機械零件材料應用
發布時間：
2023-07-26
作為一個機械設計人員，在選材時必須了解工業發展趨勢，按國家標準，結合我國資源和生產條件，從實際出發全面考慮材料及其選擇機械制造中最常用的材料是鋼和鑄鐵，其次是有色金屬合金。
作為一個機械設計人員，在選材時必須了解工業發展趨勢，按國家標準，結合我國資源和生產條件，從實際出發全面考慮材料及其選擇機械制造中最常用的材料是鋼和鑄鐵，其次是有色金屬合金。非金屬材料如塑料、橡膠等，在機械制造中也具有獨特的使用價值。
鑄鐵和鋼都是鐵碳合金，它們的區別主要在于含碳量的不同。含碳量小于2%的鐵碳合金稱為鋼，含碳量大于2%的稱為鑄鐵。鑄鐵具有適當的易熔性，良好的液態流動性，因而可鑄成形狀復雜的零件。此外，它的減震性、耐磨性、切削性（指灰鑄鐵）均較好且成本低廉，因此在機械制造中應用甚廣。常用的鑄鐵有：灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵、合金鑄鐵等。其中灰鑄鐵和球墨鑄鐵是脆性材料，不能進行輾壓和鍛造。在上述鑄鐵中，以灰鑄鐵應用最廣，球墨鑄鐵次之。
與鑄鐵相比，鋼具有高的強度、韌性和塑性，并可用熱處理方法改善其力學性能和加工性能。鋼制零件的毛坯可用鍛造、沖壓、焊接或鑄造等方法取得，因此其應用極為廣泛。按照用途，鋼可分為結構鋼、工具鋼和特殊鋼。結構鋼用于制造各種機械零件和工程結構的構件；工具鋼主要用于制造各種刃具、模具和量具；特殊鋼（如不銹鋼、耐熱鋼、耐酸鋼等）用于制造在特殊環境下工作的零件。按照化學成分，鋼又可分為碳素鋼和合金鋼。碳素鋼的性質主要取決于含碳量，含碳量越高則鋼的強度越高，但塑性越低。為了改善鋼的性能，特意加入了一些合金元素的鋼稱為合金鋼。1）碳素結構鋼這類鋼的含碳量一般不超過0.7%。含碳量低于0.25%的低碳鋼，它的強度極限和屈服極限較低，塑性很高，且具有良好的焊接性，適于沖壓、焊接，常用來制作螺釘、螺母、墊圈、軸、氣門導桿和焊接構件等。含碳量在0．l%～0.2%的低碳鋼還用以制作滲碳的零件，如齒輪、活塞銷、鏈輪等。通過滲碳淬火可使零件表面硬而耐磨，心部韌而耐沖擊。如果要求有更高強度和耐沖擊性能時，可采用低碳含金鋼。含碳量在 0．3%～0．5%的中碳鋼，它的綜合力學性能較好，既有較高的強度，又有一定的塑性和韌性，常用作受力較大的螺栓、螺母、鍵、齒輪和軸等零件。含碳量在0.55%一0.7%的高碳鋼，具有高的強度和彈性，多用來制作普通的板彈簧、螺旋彈簧或鋼絲繩等。
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