文档介绍：机械零件的选材及热处理工艺
引言
在机械零件的设计与制造过程中,如何合
理地选择和使用金属材料是一项十分重要
的工作。因为设计时不仅要考虑材料的性
能能够适应零件的工作条件,使零件经久
耐用,而且还要求材料具有较好的加工工
艺性能和经济性,以便提高零件的生产率,
降低成本,减少消耗等。
机械零件的选材及热处理工艺
一、选材的一般原则
二、热处理技术条件的标注
三、热处理与切削加工性的关系
四、典型零件选材及热处理工艺分析
一、选材的一般原则
:
2. 材料的工艺性能:
3. 材料的经济性

在设计零件并进行选材时,应根据零件的工作条件和损坏形式找出所选材料主要机械性能指标,查手册找出适合其性能要求的材料,这是保证零件经久耐用的先决条件。
如:一些轴类零件,工作条件(受力情况)是交变弯曲应力,扭转应力,冲击负荷、磨损。主要损坏形式是疲劳破析、过度磨损,要求的主要机械性能指标是屈服强度。
因此,这些机械性能指标经常成为材料选用的主要依据。而且同时还应考虑到短时过载、润滑浪、材料内部缺陷等因素的影响。
2. 材料的工艺性能
铸造性能:包括流动性、收缩、偏析、吸气性等。
锻造性能:包括可锻性(塑性与变形抗力的综合)、抗
氧化性、冷镦性、锻后冷却要求等。
机械加工性:包括光洁度,切削加工性等。
焊接性能:包括形成冷裂或热裂的倾向、形成气孔的倾
向等。
热处理工艺性:包括淬透性、变形开裂倾向、过热敏感
性、回火脆性倾向、氧化脱碳倾向。
3. 材料的经济性
在满足使用性能的前提下,选用零件材料时还应注意降
低零件的总成本。(零件的总成本包括材料本身的价格
和与生产有关的其它一切费用)。
在金属材料中,碳钢和铸铸铁的价格是比较低廉的,因
此在满足零件机械性能的前提下选用碳钢的铸铁(尤其
是球墨铸铁),不仅具有较好的加工工艺性能,而且可
降低成本。
二、热处理技术条件的标注
设计者应根据零件的工作特性,提出热处理技术条件
热处理零件一般在图纸上都以硬度作为热处理技术条件,
对于渗碳的零件则还应标注渗碳深度。某些要求性能较
高的零件则还需标注其它机械性能指标。
此外,在标注硬度的同时要写出相应的热处理工艺名称,
如调质、淬火回火、高频淬火等,在标注硬度范围时,
其波动范围为HRC在5个单位左右,HB在20~40个单位左
右。
采用不同热处理方法时,图纸上的标注方法不同。
三、热处理与切削加工性的关系
材料的切削加工性的好坏,经常用材料被切削的难易程
度、材料被切削后的表面光洁度以及刀具寿命等几方面
情况来衡量。
实践证明,在切削加工时,为了不致发生“粘刀”现象和使
刀具严重磨损,通过金相组织控制钢的硬度范围是必要
的,为了使钢具有良好的切削加工性,一般希望硬度控
制在HB170~230,调低状态的中碳钢为了改善表面光洁度
可将硬度提高到≥HB250,但将使普通刀具受到严重磨损。
四、典型零件选材及热处理工艺分析

2. 轴的选材及热处理