如何选择零件材料：从选材步骤到经济性审查

2023-06-24 理论教育版权反馈

【摘要】：对同类零件的用材情况进行调查研究。所选材料除应满足零件的使用性能和工艺性能要求外，还应适应高效加工和组织现代化生产的要求。对材料的经济性审查包括材料费、加工费、使用寿命等。关键零件投产前应对所选材料进行试验，以验证所选材料与热处理方法能否达到各项性能指标要求，冷热加工有无困难等。试验结果基本满意后，可小批投产。复合材料虽然具有很好的性能，但价格昂贵，在一般工业中应用有限。

在具体工程实践中通常按照以下步骤进行选材：

（1）确定材料的性能要求。分析零件的工作条件及失效形式，确定零件的性能要求（使用性能和工艺性能）。一般主要考虑力学性能，特殊情况应考虑物理、化学性能。

（2）对同类零件的用材情况进行调查研究。对同类零件的用材情况进行调查研究，从使用性能、原材料供应和加工等方面分析选材是否合理，以此作为选材的参考。

（3）确定零件的力学性能指标。从确定的零件性能要求中找出最关键的性能要求，然后通过力学计算或试验等方法，确定零件应具有的力学性能指标或物理、化学性能指标。

（4）合理选择材料。所选材料除应满足零件的使用性能和工艺性能要求外，还应适应高效加工和组织现代化生产的要求。

（5）确定热处理方法或其他强化方法。

（6）审核所选材料的经济性。对材料的经济性审查包括材料费、加工费、使用寿命等。

（7）进行材料试验。关键零件投产前应对所选材料进行试验，以验证所选材料与热处理方法能否达到各项性能指标要求，冷热加工有无困难等。试验结果基本满意后，可小批投产。对于不重要零件或某些单件、小批生产的非标准设备以及维修中所用的材料，若对材料选用和热处理都有成熟资料和经验时，可不进行试验和试制。

陶瓷材料是重要的工具材料和耐高温材料，有较好的绝缘性，在航空工业、国防工业中占有重要的地位，但陶瓷材料几乎没有塑性，脆性极大，不适合制作重要的受力构件。高分子材料由于强度和刚度较低、易老化，只能制造一些轻载齿轮、壳体、密封圈等零件，在工程上还不能制作承载较大的结构零件。复合材料虽然具有很好的性能，但价格昂贵，在一般工业中应用有限。金属材料具有优良的综合力学性能和某些物理、化学性能，且可以通过不同的工艺来调整其性能，所以金属材料尤其是钢铁材料，目前仍然是机械工业中最主要的结构材料。

如何选择零件材料：从选材步骤到经济性审查

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