機械零件設計的材料有哪些

A. 機械零件設計中怎樣進行材料選擇

選材是機械零件設計中的一個重要環節，在新產品的設計和老產品的改進中，一般來說，零件設計的任務是在保證其使用性能的前提下，設計最合理的結構尺寸和選用最合適的材料及強化工藝，既要保證所設計產品的性能可靠，又要成本低廉。設計工作中，正確、合理的選材是一個重要.

B. 機械常用材料有哪些

機械工程上用得比較普6.遍的材料有：1.碳鋼，如45、20、10、A3、Q235等；
2.合金鋼，錳鋼版、權鉬鉻鎢釩鋼、鈦鋼、鉻鎳鋼等；3.有色金屬，如銅、鋁、錫等；4.塑料，聚氯乙烯板材、PVC管、PPR管等；5.復合材料，如酚酫層壓板。

C. 機械零件的材料都有哪些選擇原則

機械零件是指組成機器的不可拆分的基本單元，如螺栓、螺釘、鍵、帶、齒輪、軸、彈簧、銷等。機械零件分為通用零件和專用零件。通用零件是指能在各種機器中廣泛使用的零件，專用零件是指只能在某一類特定的機器中使用的零件。
一、機械零件常用材料
機械零件的材料有金屬材料、非金屬材料和復合材料。
金屬材料分為黑色金屬材料和有色金屬材料。黑色金屬材料包括各種鋼、鑄鋼和鑄鐵，具有較好的力學性能(如強度、塑性、韌性等)，價格相對便宜且容易獲得，而且能滿足多種性能和用途的要求。在各類黑色金屬中，由於合金鋼的性能優良，因而常常用來製造重要的零件。有色金屬材料包括銅合金、鋁合金、軸承合金等，具有密度小、導熱和導電性能好等優點，通常還可用於有減摩、耐磨及耐腐蝕要求的場合。
非金屬材料指塑料、橡膠、合成纖維等高分子材料及陶瓷等。高分子材料有許多優點，如原料豐富、密度小，在適當的溫度范圍內有很好的彈性，耐腐蝕性好等。其主要缺點是容易老化，其中不少材料阻燃性差，總體上講，耐熱性不好。陶瓷材料的主要特點是硬度極高、耐磨、耐腐蝕、熔點高、剛度大以及密度比鋼鐵小等。目前，陶瓷材料已應用於密封件、滾動軸承和切削刀具等結構中。其主要缺點是比較脆，斷裂韌度低，價格昂貴，加工工藝性差等。
復合材料是指用兩種或兩種以上具有明顯不同的物理和力學性能的材料經復合工藝處理而得到所需性能的一種新型材料。例如用玻璃、石墨(碳)、硼、塑料等非金屬材料可以復合成各種纖維增強復合材料。在普通碳素鋼板表面貼附塑料，可以獲得強度高而又耐腐蝕的塑料復合鋼板，主要優點是有較高的強度和彈性模量，而質量又特別小，但也有耐熱性差、導熱和導電性能較差的缺點。此外，復合材料的價格比較貴。所以目前復合材料主要用於航空、航天等高科技領域，在民用產品中，復合材料也有一些應用。
二、機械零件材料選擇原則
從各種各樣的材料中選擇出適用的材料，是一項受多方面因素所制約的工作。在以後的有關章節中，將分別介紹各種零件適用的材料和牌號。下面就金屬材料(主要是鋼鐵)的一般選用原則作一簡介。
選擇機械零件材料的原則是：所需材料應滿足零件的使用要求，有良好的工藝性和經濟性等。
1、使用要求
機械零件的使用要求表現為以下幾點：
(1)零件的工作狀況和受載情況，以及為避免相應的失效形式而提出的要求工作狀況是指零件所處的環境特點、工作溫度、摩擦和磨損的程度等。在濕熱環境或腐蝕介質中工作的零件，其材料應有良好的緩蝕和耐腐蝕的能力，例如選用不銹鋼、銅合金等。工作溫度對材料選擇的影響，一方面要考慮互相配合的兩零件的材料的線脹系數不能相差過大，以免在溫度變化時產生過大的熱應力或者使配合松動；另一方面也要考慮材料的力學性能隨溫度而改變的情況。在滑動摩擦下工作的零件，要提高其表面硬度，以增強耐磨性，應選擇適於進行表面處理的淬火鋼、滲碳鋼、氮化鋼等品種或選用減摩和耐磨性能好的材料。
受載情況是指載荷、應力的大小和性質。脆性材料原則上只適用於製造在靜載荷下工作的零件；在多少有些沖擊的情況下，應以塑性材料作為主要使用的材料；對於表面受較大接觸應力的零件，應選擇可以進行表面處理的材料，如表面硬化鋼；對於受變應力的零件，應選擇耐疲勞的材料；對於受沖擊載荷的零件，應選擇沖擊韌度較高的材料；對於尺寸取決於強度，且尺寸和質量又受限的零件，應選擇強度較高的材料；對於尺寸取決於剛度的零件，應選用彈性模量較大的材料。
金屬材料的性能一般可通過熱處理加以提高和改善，因此，要充分利用熱處理的手段來發揮材料的潛力。對於最常用的調質鋼，由於其回火溫度的不同，可得到力學性能不同的毛坯。回火溫度越高，材料的硬度和強度將越低，而塑性越好。所以在選擇材料的品種時。應同時規定其熱處理規范，並在圖樣上加以註明。
(2)對零件尺寸和質量的限制零件尺寸及質量的大小與材料的品種及毛坯製取方法有關。用鑄造材料製造毛坯時，一般可以不受尺寸及質量大小的限制；而用鍛造材料製造毛坯時，則需注意鍛壓機械及設備的生產能力。此外，零件尺寸和質量的大小還和材料的強重比有關，應盡可能選用強重比大的材料，以便減小零件的尺寸和質量。
(3)零件在整機或部件中的重要程度。
2、工藝要求
要考慮所用的材料從毛坯到成品都能方便地製造出來。例如，結構復雜、尺寸較大的零件難以鍛造，可以採用鑄造或焊接，其材料必須具有良好的鑄造性能或焊接性能。
根據所選的工藝，要考慮材料對該工藝的加工可能性。對於鑄造，要考慮材料的液態流動性、產生縮孔和偏析的可能性等；對於焊接，要考慮材料的焊接性和產生裂紋的傾向等；對於鍛造，要考慮材料的延伸性、熱脆性和變形能力等；對於需要熱處理的零件，要考慮材料的淬透性、淬火變形的傾向性等；對於需經切削加工的零件，要考慮材料的硬度、易切削性、冷作硬化程度和切削後能達到的表面粗糙度等。
3、經濟要求
(1)材料本身的相對價格在滿足使用要求的前提下，應盡量選用價格低廉的材料。這一點對於大批量製造的零件尤其重要。
(2)材料的加工費用當零件質量不大而加工量很大時，加工費用在零件總成本中要佔很大比例。盡管鑄鐵比鋼板價廉，但對於某些單件或小批量生產的箱體類零件來說，採用鑄鐵反而比採用鋼板焊接的成本更高，因為後者可以省掉模具的製造費用。
(3)材料的利用率採用無屑或少切屑加工，如模鍛、精鑄、沖壓等，可以提高材料的利用率。
(4)局部品質原則在很多情況下，零件在其不同的部位上對材料有不同的要求。要想選用一種材料滿足不同的要求，事實上是不可能的，即使可能，價格也非常昂貴。這時，可根據局部品質原則，在不同的部位上採用不同的材料或採用不同的熱處理工藝，使各局部的要求分別得到滿足。例如蝸輪的輪齒必須具有優良的耐磨性和較高的抗膠合能力，其他部分只需具有一般的強度即可，故在鑄鐵輪芯外套用青銅齒圈，以滿足這些要求。又如滑動軸承只在其和軸頸接觸的表面處要求有減摩性，所以只需用減摩材料製成軸瓦，而不必把整個軸承都用減摩材料製造。
局部品質也可以用滲碳、表面淬火、表面噴鍍、表面輾壓等方法獲得。
(5)材料代用以節約貴重、稀有材料由於供應上的原因或經濟性的要求，可以對所選材料用其他材料代用。例如，當強度為主要要求時，可選用強度較高而價格較貴的材料，也可用強度較差而價廉的材料代替，而將結構尺寸適當加大；當耐磨或耐腐蝕為主要要求時，可以不選用耐磨性或防腐性好的材料而選用較差的材料進行各種表面硬化處理或防腐處理；對於稀有材料，也可以用普通材料代替，例如用鋁青銅代替錫青銅製造軸瓦。
(6)材料供應情況從簡化材料品種的供應和儲存出發，對於小批量生產的零件，應盡可能減少同一台機器上使用材料的品種和規格。

D. 在做機械設計時怎樣去選擇材料

一、機械零件的常用材料

1、黑色金屬

鑄鐵：灰鑄鐵——良好的切削加工性和減震性，常用作機座和機架

球墨鑄鐵——強度高、耐磨性好，減震性，抗沖擊→曲軸、齒輪

可鍛鑄鐵——馬口鐵，強度和塑性較高，當零件尺寸小，形狀復雜，而不能用鑄鋼或鍛鋼製造時

鑄鋼——鑄造性比鑄鐵差，但比鍛鋼和軋制鋼好，用於重載零件鑄造。強度性比鑄鐵好，但比鍛鋼和軋制鋼差（組織沒那麼緻密）

鑄鋼：碳素鑄鋼；低合金鑄鋼；中合金鑄鋼；高合金鑄鋼

碳鋼與合金鋼——應用最廣泛

碳鋼：普通碳鋼；優質碳鋼（化學成份比較穩定）

2、有色金屬——有減摩、抗腐蝕、耐熱性、電磁性等較好

a) 鋁合金——重量輕、導熱導電性較好、塑性好、抗氧化性好

高強度鋁合金強度可與碳素鋼相近，可作承載零件，在飛機、汽車及其他行走機械上有廣泛應用。

橡膠——彈性、絕緣性好，常用作彈性元件和密封元件、減震元件

塑料——輕、易加工成形、減摩性好，強度低，可作為普通機械零件、絕緣體

陶瓷——電熱性好，硬度高

4、復合材料

二、機械零件材料選用的原則

要考慮三個方面的要求

1、使用要求（首要考慮）：

1）零件的工況；2）對零件尺寸和質量的限制；3）零件的重要程度

2、工藝要求：1）毛坯製造；2）機械加工；3）熱處理

3、經濟性要求：

1）材料價格；2）加工批量和加工費用；3）材料的利用率；4）局部品質原則

5）替代（盡量用廉價材料來代替價格相對昂貴的稀有材料）。

另外，還要考慮當地材料的供應情況

E. 機械零件的設計都有哪些步驟方法

一、機械零件的常規設計方法
1、理論設計
理論設計是根據設計理論和實驗數據所進行的設計。它又可分為設計計算和校核計算兩類。設計計算是根據零件的工作情況，選定計算準則，按其所規定的要求計算出零件的主要幾何尺寸和參數。校核計算是先按其他辦法初步擬定出零件的主要尺寸和參數，然後根據計算準則所規定的要求校校零件是否安全。由於校核計算時，已知零件的有關尺寸，因此能計入影響強度的結構因素和尺寸因素，計算結果比較精確。
2、經驗設計
經驗設計是根據已有的經驗公式或設計者本人的工作經驗，或藉助類比方法所進行的設計。這主要適用於使用要求不大變動而結構形狀已典型化的零件，如箱體、機架、傳動零件的結構要素等。
3、模型實驗設計
這種設計是對一些尺寸巨大、結構復雜的重要零件，根據初步設計的結果，按比例製成小尺寸的模型，經過實驗手段對其各方面的特性進行檢驗，再根據實驗結果對原設計進行逐步修改，從而達到完善的設計。模型實驗設計是在設計理論還不成熟，已有的經驗又不足以解決設計問題時，為積累新經驗、發展新理論和獲得好結果而採用的一種設計方法。但這種設計方法費時、耗資，一般只用於特別重要的設計中。
二、機械零件設計的一般步驟
1)選擇零件的類型和結構。這要根據零件的使用要求，在熟悉各種零件的類型、特點及應用范圍的基礎上進行。
2)分析和計算載荷。分析和計算載荷，是根據機器的工作情況，來確定作用在零件上的載荷。
3)選擇合適的材料。要根據零件的使用要求、工藝要求和經濟性要求來選擇合適的材料。
4)確定零件的主要尺寸和參數。根據對零件的失效分析和所確定的計算準則進行計算，便可確定零件的主要尺寸和參數。
5)零件的結構設計。應根據功能要求、工藝要求、標准化要求，確定零件合理的形狀和結構尺寸。
6)校核計算。只是對重要的零件且有必要時才進行這種校核計算，以確定零件工作時的安全程度。
7)繪制零件的工作圖。
8)編寫設計計算說明書。
三、機械零件的設計計算
機械零件的主要尺寸常常需要通過理論計算確定。理論設計計算是根據零件的結構特點和工作情況，將它合理簡化成一定的物理模型，運用理論力學、材料力學、流體力學、摩擦學、熱力學、機械振動學等理論或利用這些理論推導出設計公式、實驗數據來進行設計。理論設計計算可分為設計計算和校核計算兩種。
1)設計計算。按設計公式直接求得零件的有關主要尺寸。
2)校核計算。已知零件各部分的尺寸，用設計公式校核它是否滿足有關的設計計算準則。
為了使設計計算的結果更符合實際，應該多方面參考過去成功的設計和實踐積累的經驗關系式、統計數據等。對於一些大型、結構復雜的重要零件，必要時還可以進行模型實驗或實物實驗。

F. 我們日常常見機械加工的金屬材料有哪些

硬度由大到小：不銹鋼>鑄鐵>銅>鋁

不知道你想問什麼？

每種材料都有很多分類，多是通過改變元素含量和熱處理狀態，而改變材料性能。根據需要選用。

的確要查手冊，再有就是請教工廠的老師傅。

G. 機械制圖中常用的材料有哪些

常用材料有：電線電纜，低壓電器、各種配電櫃、各種電機、電工工具、登高工具、絕緣材料、角鋼、扁鐵、各種螺絲等等。

H. 機械零件常用工程材料有哪幾類,這些材料主要有哪些性能特點

機械工程材料涉及面很廣，按屬性可分為金屬材料和非金屬材料兩大類。金屬材料包括黑色金屬和有色金屬。
有色金屬用量雖只佔金屬材料的5%，但因具有良好的導熱性、導電性，以及優異的化學穩定性和高的比強度等，而在機械工程中佔有重要的地位。非金屬材料又可分為無機非金屬材料和有機高分子材料。前者除傳統的陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料外，還包括氮化硅、碳化硅等新型材料以及碳素材料（見碳和石墨材料）等。後者除了天然有機材料如木材、橡膠等外，較重要的還有合成樹脂（見工程塑料）。
此外，還有由兩種或多種不同材料組合而成的復合材料。這種材料由於復合效應，具有比單一材料優越的綜合性能，成為一類新型的工程材料。

I. 機械零件的材料有啥應用

作為一個機械設計人員，在選材時必須了解工業發展趨勢，按國家標准，結合我國資源和生產條件，從實際出發全面考慮材料及其選擇機械製造中最常用的材料是鋼和鑄鐵，其次是有色金屬合金。非金屬材料如塑料、橡膠等，在機械製造中也具有獨特的使用價值。鑄鐵鑄鐵和鋼都是鐵碳合金，它們的區別主要在於含碳量的不同。含碳量小於2%的鐵碳合金稱為鋼，含碳量大於2%的稱為鑄鐵。鑄鐵具有適當的易熔性，良好的液態流動性，因而可鑄成形狀復雜的零件。此外，它的減震性、耐磨性、切削性(指灰鑄鐵)均較好且成本低廉，因此在機械製造中應用甚廣。常用的鑄鐵有:灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵、合金鑄鐵等。其中灰鑄鐵和球墨鑄鐵是脆性材料，不能進行輾壓和鍛造。在上述鑄鐵中，以灰鑄鐵應用最廣，球墨鑄鐵次之。

與鑄鐵相比，鋼具有高的強度、韌性和塑性，並可用熱處理方法改善其力學性能和加工性能。鋼制零件的毛坯可用鍛造、沖壓、焊接或鑄造等方法取得，因此其應用極為廣泛。按照用途，鋼可分為結構鋼、工具鋼和特殊鋼。結構鋼用於製造各種機械零件和工程結構的構件;工具鋼主要用於製造各種刃具、模具和量具;特殊鋼(如不銹鋼、耐熱鋼、耐酸鋼等)用於製造在特殊環境下工作的零件。按照化學成分，鋼又可分為碳素鋼和合金鋼。碳素鋼的性質主要取決於含碳量，含碳量越高則鋼的強度越高，但塑性越低。為了改善鋼的性能，特意加入了一些合金元素的鋼稱為合金鋼。

J. 機械零件常用工程材料有哪幾類這些材料材料有性能特點

金屬材料的機械性能是零件的設計和選材時的主要依據。外載入荷性質不同（例如拉伸、壓縮、扭轉、沖擊、循環載荷等），對金屬材料要求的機械性能也將不同。常用的機械性能包括：強度、塑性、硬度、沖擊韌性、多次沖擊抗力和疲勞極限等。 1． 強度強度是指金屬材料在靜荷作用下抵抗破壞（過量塑性變形或斷裂）的性能。由於載荷的作用方式有拉伸、壓縮、彎曲、剪切等形式，所以強度也分為抗拉強度、抗壓強度、抗彎強度、抗剪強度等。各種強度間常有一定的聯系，使用中一般較多以抗拉強度作為最基本的強度指標。 2． 塑性塑性是指金屬材料在載荷作用下，產生塑性變形（永久變形）而不破壞的能力。 3． 硬度硬度是衡量金屬材料軟硬程度的指標。目前生產中測定硬度方法最常用的是壓入硬度法，它是用一定幾何形狀的壓頭在一定載荷下壓入被測試的金屬材料表面，根據被壓入程度來測定其硬度值。常用的方法有布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC）和維氏硬度（HV）等方法。 4． 疲勞前面所討論的強度、塑性、硬度都是金屬在靜載荷作用下的機械性能指標。實際上，許多機器零件都是在循環載荷下工作的，在這種條件下零件會產生疲勞。 5． 沖擊韌性以很大速度作用於機件上的載荷稱為沖擊載荷，金屬在沖擊載荷作用下抵抗破壞的能力叫做沖擊韌性