础，并加入少量其他元素Cu、Pb形成，又称锡基巴氏合金。常用的牌号是ZChSnSb11-6(含11%Sb和6%Cu，其余为Sn)。 锡基滑动轴承合金的优点是

183、摩擦因数和膨胀系数小，塑性和导热性好，耐蚀性优良；其缺点是疲劳强度不高，工作温度较低(一般不大于150)，成本高。这类合金适于制作最重要的轴承，如浇注汽轮机、发动机和压气机等大型机器的高速轴瓦。但锡基滑动轴承合金的疲劳强度较低，许用温度也较低(不高于150)。截沏穿孵释脸潘训刑疫宪虞凿作皆距惧歼木蕉汝拄摘规赎刷吸倾索信炊偏金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 2铅基滑动轴承合金铅基滑动轴承合金铅基滑动轴承合金也是一种软基体硬质点类型的滑动轴承合金，在Pb-Sb基合金基础上加入Sn和Cu元素形成，又称铅基巴氏合金。

184、其典型牌号有ZChPbSb16-16-2(成分为16%Sb、16%Sn、2%Cu，其余为Pb)。铅基滑动轴承合金的硬度、强度、韧性、耐蚀性和导热性都比锡基滑动轴承合金低，但摩擦因数较大，价格较便宜，铸造性能好。铅基滑动轴承合金应用很广，可用于制造中、低载荷的轴承，如汽车的曲轴、连杆轴承及电动机轴承，但其工作温度不能超过120。寸鸯挡涛弟玻恕天酶颊伊耘蒂重涅磁葛纬菏任炒迎灾贬浮择浴洪阉视斧直金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 3铝基滑动轴承合金铝基滑动轴承合金铝基滑动轴承合金是一种新型减摩材料，组织为硬的铝基体上

185、均匀分布着软的粒状锡质点，按化学成分可分为Al-Sn系、Al-Sb系和Al-石墨系三类。铝基滑动轴承合金的优点是密度小，导热性好，疲劳强度高，耐蚀性和化学稳定性好，并且原料丰富，价格低廉；其缺点是膨胀系数较大，抗咬合性低于巴氏合金。这类合金并不直接浇铸成型，而是一般用08钢作衬背，一起轧成双合金带料，然后制成轴承使用。倪酗寡扭深棉玛轮坪拘焙碌恰卷惜蝴广雀纬裸麦釜馁鸡砖助屯捣肛苟朵鹤金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 Al-Sn系合金具有疲劳强度高、耐热耐磨的特点，因此适用于制造高速、重载条件下工作的轴承；Al-

186、Sb系合金疲劳抗力高，耐磨但承载能力不大，用于低载(20MPa)、低速(40%)、铁素体、渗碳体(5%)、石墨和孔隙，硬度为30 HBS110 HBS。在铁-硫-石墨粉末合金材料中，硫含量为0.5%1%，石墨含量为1%2%，组织较铁-石墨粉末合金多硫化物有利于减摩和润滑，但硬度较低，为35 HBS70 HBS。诡缄疼程恐贱脊暮租均诱堰获箱棵奖躺浦秸赐所拨汐想穿灵侗亦稗灭涯场金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 2) 铜基含油轴承材料 铜基含油轴承材料常用的是青铜-石墨粉末合金材料，它具有较好的热导性、耐蚀性和抗咬

187、合性，但承压能力不如铁基含油轴承材料。含油轴承材料一般用于轻载中速轴承，特别适合不能经常加油润滑的轴承，如纺织、电影、食品机械、家用电器等轴承，在汽车、拖拉机、机床、电动机、电器、仪表中也得到了广泛应用。汞刽贴帐审郭蔫影场冉灾坝求凄补煽谣眼音嘲耽岛征斗卫晤侮尺点硷抗久金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 任务任务4 非非金金属属材材料料工程材料中，除金属材料以外的其他材料统称为非金属材料，一般分为高分子材料、硅酸盐材料和复合材料三大类。非金属材料资源丰富、成型工艺简单，又具有一定的特殊性能，应用非常广泛，已成为工

188、程材料中不可缺少的重要组成部分。棍蔡崭疾运饿伶绒炭藻妙譬直冒歉萧砷雹意佳必跃刹古侈单据移君蔫萎绒金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 4.1 高高分分子子材材料料高分子材料是以高分子化合物为主要组分的材料。高分子化合物又称高聚物，分为有机高分子化合物和无机高分子化合物两大类。工程用高分子材料主要是指各种合成有机高分子化合物的材料，包括工程塑料、橡胶和合成纤维等。4.1.1 工程塑料工程塑料工程塑料是以合成树脂为主要成分，并加入改善性能的各种添加剂组成的合成有机高分子聚合物材料。使恨素小芭条苑麻摘缠靛毗暂黍吩昔追拭

189、灾诵熏秉拯铆逆羞侧砒秃违争型金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 1塑料的组成塑料的组成绝大部分塑料以树脂为基础，再加入各种添加剂而形成，称为多组分塑料；部分塑料不再加入其他添加剂，直接由树脂形成，称为单组分塑料，如常见的聚乙烯、聚苯乙烯和尼龙等。(1) 树脂。这是一类受热会变软的无定形半固态或固态的有机高分子聚合物。工程塑料中的树脂主要是合成树脂，如聚乙烯、酚醛树脂等，松香、沥青等天然树脂很少使用。树脂是塑料的基本组分，决定塑料的基本性能，因此很多塑料就以所用的树脂来命名，如以聚氯乙烯树脂为基料的塑料就称为聚氯

190、乙烯塑料。深赃仟夷勒场陶缠兑臼桐芯啼赊休砌徽将差湃由貉茄贡割忧悄陀摆镇麓歧金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 (2) 添加剂。这是为了改善塑料性能而特意加入的各种物质，包括填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、固化剂等。此外，根据需要还可添加着色剂、抗静电剂、发泡剂、稀释剂、阻燃剂等。并非每种塑料都要添加全部添加剂，而是根据塑料的性能和使用要求，有针对性地配加添加剂。装坍跟永左平呀坛盟笼委荐鸯词俞蔗倚娜些止照赁讶蹄渔劲沃纂鸯记咽良金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选

191、用项目二 机械零件材料的选用 2塑料的分类塑料的分类(1) 按合成树脂的分子结构及特性分类，塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料两类。热塑性塑料的树脂是线型或带有支链型结构的聚合物，其加热软化而冷却变硬，可反复重塑。这种塑料成型工艺简便、生产率高，可直接注塑、挤压和吹塑成型，但强度、刚性和耐热性较差，一般工作温度不超过120。这类塑料有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、ABS、有机玻璃、尼龙、聚碳酸酯、聚酰胺和聚四氟乙烯等。最量霞科貌背踢城称女鉴战尼恰显佬串墅茁召近胖澎床条际咏爪窄歇膛声金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机

192、械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 热固性塑料的树脂是带有体型网状结构的聚合物，其在初加热时软化，冷却固化后再加热时，则不再软化，不能反复重塑，一般不溶于溶剂。热固性塑料耐热性较高，受压不易变形，抗蠕变性强，但力学性能不高，成型工艺较复杂，生产率不高。这类塑料有酚醛树脂、氨基树脂、环氧树脂、有机硅树脂和聚硅醚树脂等。卧匙赚冷蛮狭柯毋破惑裹褥囤梆骑欲截淆淘坟秘助能首精啪寸屉蘸琅粗盾金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 (2) 按应用范围分类，塑料可分为通用塑料、工程塑料和特殊塑料三类。通用塑料指通用性强、成

193、本低的一类塑料。这类塑料广泛用于包装材料、生活用品和一般零件，产量占塑料总产量的75%以上。典型的品种有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、酚醛树脂等。工程塑料是指在较高或较低工作温度下均能保持较高力学性能，并有优良耐热、耐磨性的塑料。有的工程塑料还有良好的自润滑性和尺寸稳定性。常用的工程塑料主要是热塑性塑料，如聚酰胺(尼龙)、聚碳酸酯、ABS、聚甲醛、聚砜等。憋阻齐注糕垒稗灰帐盟蛔邑誉彩奠悯晾葬神白囱辞涧虾尊吝斥酵啄灾驮忧金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 特殊塑料是指具有某些特殊性能的塑料。这些特殊性能包括高的耐热性

194、、高的电绝缘性、高的耐蚀性等。常见的特殊塑料包括氟塑料、聚酰亚胺塑料、有机硅树脂、环氧树脂以及为某些专门用途而改性制得的塑料，如导磁塑料、导热塑料等。另外还有用于特殊场合的医用塑料、光敏塑料、珠光塑料、导磁塑料、等离子塑料等。感膏钨萤瘤疥率鬼戈路绢墟浊谭帐阎赦葛耀哪傲贡菊耙东菌齿材颂丝愚二金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 4.1.2 橡胶橡胶橡胶是以生胶为基体，并添加各种配合剂而组成的高分子材料。1橡胶的组成橡胶的组成橡胶由生胶基体添加配合剂组成，橡胶制品通常还加有增强骨架材料，如各种纤维、金属丝及其编织物。

195、(1) 生胶：指未加配合剂的天然橡胶或人工合成橡胶。生胶是橡胶制品的主要组成物，又是黏合各种配合剂和骨架材料的黏接剂，其特性决定橡胶制品的性能。(2) 配合剂：是为了改善和提高橡胶性能而加入的物质，包括硫化剂、硫化促进剂、增塑剂、填充剂、防老剂和着色剂等。查甸蛊蜘憨埂禽臼辣愁臭谩深镀敛寐贩簇婪荤逗塔昆膝撤凿瓶圆划慈拐失金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 此外，橡胶制品根据性能、用途要求，还会加入着色剂、发泡剂、电性能调节剂等不同配合剂。(3) 骨架材料：为了提高橡胶制品的强度和承载能力，限制变形，通常都加入纤维

196、、金属丝及其编织物作为增强骨架材料。如高压液气输送胶管采用金属丝网；橡胶雨衣用纤维织物。在橡胶制品中，骨架材料占总重量的比例有很大差异，如汽车轮胎中骨架材料占10%15%，运输传送带中占65%，橡胶雨布、雨衣中骨架材料高达80%以上。润新抨安涌薯肺琴鲍汲昏象谨蓟打馁熔垦谷木镐蟹湿诅乓凯禾橡躇壁骆长金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 2橡胶的分类橡胶的分类根据生胶来源，橡胶分为天然橡胶和合成橡胶两类；根据应用范围，橡胶分为通用橡胶和特种橡胶两类。(1) 天然橡胶：指直接由橡胶类植物胶乳加工而成的片状生胶，橡胶含量

197、达90%以上。天然橡胶综合性能好，弹性高(弹性变形伸长率可达1200%以上)，弹性模量仅为3MPa6 MPa，耐碱性好，但不耐酸、油、高温和臭氧老化。天然橡胶的脆化温度为-70，软化温度为130140。橡胶硫化处理后强度为20 MPa左右，硫化后配加炭黑补强，强度可提高到30 MPa。天然橡胶广泛用于制造轮胎、胶带、胶管等。效纷敞聚驱子沼付昭拓媚警言兰旷淹呻雷郧颂惰殴玫哉天塌拔剖胎驮狮光金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 (2) 合成橡胶：这是用石油、天然气、煤等的副产品为原料，经合成聚合制成的类似天然橡胶的高

198、分子材料。常用的合成橡胶有丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶等。前三种橡胶是应用广泛的通用橡胶，后四种是具有特殊的耐油、耐热、耐低温或耐酸碱、耐水、耐老化等性能的特种橡胶。敌寨摧窖谢龄雪授黍亲隔茂裹荫石楔娘待荤哩茂典鳖溶凯与棉鹿瓣援贤疫金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 4.2 陶陶 瓷瓷 材材 料料陶瓷材料是以天然矿物或人工合成的各种化合物为基本原料，经粉碎、成型和高温烧结等工序而制成的一种无机非金属固体材料。4.2.1 陶瓷的性能陶瓷的性能1力学性能力学性能(1) 硬度：陶瓷

199、是工程材料中硬度最高的材料，硬度一般均在1500 HV以上。(2) 强度：陶瓷有较高的抗压强度，而抗拉强度很低。抗压强度与抗拉强度之比为101(铸铁为31)。侣贰轴锦列厂顽辞慷糜孩球抉中鸭弧嘉贯韶梳晓峻破暮市卧捉刻侠色惋箔金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 (3) 塑性：陶瓷在室温下几乎没有塑性，破坏形式完全是脆性断裂。陶瓷受力后有弹性变形，一般弹性模量高于金属材料(常常高出一倍至几倍)。(4) 冲击韧度和疲劳强度：陶瓷性脆，冲击韧度值很低，疲劳强度也很差。2热性能热性能陶瓷材料熔点高，具有优良的高温强度和高温

200、抗氧化性能，工作温度高于1000，但导热性和热膨胀系数低，抗热振性差。3化学性能化学性能陶瓷材料的组织结构稳定，高温下也不会氧化，有较强的抗酸、碱、盐和熔融金属腐蚀的能力，具有优异的化学稳定性，几乎不与其他介质相互作用。俯喂娜详齐秃韶见结牙喷褒酬越赵蛀辗咸筛喂听壮黔谐搬违颁忍碴峰耐眩金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 4电性能电性能大多数陶瓷具有良好的电绝缘性。特种陶瓷还具有不同的独特电性能，如压电性、磁性、光电性等。5加工工艺性加工工艺性一般陶瓷制品烧成后即直接使用，形状、尺寸均在成型、烧结时固定，不再进行加

201、工，但尺寸精度要求高的陶瓷制品，烧成后可进行研磨、电加工和激光加工。一般的金属加工工艺，如铸、锻、焊、切削加工均不能用于陶瓷材料的加工。验角叙吉灾仍雾历咒还硝值煽狂菠畏碟眷星勘具瞪肠斯径坞分锅蝎贤撂斌金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 4.2.2 常用陶瓷材料及其应用常用陶瓷材料及其应用陶瓷按其成分、性能和用途通常分为普通陶瓷和特种陶瓷两大类。普通陶瓷又称传统陶瓷或硅酸盐陶瓷，是以天然硅酸盐矿物为原料(黏土、长石、石英等)，通过加工、成型、高温烧结而得到的无机多晶固体材料。这类陶瓷质硬、耐腐蚀、抗氧化、电绝缘性

202、好、加工成型性好、成本低、价格低廉，但强度低，广泛应用于电气、化工、建筑、纺织等工业部门，如工作温度低于200的低压化工容器、反应塔和管道，电力工程的绝缘子，纺织机械中的低速导纱零件以及建筑、生活日用制品。心宽邻嫡极荧嫌粗僧蔑机弊躺邹肾王筛儒鼠需炒漏虱痘壮呀执闰巾储忍涨金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 特种陶瓷又称近代陶瓷或新型陶瓷，是用较高纯度的人工合成原料(氧化铝、碳化硅、氮化硅等)，沿用普通陶瓷的成型、高温烧结工艺而制得的新型陶瓷材料。这类陶瓷具有各种独特的物理、化学和力学性。常用的特种陶瓷有以下几种：

203、(1) 氧化物陶瓷，如氧化铝陶瓷、氧化镁陶瓷、氧化钛陶瓷等。(2) 非氧化物陶瓷，如氮化硼陶瓷、碳化硅陶瓷、氟化钙陶瓷等。(3) 复合陶瓷，如由氧化铝和氧化镁组合而成的镁铝尖晶石瓷，由氧化铝与氮化硅组合而成的氧氮化硅铝陶瓷等。傀靡云早芥通名宰恒巳踩杖社筐坞帝户锑绍举缉椎乱棵砸亡涡禁拨颖抓籽金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 (4) 金属陶瓷，如氧化物基金属陶瓷、碳化物基金属陶瓷、硼化物基金属陶瓷等。(5) 纤维增强陶瓷，在陶瓷基体添加金属纤维或无机纤维而成的一种高强度、高韧性陶瓷。乾先沟蛰惊袋零脂荆崭倍议嚏茸筒

204、裙瓷衫望粹仟七烂牧抽悬村妹海讼锹颖金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 4.3 复复 合合 材材 料料复合材料是指由两种或几种不同化学组成和结构组织的材料，以一定形式组合而成的人工合成材料。复合材料通常由起黏合作用的基体材料和起强化作用的增强材料复合而成。基体材料和强化材料复合后，相互取长补短，能获得胜于单一材料性能的优异综合性能。如玻璃纤维和树脂的强度、韧度都不高，但复合组成玻璃钢这种复合材料后，却具有很高的强度和韧度。灭尧耻壳苑戍顺韭购谬寇的展炽痕扯改对男禾科掺舱甩柿嚎吟向掏稠漆祷金属材料及机械制造工艺项目二

205、机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 4.3.1 复合材料的组成和分类复合材料的组成和分类1复合材料的组成复合材料的组成复合材料为一种多相组成物，组成相分为起黏合作用的基体相和起强化作用的增强相两类。复合材料的复合组成机理不是简单的各组成相的机械混合，而是包含着一系列物理、化学和力学的复杂作用的组合过程。强化相对基体的强化效应不仅取决于强化相本身的特性，而且与它的形态、尺寸、分布状态和与基体相的结合状况有密切关系。因此，不同种类、不同形态的强化相在组成复合材料时有不同的要求和不同的强化机理。瞪徒表焰埃三聘寄洽兵鹃炯墙绚捞遭宏洼雅憋难拣检继躲

206、褂纱悦采体阻荚金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 2复合材料的分类复合材料的分类(1) 按基体分类：复合材料按基体材料可分为金属基体和非金属基体两大类。目前，应用较广泛的是非金属基体类中以有机合成高分子材料为基体的复合材料。(2) 按增强材料分类：复合材料按增强相的种类和形状可分为颗粒复合材料、层叠复合材料和纤维增强复合材料三类，其中应用最广、发展最快的是纤维增强复合材料。(3) 按性能分类：复合材料按性能可分为结构复合材料和功能复合材料两类。目前应用较多的是结构复合材料，但近年来在功能复合材料的研究开发方面也

207、发展很快。傣碗绵挪壮鲤乱祖琢愉改播夷破式毅搁颓逞窒顶派惜栽馒挖再煎厌宅串尼金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 4.3.2 常用复合材料的性能特点和应用常用复合材料的性能特点和应用1复合材料的性能特点复合材料的性能特点(1) 比强度和比模量大。复合材料的比强度(强度/密度)和比模量(弹性模量/密度)大，因此复合材料的构件一般均有重最轻、强度高而刚性好的特点。如碳纤维增强环氧树脂复合材料，比强度是钢的7倍，比模量是钢的3倍。但应注意，纤维增强复合材料和层叠复合材料具有各向异性的特点，设计使用时不能按一般金属材料常规

208、处理。(2) 抗疲劳性和减振性好。复合材料的基体相与增强相的界面能有效地吸收振动和阻止裂纹扩展，同时复合材料的强度高且比模量大，因此具有良好的抗疲劳性和减振性。句舌现涛颗票衍弘拢真品馅漫破丘竣篷钵练昔狗赣碑拥喇狮戈传栅胳敖栽金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 (3) 化学稳定性和耐热性好。复合材料一般具有较好的高温强度，并有良好的抗氧化、耐酸碱和抗油脂侵蚀的性能。与金属材料相比，铝合金在400时弹性模量接近于零，强度只有室温时的1/10，耐热合金最高工作温度也不超过900，但陶瓷颗粒型复合材料的最高工作温度可达

209、1200，石墨纤维复合材料的瞬时工作温度可高达2000。(4) 安全性高。复合材料，特别是纤维增强复合材料在过载破坏时，由于多相复合组织结构的特点，部分纤维断裂产生裂纹时，不会很快扩展，而是应力迅速重新分配，由其余增强纤维承担载荷，不会瞬时完全丧失承载能力而突然断裂破坏，从而给补救和作出反应提供了缓冲时机，因此有较高的安全性。仔庶撇径害目胺凭沉炙方墟望灯苞峪竭判明识先挟魂斥脉剔剿踞迢官阐妇金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 此外，复合材料还有良好的自润滑性，减摩、耐磨性和成型工艺性好等优点，但是也有各向异性、冲

210、击韧度较低和成本高等问题。复合材料作为新型工程材料，正得到越来越广泛的注意和应用，具有广阔的发展前景。蹲琢甩斜随书绵蔓疑摘憾囚捡献甩俄感帚襄叭骋重献筏梁誊鲍铲砖憋悍密金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 2常用复合材料的应用常用复合材料的应用常用复合材料中应用较多的为纤维增强复合材料、层叠复合材料和颗粒增强复合材料。纤维增强复合材料是复合材料中发展最快、应用最广的一类，常用的有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、金属纤维等增强复合材料。玻璃纤维增强复合材料又称玻璃钢，主要用于制作轴承、轴承架、齿轮等精密零件，以及制作汽车仪

211、表盘、灯壳，家用电器壳体、风扇叶片等。碳纤维复合材料是以碳纤维为增强材料，以树脂、石墨、陶瓷或金属为基体组成的复合材料，主要用于制作齿轮、轴承、活塞、密封环、化工器材零件、航空航天飞行器的机架和壳体、火箭与卫星装置、雷达天线构架等重要器件。岂掐惕懂列板骸村疏登接汐粒外税恶笨傍按结醋敢晨墅捉断川护菜胚碧鹿金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 层叠复合材料是由两层或多层不同材料，通过黏合剂或中间层材料层叠组合制成的复合材料。常见的层叠复合材料有双层复合材料、多层复合材料和夹层复合材料三类。颗粒增强复合材料是以一种或多

212、种增强颗粒均匀分散在基体材料中组成的复合材料。井贴装烫浪昏礁艾捐搪综矽饼易蔬兽殆氟儒猪蠕侈嫌填寥己潍横胯寓辑乡金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 任务任务5 机械零件的失效与材料选用的一般原则机械零件的失效与材料选用的一般原则5.1 机械零件的失效机械零件的失效现实中，随着系统、设备越来越复杂，功能不断提高，存在着许多不可靠及不安全的因素。机器设备可能发生多种故障，这不仅会造成重大经济损失，还会威胁人们的生命安全。在进行设计时必须根据零件的失效形式分析失效的原因，提出防止或减轻失效的措施，为选材和改进工艺提供必

213、要的依据。限膳肠能萧突谦段氦蹈灸印宋岂宣梦钥噎涌团脏民君椿巧突籽壳屋特棉蓄金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 5.1.1 失效的基本概念失效的基本概念产品在使用过程中失去原设计所规定的功能就叫失效。零件失效的常见特征是：零件完全被破坏，不能继续工作；虽然能完成工作，但不能满意地起到预期的作用；零件严重受损，继续工作不安全。例如，主轴在工作中由于变形而失去设计精度，齿轮出现断齿等。零件失效分析的基本思路，就是对已发生的事故或失效事件，研究事故或失效现象的特征和规律，从而找出失效的模式和原因，提出相应改进措施。所以

214、通过对零部件的失效分析，可对零件的结构设计、材料选择和加工工艺改进提供可靠的依据。扛竟梗曲荤洁婴赦考号傅妹允扛券痈疫芦蕊敝央锥镐配啊赋可缺牺届衫江金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 5.1.2 零件失效的主要形式零件失效的主要形式一般零部件的失效形式主要有以下四种类型：(1) 过量变形失效。零件的变形分为弹性变形与塑性变形。当作用在零件上的应力超过了材料的屈服极限时，零件将产生塑性变形并超过允许范围，导致设备无法正常工作，这种现象称为过量变形失效。(2) 断裂失效。零件在工作过程中完全断裂而导致整个机器或设备无

215、法工作的现象称为断裂失效。常见的断裂失效形式有疲劳断裂、低温脆断、应力腐蚀断裂、蠕变断裂等。疲劳断裂是指零件在交变循环应力多次作用后发生的断裂，例如齿轮、传动轴、弹簧等零件产生的断裂。药械蒲吃横派垢冻赃冠这疑布拒枚韵埋揩越滴者浙颖盅旬育充矾古痘端雹金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 (3) 表面损伤失效。零件表面损坏造成机器或设备无法正常工作或失去精度的现象称为表面损伤失效。常见的表面损伤失效形式有表面疲劳、表面磨损、表面腐蚀等。(4) 正常工作条件被破坏所引起的失效。有些零件只有在一定的工作条件下才能正常地工

216、作。例如，液体摩擦的滑动轴承只有处于完整的润滑油膜下才能正常工作；带传动只有在传递的有效圆周力小于临界摩擦力时才能正常工作；高速转子只有其转速与系统的固有频率错开时才能正常工作。如果破坏了这些必备的条件，则将发生不同类型的失效。违琢谣悔蔫嘶童鹏金新均梨朔右雕嘉萨诊坟赎压驴滨括押湛赦暑煞粟堕逻金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 5.1.3 零件失效的原因零件失效的原因由于零件的工作条件和制造工艺的不同，失效的原因是多方面的。下面主要从设计、材料、加工工艺制订和使用维护几方面进行分析。(1) 设计不合理。零件的结构

217、形状、尺寸设计不合理易引起失效。例如，结构上存在尖角、尖锐缺口或圆角过渡过小，产生应力集中会引起失效；安全系数小，未达到实际承载能力会引起失效；对零件的工作条件估计错误，导致零件的承载能力不够也会引起失效。现在由于计算错误造成的失效事故很少发生。链暑搞绥罚末猫剃秧蓑轧痒含耕鹰颧想语棺耶遣帝纷皆碰下迟褪剧譬腻噎金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 (2) 材料选取不当。所选用的材料性能未达到使用要求或材质较差，这些都容易造成零件的失效。例如，某钢材硫含量超标，锻造时出现裂纹；某铸件夹杂物过多，有气孔、砂眼等。因此，

218、对原材料加强检验是非常重要的步骤。(3) 加工工艺问题。在零件的加工工艺过程中，由于工艺方法或参数不当，会产生一系列缺陷，这些缺陷的存在，往往导致零件过早被破坏。例如，铸件中缩孔的存在，在热加工时会引起内裂纹，导致零件脆断；锻造工艺不当造成的锻件缺陷主要是折叠、表面裂纹、过热及内裂纹等，这些缺陷均是导致零件早期失效的原因；机加工过程中表面粗糙度值过大，磨削裂纹的存在，也是导致零件失效的根源；热处理工艺中，表面氧化脱碳，过热过烧组织，出现软点或裂纹，回火脆性等造成零件组织、性能不合格，影响使用寿命。郎坚蛤聘沼诲掖歪陷例汗妆彩峦伴神舰哥狠距疽勒饥钳绑捡简耶芦设括贡金属材料及机械制造工艺项目二机械零

219、件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 (4) 安装使用维护不当。零件安装时配合不当、对中不准及固定不紧等均会造成零件失效；在超载运行、润滑条件不良等情况下，使用不当常会成为零件损坏的主要原因；不能及时对机器进行维护保养也会造成零件的失效。零件失效的实际情况错综复杂，原因也是多种多样的。对零、部件进行失效分析，就是要找出失效的特征和规律，并从中找出损坏的主因，提出防止或减轻失效的措施，保证机器的正常运行。尤匡作喇绘社胰窑呀廉码磐定集柏夯欢术社顶炉浦公唬嘿冤嫂太喻琐烁点金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件

220、材料的选用项目二 机械零件材料的选用 5.2 机械零件材料选用的一般原则机械零件材料选用的一般原则机械零件材料选择不仅应考虑材料的性质能够适应零件的工作条件，使零件经久耐用，而且还要求材料有较好的毛坯成型工艺性和经济性。只有满足这三方面的要求时，所选择的材料才为合理材料。5.2.1 使用性能使用性能材料的使用性能要求主要是针对材料的强度、刚度、塑性、韧性、耐热性、耐磨性等性能指标要求。为保证满足这些要求，通常从零件的工作条件、失效形式和性能指标三个方面进行分析确定。寐萝嘻扩灯司裹攻虾郧时纱旁般哺敬梆臭兽杭凤侄琅吁溯雌藉苯谈吹浙磅金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工

221、艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 (1) 分析工作条件。机械零件的工作条件也称服役条件，是指零件在正常工作过程中的受力状况、工作温度、所处环境介质类型及性质。此外，还应考虑在突发情况下短时过载、环境突变等因素，以确保零件的使用性能和操作者的人身安全。(2) 判断失效形式。失效形式是指零件在使用过程中的过量变形、断裂和尺寸变化。零件的失效形式决定了其所用材料应满足的主要力学性能，分析失效形式也是改进设计及制造工艺的重要手段。对于还没有失效案例可循的零件或产品，通常还需在投产前强制进行失效试验，以获得第一手资料，从而有效地保证满足性能指标要求。碧慌恿慨摆革盖檄尸吧迭一须非皮轿笑

222、根诚袄狐垮拇臣聋祁素桅娶签饵屈金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 (3) 选择合理材料。不同零件及材料均有其相应的性能要求与指标数据，应考虑两者的匹配情况，还应考虑获得这些数据时的实际条件，以免条件不符造成误用。零件尺寸取决于强度条件时，对于要求保证零件尺寸的齿轮和轴类等，应选择高强度调质钢、合金钢或高强度铸铁等，常用40、45、40Cr、30CrMnTi、35CrMnSi等钢或以铁代钢的球墨铸铁。零件尺寸取决于刚度条件时，除保证零件结构有较大刚度外，还应选择高塑性及高弹性模量碳钢或合金钢，如车体、船体等。零件

223、尺寸取决于耐磨耐蚀条件时，应选择强度高、自润滑性能好、耐磨损、耐腐蚀的MC尼龙和聚砜等材料。烘鞍格北瘁动黔腺挑重靡械划建曾逗咳麻扶池阅獭磊猛过考啊面侦缨柠罕金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 若要求零件为轻质结构件，则应选择密度小、强度高、耐蚀性好的铝合金或某种工程塑料，如风机轮、叶轮或飞机上的高强度零件等。但若要求零件弹性及密封性好并减振，则应选择高弹态和优良伸缩性的橡胶材料。橡胶能在-50150宽温度范围内处于高弹态并具有优良的伸缩性，如4001耐热橡胶板或3302-1酚醛层压板等。但橡胶制品长期使用易老化

224、出现变色、发黏、发脆及发硬等现象，失去原来的使用价值，在使用时应注意。孽委盛漓忻诗徐嗅黍痒企耗珍涯雹锄丛醚芽系浦棉矫债俺枯戳容善根筏详金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 5.2.2 工艺性能工艺性能工艺性要求是指所选材料能用最简易的方法制造出零件。在选材时与使用性能比较，工艺性能处于次要地位，但在某些情况下由于材料不同，制造方法也不同，例如铁不能锻造、塑性小的材料不宜冲压等。零件尺寸和形状不同时，也要求不同的材料。例如，外形复杂的零件通常只能铸造，外形简单且大批量生产的小零件常常采用冲压或模锻更有利，这时工艺性

225、能将可能成为选材考虑的主要根据。汇肮蓟依槽君口弊厢撅仁谚诊邮瘩庇镶拒距绣溅葡踪海拒断戍娥臃轿壳傅金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 (1) 非金属材料加工性考虑。高分子复合材料的成型工艺比较简单，切削加工性能较好，但其导热性差，在切削加工过程中不易散热，而易使工件温度急剧升高，以至于使热固性树脂变焦和热塑性材料变软。陶瓷材料成型后，除了可用碳化硅、金刚石砂轮磨削外，几乎不能进行其他加工。(2) 金属材料加工性考虑。金属材料的加工比较复杂，常用的成型方法有液态铸造成型、塑性锻压成型、液态或固态焊接成型、去除成型及

226、改性处理。从工艺性出发，若设计的是铸件，最好选用共晶合金；若设计的是锻件、冲压件，最好选用塑性好的合金；若设计的是焊接结构件，则不应选用铸铁，最适宜的材料是低碳钢或低合金钢，而铜合金、铝合金的焊接性能稍差。穷丰蛊斧逸谜依渭岂澄嗽荫乓潍究进崖园磷销昆娶邻仔陇栽芥磨掷朵瑟卧金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 在机器制造生产中，绝大多数的机械零件均要切削加工，而材料的切削加工性好坏，将直接影响到产品的加工质量、生产率和生产成本。为了便于切削，一般希望钢铁材料的硬度控制在170 HBS230 HBS之间。若化学成分已确

227、定，则可通过热处理改善金相组织和力学性能，达到改善切削加工性的目的。(3) 金属材料热处理性考虑。机械零件的最终使用性能，很大程度上取决于改性热处理。碳钢的淬透性差、强度较低，加热时容易过热而晶粒长大，淬火时容易变形与开裂。因此制造高强度及大截面、形状复杂的零件时，需要选用合金钢。常见金属材料的工艺性能比较见表2-18。颊萄临瑶铂草责厉诺删狸泉疡斧括季花腆犹打拂么鼠传苑渡率涤众俗垮驱金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 表表2-18 常见金属材料工艺性能比较常见金属材料工艺性能比较 戌攫涤皑搓次黄龙酮凡泽茵瞻曰弦

228、锰叫亏幕峙俯监驾怪峰鸭排铲友育孺回金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 5.2.3 经济性经济性经济性是指所选材料能制出成本最低的机器。首先应采用价廉又易获得的材料，但应注意机器价格不仅取决于材料价格，还取决于加工费用。有时虽采用较昂贵的材料，但由于加工简便，外廓尺寸及质量减小，却能制出成本低的机器。低碳钢可用作冲压件和焊接结构件，中碳钢35、40、45、50可用作齿轮、轴、键等零件，65、70、85钢可用作弹簧，低合金高强钢Q345等可用于桥梁、车辆、容器、锅炉等。若必须采用合金调质钢、弹簧钢和工具钢，也应积极

229、选用我国资源丰富的硅、锰、硼、钒类合金钢，如40Cr、35CrMnSi、65Mn和60Si2Mn等。歼店把了奠猪撇慕月处瞬扎潦啊魁贤襄巨奶七慌剁拦裤字补煞荧尾局蒙伯金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用项目二 机械零件材料的选用 总之，从化学成分考虑，合金元素含量少的钢及铸铁的成本比合金钢低，应优先选用。从加工过程考虑，“以铸代锻”、“以铁代钢”可使生产过程简化，降低生产成本，应综合考虑性能价格比，并尽量应用新材料。对于要求使用安全性及考虑维修在内的零件，有时选用价格较高的优质材料，会使其维修费用大为降低。上述选材原则之间既相互影响又相互制约，三个原则的主次地位也随实际情况的变化而变化，致使选择材料成为一个复杂的技术经济问题，但总的原则是要综合考虑、全面衡量，拟出几个不同方案进行分析比较，才能选出适合使用的工程材料。靶帮序纤惺谓卑疟簿瓣匝颜压钥待厄肌眺褂迎汹麓秘匙杀谋兰剐侍霸滞巾金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用金属材料及机械制造工艺项目二机械零件材料的选用