文档介绍：选材的一般原则
(一)应满足零件的使用性能要求
(二)淬透性与钢材选用
(三)材料的工艺性能应满足加工要求
(四)根据材料的经济性选材
第四节结构钢的选用原则
应满足零件的使用性能要求
分析零件的工作条件
零件的受力情况
零件的工作环境
零件的特殊性能要求
进行零件的失效分析
分析同类零件的失效形式,为准确地确定零件的使用性能提供可靠依据
确定主要的性能指标
零件的工作条件和失效形式
零件失效类型
变形——弹、塑性变形。
断裂——脆、塑性,疲劳断裂。
表面损伤——磨损、腐蚀等。
零件
工作条件
常见失效形式
性能要求
应力 种类
载荷 性质
受载 状态
螺栓
拉、剪
静载
--
过量变形,断裂
强度,塑性
传动轴
弯、扭
循环 冲击
轴颈 摩擦
疲劳断裂,过量变形,轴颈磨损
综合力学性能
传动齿轮
压、弯
循环 冲击
摩擦 振动
断齿,疲劳断裂
磨损,接触疲劳
表面高硬度及高
疲劳极限 心部强度及韧性
弹簧
扭、弯
交变 冲击
振动
弹性失稳 疲劳破坏
弹性极限,屈强比 ,疲劳极限
一、力学性能与钢材选用
(1)静载拉伸实验时材料力学性能指标
介绍拉伸实验:
ob弹性变形阶段
bcd屈服阶段
dB强化阶段
Bk缩颈阶段
k试样断裂
(2)硬度
材料抵抗局部塑性变形的能力
布氏硬度
洛氏硬度
维氏硬度
布氏硬度测定的原理
卸载
洛氏硬度(HR)
硬度符号
压头
总载荷
(kgf)
表盘上刻度颜色
常用硬度值范围
使用范围
HRA
金钢石圆锥
60
黑  色
70~85
碳化物、硬质合金表面淬火等
HRB
淬火钢球
100
红  色
25~100
有色金属、退火及正火钢等
HRC
金钢石圆锥
150
黑  色
20~67
调质钢、淬火钢等
设备简单,操作迅速方便。硬度测定仅产生很小压痕,并不损坏零件,因而适合于成品检验
HRC测定
(3)冲击韧性实验
力学性能指标之间的变化规律
强度与硬度呈正比
中、低碳钢:σb≈(MPa)
高碳钢: σb≈(MPa)
合金调质钢:σb≈(MPa)
灰铸铁: σb≈(MPa)
退火铝合金: σb≈(MPa)
强度、硬度与塑性、韧性呈反比