机械零件的选材及热处理 工艺
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
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 兴一、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 兴四、典型零件选材及热处理工艺分析
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
选材的一般原则 1.材料的机械性能: 2材料的工艺性能: 3.材料的经济性
一、选材的一般原则 1．材料的机械性能： 2. 材料的工艺性能： 3. 材料的经济性
1.材料的机械性能 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,査手册找 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
1．材料的机械性能 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
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
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
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
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 ※1.轴的工作条件失效方式及对性能的要求 2.轴的选材及热处理
四、典型零件选材及热处理工艺分析 1.轴的工作条件失效方式及对性能的要求 2. 轴的选材及热处理