二选材的方法与步骤.docVIP

二、选材的方法与步骤 1．选材的方法 （1）以综合力学性能为主时的选材 当零件工作承受冲击载荷或循环载荷时，其失效形式主要是过量变形与疲劳断裂，因此要求材料具有较高的强度、疲劳强度、塑性与韧性，即要求有较好的综合力学性能。 30CrMnSi）；选用复相组织（在淬火钢中与马氏体共存一定数量的铁素体）以及形变热处理2）以疲劳强度为主时的选材 疲劳破坏是零件交变应力作用下最常见的破坏形式3）以磨为主时的选材 两零件摩擦时，磨损量与其接触应力、相对速度、润滑条件及摩擦副的材料有关。 1）摩擦较大，受力较小的情况 其主要失效形式是磨损，故要求材料具有高的耐磨性，如各种量具、钻套、刀具、冷冲模等。 2）同时受磨损与交变应力、冲击应力的零件 其失效形式主要是磨损、过量的变形与疲劳断裂选材的步骤针对具体情况，灵活运用选材原则。Cr18Ni9Ti钢制造，按设计要求需钻( 16mm细Y1Cr18Ni9钢制造。 工程材料种类繁多，特性各异，且应有范围也不同。△高分子材料的性能范围广，变化多，具有巨大的应用开发潜力。但一些性能较好的高分子材料，如聚碳酸脂等，因目前价格太贵尚难大量使用；价格较低的如聚乙烯等，则因强度、韧性、抗疲劳等能力较低，应用范围有限，只能制造轻载齿轮，密封圈等零件。△陶瓷材料太脆，目前还不能作为结构材料，但它是重要的工具材料和耐高温材料，并有着良好的绝缘性能。△复合材料有很好的比强度和比模量，但价格昂贵，如A12O3晶须增强复合材料的价格非昂贵，所以还不能在一般工业中使用。 齿轮类、轴类和箱体类零件在工业上应用范围最广，下面举例对其选材进行分析。 一、齿轮类零件的选材 （一）齿轮的工作条件、主要失效形式及对材料性能的要求 齿轮是机械工业中应用最广泛的重要零件之一，它主要用于传递动力和运动，改变速度和方向。 1、齿轮工作时的受力情2、齿轮主要失效形式其主要失效形式是断齿、齿面、磨损等。 3齿轮对材料性能的要求 4、齿轮常用材料 1、机床齿轮选材 40钢，45钢，40Cr，42SiMn经调质（或正火）高频淬火低温回火即可达到使用要求。20CrMnTi钢20Ｃr钢等渗碳钢制造，经渗碳淬火低温回火处理达到使用要求。。50～55HRC，齿心部硬度20～25HRC从下列材料中，并制订其分析每步热处理的目的：35，45，T 12，20Cr，40Cr，20CrMnTi，38CrMoAl，1Cr18Ni9TiW18Cr4V。1）分析该齿轮普通车床主轴箱滑动齿轮，是主传动系统中传递动力并改变转速的齿轮。50～55HRC40Cr钢合适。 2）850～870 空冷）→加工→调质（840～860油淬，600～650回火）→精加工→高频感应加热淬火（860～880高频感应加热，乳化液冷却）→低温回火（180～200回火）→精磨。 2、汽车、拖拉机齿轮 。使用中齿轮受一定冲击，负载较重，轮齿表面要求耐磨。其热处理技术条件是：轮齿表层碳的质量分数WC＝080%～105%，齿面硬度为58～63HRC，齿心部硬度为33～45HRC。 ”提供的材料中选择制造该齿轮的合适钢种，并制订其。1）分析由题意可知，此载货汽车变速箱齿轮在工作时承受载荷较重，轮齿承受周期变化的弯曲应力的作用较大，齿面承受着强烈摩擦和交变接触应力，为防止磨损，要求具有高硬度、高的疲劳强度和良好的耐磨性（58～63HRC）。HRC）以及适当的韧性。所列钢种中，调质钢钢 钢均不能满足使用要求（表面硬度只能达～HRC）为氮化钢，氮化层较薄，适合应用于转速，压力小，不受冲击的使用条件，故其不适合做此汽车齿轮钢虽然能达到力学性能要求，材料来源也比较充足，成本也较低，但是它的淬透性低，容易过热，淬火的变形开倾向较大，综合评价仍不能满足使用要求HRC）高耐磨性加工工艺路线为：下料齿坯锻造正火（950～970空冷）机加工渗碳（920～950渗碳6～8）预冷淬火（预冷至～油冷）低温回火喷丸校正花键孔磨齿。 图2　载货汽车变速齿轮简图