① 常用的机械零件用钢有哪些
机械制造用钢按用途可分为调质钢、表面硬化钢(包括渗碳钢、渗氮钢、低淬透性钢)、易切削钢、弹簧钢和滚动轴承钢等。
调质钢:
使用前一般先经淬火再经回火,以使强度和韧性达到要求碳素调质钢含碳量为0.03~0.60%,由于其淬透性较低,仅用于制造截面尺寸较小、形状简单或载荷较低的机械零件。合金调质钢是在碳素调质钢的基础上加入一种或几种合金元素,加入的合金元素总量一般不超过5%。合金调质钢的淬透性好,可在油中淬硬,淬火变形小,有更好的强度和韧性配合常用钢号有40Cr、35CrMo、40MnB等对截面尺寸大、承受载荷高的重要零件如航空发动机主轴、高速柴油机的曲轴和连杆、汽轮机和发电机的主轴等常用合金元素含量较高的钢种,如40CrNiMo、18CrNiW、25Cr2Ni4MoV等。
渗碳钢:
用于制造要求表面坚硬耐磨而心部强韧耐冲击的零件,如链销、活塞销、齿轮等。渗碳钢的含碳量低,为0.10~0.30%,以保证零件的心部韧性,经渗碳处理可在表面形成一层高碳高硬度的耐磨层。较重要的零件可采用合金渗碳钢,常用的钢号有20CrMnTi、20CrMo、20Cr等。
渗氮钢:
钢中含有与氮亲和力强的合金元素如铝铬、钼、钒等,以利于氮的渗入。渗氮层比渗碳层更硬、更耐磨和耐蚀,但渗氮层较薄。渗氮后零件变形小,常用以制造允许磨损量小的精密零件如磨床主轴、柱塞副、精密齿轮、阀杆等,常用的钢号有38CrMoAl。
低淬透性钢:
锰、硅等残余元素含量低的特殊碳素钢。用这类钢制造的零件在淬火时其中心部分比一般碳素结构钢还难于淬硬,淬硬层基本上沿零件表面轮廓均匀分布,而中心部分则保持较软韧的基体,以代替渗碳钢制造齿轮、轴套等,可省去费时的渗碳过程,节约能耗。为了使中心部分的韧性和表面的硬度有适当的配合,其含碳量一般在0.50~0.70%。
易切削钢 :
在钢中加入一种或几种元素如硫铅钙、硒等以降低切削力,所加入量一般仅为千分之几以下利用加入的元素本身,或加入元素与钢中其他元素结合成一种在切削过程中起减摩作用和促进断屑的夹杂物,从而达到延长刀具寿命、降低切削力、改善表面粗糙度等目的。由于硫的加入会降低钢的机械性能,一般仅用于制造在自动机上大量生产的轻载荷零件。现代易切削钢由于性能的改善,也大量用于制造汽车零件。
冷塑性成型用钢:
包括冷冲压用钢、冷墩用钢。
② 机械零件常用工程材料有哪几类,这些工程材料有哪些特点
机械零件常用工程材料很多,以金属材料为主,还有一些陶瓷啊,复合材料等。
③ 机械零件的材料有啥应用
作为一个机械设计人员,在选材时必须了解工业发展趋势,按国家标准,结合我国资源和生产条件,从实际出发全面考虑材料及其选择机械制造中最常用的材料是钢和铸铁,其次是有色金属合金。非金属材料如塑料、橡胶等,在机械制造中也具有独特的使用价值。铸铁铸铁和钢都是铁碳合金,它们的区别主要在于含碳量的不同。含碳量小于2%的铁碳合金称为钢,含碳量大于2%的称为铸铁。铸铁具有适当的易熔性,良好的液态流动性,因而可铸成形状复杂的零件。此外,它的减震性、耐磨性、切削性(指灰铸铁)均较好且成本低廉,因此在机械制造中应用甚广。常用的铸铁有:灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、合金铸铁等。其中灰铸铁和球墨铸铁是脆性材料,不能进行辗压和锻造。在上述铸铁中,以灰铸铁应用最广,球墨铸铁次之。
与铸铁相比,钢具有高的强度、韧性和塑性,并可用热处理方法改善其力学性能和加工性能。钢制零件的毛坯可用锻造、冲压、焊接或铸造等方法取得,因此其应用极为广泛。按照用途,钢可分为结构钢、工具钢和特殊钢。结构钢用于制造各种机械零件和工程结构的构件;工具钢主要用于制造各种刃具、模具和量具;特殊钢(如不锈钢、耐热钢、耐酸钢等)用于制造在特殊环境下工作的零件。按照化学成分,钢又可分为碳素钢和合金钢。碳素钢的性质主要取决于含碳量,含碳量越高则钢的强度越高,但塑性越低。为了改善钢的性能,特意加入了一些合金元素的钢称为合金钢。
④ 制作机械零件的常用金属材料有哪些
常用机械材料:
机架及支承板一般选择A3或45#
承受较大力矩一般45#调质
要求耐磨一般为球墨铸铁或铬钢淬火或锡青铜
特殊位置得根据实际使用情况选材
⑤ 机械零件设计的材料选用有什么要求
机械零件常用的材料有钢、铸铁、有色金属和非金属等,常用材料的牌号、性能及热处理知识可查阅机械设计手册。
在机械设计中选择材料是一个重要环节。随着材料科学的不断发展,机械制造业对零件的要求在提高。因此,设计者在选择材料时,应充分了解材料的性能和适用条件,并考虑零件的使用、工艺和经济性等要求。
1、使用要求
为保证机械零件不失效,根据载荷作用情况,对零件尺寸的限制和零件重要程度,对材料提出强度、刚度、弹性、塑性、冲击韧性、阻尼性和吸振性等力学性能方面的相应要求。同时,由于零件工作环境等其他需求,对材料可能还有密度、导热性、抗腐蚀性、热稳定性等物理性能和化学性能方面的要求等。
2、工艺要求
选择零件材料时必须考虑到加工制造工艺的影响。铸造毛坯应考虑材料的液态流动性、产生缩孔或偏折的可能性等;锻造毛坯应考虑材料的延展性、热脆性和变形能力等;焊接零件应考虑材料的可焊性和产生裂纹的倾向等;对进行热处理的零件应考虑材料的可淬性、淬透性及淬火变形的倾向等;对于切削加工的零件应考虑材料的易切削性、切削后能达到的表面粗糙度和表面性质的变化等。
3、经济性
从经济观点出发,在满足性能要求的前提下,应尽可能选用价廉的材料,以降低材料费用。另外,还应综合考虑到生产批量等因素的影响,如大量生产宜用铸造毛坯;单件生产采用焊接件,可以降低制造费用。
机械零件设计是从机器的工作原理、承载能力、构造和维护等方面研究通用机械零件的设计问题,其中包括如何合理确定零件的形状和尺寸、如何合理选择零件的材料以及如何使零件具有良好的工艺性等。
⑥ 选用机械零件材料时主要考虑什么原则
1、使用要求(首要考虑):
零件的震动,冲击,高温,低温, 高速,高载都应当慎重对待);
对零件尺寸和质量的限制;零件的重要程度。(对于整机可靠度的相对重要性)
2、工艺要求:
毛坯制造(铸造,锻打,切板,切棒);机械加工;热处理;表面处理。
3、经济性要求:
材料价格(昔通圆钢与冷拉型材,精密铸造,精密锻造的毛坯成本与加工成本的对比,);
加工批量和加工费用;材料的利用率; (如板材,棒料,型材的规格,合理的加以利用);
替代(尽量用廉价材料来代替价格相对昂贵的稀有材料,如在一些耐磨部位的套用球墨)
4、热处理的条件,有热处理与没有热处理条件的情况下选不同的材料;
5、 对重量的要求,经常提在手上的零件要求轻便,在满足机械强度条件下可选择比重小的材料。
(6)用于制造机械零件的常用材料有哪些扩展阅读:
作为一个机械设计人员,在选材时必须了解工业发展趋势,按国家标准,结合我国资源和生产条件,从实际出发全面考虑材料及其选择机械制造中最常用的材料是钢和铸铁,其次是有色金属合金。非金属材料如塑料、橡胶等,在机械制造中也具有独特的使用价值。
机械零件作为一门学科的具体内容包括:零(部)件的联接。如螺纹联接、楔联接、销联接、键联接、花键联接、过盈配合联接、弹性环联接、铆接、焊接和胶接等。
零件选用的尺寸及质量的大小与材料的品种及毛坯制取方法有关。用铸造材料制造毛坯时,一般可以不受尺寸及质量大小的限制;而用锻造材料制造毛坯时,则须注意锻压机械及设备的生产能力。
⑦ 机械零件用材料的主要性能要求是什么
各机械零件用材料的性能要求主要有抗拉强度,韧性,耐磨性,加工性能,表面处理要求等。回选择材料视实际答需要而定,如45号钢价格便宜可用于要求不高的场合,如可用于模具模架。如S136不锈钢,易加工,可用作精密机械制造常用钢
⑧ 机械制图中常用的材料有哪些
常用材料有:电线电缆,低压电器、各种配电柜、各种电机、电工工具、登高工具、绝缘材料、角钢、扁铁、各种螺丝等等。
⑨ 常用机械零件有哪几种
常用机械零件有以下:
斜面类简单机械:斜面、螺旋、劈。
杠杆类简单机械:杠杆、滑回轮、轮轴、齿轮。
对向答旋转部件的咬合处,如齿轮、混合辊等。
旋转的轴,包括连接器、心轴、卡盘、丝杠和杆等。
旋转的凸块和孔处。含有凸块或空洞的旋转部件是很危险的,如风扇叶、凸轮、飞轮等。
旋转部件和成切线运动部件间的咬合处,如动力传输皮带和皮带轮、链条和链轮、齿条和齿轮等。
机械零件又称机械元件(machine part)是构成机械的基本元件,是组成机械和机器的不可分拆的单个制件。机械零件既是研究和设计各种设备中机械基础件的一门学科,也是零件和部件的泛称。
⑩ 机械零件的材料都有哪些选择原则
机械零件是指组成机器的不可拆分的基本单元,如螺栓、螺钉、键、带、齿轮、轴、弹簧、销等。机械零件分为通用零件和专用零件。通用零件是指能在各种机器中广泛使用的零件,专用零件是指只能在某一类特定的机器中使用的零件。
一、机械零件常用材料
机械零件的材料有金属材料、非金属材料和复合材料。
金属材料分为黑色金属材料和有色金属材料。黑色金属材料包括各种钢、铸钢和铸铁,具有较好的力学性能(如强度、塑性、韧性等),价格相对便宜且容易获得,而且能满足多种性能和用途的要求。在各类黑色金属中,由于合金钢的性能优良,因而常常用来制造重要的零件。有色金属材料包括铜合金、铝合金、轴承合金等,具有密度小、导热和导电性能好等优点,通常还可用于有减摩、耐磨及耐腐蚀要求的场合。
非金属材料指塑料、橡胶、合成纤维等高分子材料及陶瓷等。高分子材料有许多优点,如原料丰富、密度小,在适当的温度范围内有很好的弹性,耐腐蚀性好等。其主要缺点是容易老化,其中不少材料阻燃性差,总体上讲,耐热性不好。陶瓷材料的主要特点是硬度极高、耐磨、耐腐蚀、熔点高、刚度大以及密度比钢铁小等。目前,陶瓷材料已应用于密封件、滚动轴承和切削刀具等结构中。其主要缺点是比较脆,断裂韧度低,价格昂贵,加工工艺性差等。
复合材料是指用两种或两种以上具有明显不同的物理和力学性能的材料经复合工艺处理而得到所需性能的一种新型材料。例如用玻璃、石墨(碳)、硼、塑料等非金属材料可以复合成各种纤维增强复合材料。在普通碳素钢板表面贴附塑料,可以获得强度高而又耐腐蚀的塑料复合钢板,主要优点是有较高的强度和弹性模量,而质量又特别小,但也有耐热性差、导热和导电性能较差的缺点。此外,复合材料的价格比较贵。所以目前复合材料主要用于航空、航天等高科技领域,在民用产品中,复合材料也有一些应用。
二、机械零件材料选择原则
从各种各样的材料中选择出适用的材料,是一项受多方面因素所制约的工作。在以后的有关章节中,将分别介绍各种零件适用的材料和牌号。下面就金属材料(主要是钢铁)的一般选用原则作一简介。
选择机械零件材料的原则是:所需材料应满足零件的使用要求,有良好的工艺性和经济性等。
1、使用要求
机械零件的使用要求表现为以下几点:
(1)零件的工作状况和受载情况,以及为避免相应的失效形式而提出的要求工作状况是指零件所处的环境特点、工作温度、摩擦和磨损的程度等。在湿热环境或腐蚀介质中工作的零件,其材料应有良好的缓蚀和耐腐蚀的能力,例如选用不锈钢、铜合金等。工作温度对材料选择的影响,一方面要考虑互相配合的两零件的材料的线胀系数不能相差过大,以免在温度变化时产生过大的热应力或者使配合松动;另一方面也要考虑材料的力学性能随温度而改变的情况。在滑动摩擦下工作的零件,要提高其表面硬度,以增强耐磨性,应选择适于进行表面处理的淬火钢、渗碳钢、氮化钢等品种或选用减摩和耐磨性能好的材料。
受载情况是指载荷、应力的大小和性质。脆性材料原则上只适用于制造在静载荷下工作的零件;在多少有些冲击的情况下,应以塑性材料作为主要使用的材料;对于表面受较大接触应力的零件,应选择可以进行表面处理的材料,如表面硬化钢;对于受变应力的零件,应选择耐疲劳的材料;对于受冲击载荷的零件,应选择冲击韧度较高的材料;对于尺寸取决于强度,且尺寸和质量又受限的零件,应选择强度较高的材料;对于尺寸取决于刚度的零件,应选用弹性模量较大的材料。
金属材料的性能一般可通过热处理加以提高和改善,因此,要充分利用热处理的手段来发挥材料的潜力。对于最常用的调质钢,由于其回火温度的不同,可得到力学性能不同的毛坯。回火温度越高,材料的硬度和强度将越低,而塑性越好。所以在选择材料的品种时。应同时规定其热处理规范,并在图样上加以注明。
(2)对零件尺寸和质量的限制零件尺寸及质量的大小与材料的品种及毛坯制取方法有关。用铸造材料制造毛坯时,一般可以不受尺寸及质量大小的限制;而用锻造材料制造毛坯时,则需注意锻压机械及设备的生产能力。此外,零件尺寸和质量的大小还和材料的强重比有关,应尽可能选用强重比大的材料,以便减小零件的尺寸和质量。
(3)零件在整机或部件中的重要程度。
2、工艺要求
要考虑所用的材料从毛坯到成品都能方便地制造出来。例如,结构复杂、尺寸较大的零件难以锻造,可以采用铸造或焊接,其材料必须具有良好的铸造性能或焊接性能。
根据所选的工艺,要考虑材料对该工艺的加工可能性。对于铸造,要考虑材料的液态流动性、产生缩孔和偏析的可能性等;对于焊接,要考虑材料的焊接性和产生裂纹的倾向等;对于锻造,要考虑材料的延伸性、热脆性和变形能力等;对于需要热处理的零件,要考虑材料的淬透性、淬火变形的倾向性等;对于需经切削加工的零件,要考虑材料的硬度、易切削性、冷作硬化程度和切削后能达到的表面粗糙度等。
3、经济要求
(1)材料本身的相对价格在满足使用要求的前提下,应尽量选用价格低廉的材料。这一点对于大批量制造的零件尤其重要。
(2)材料的加工费用当零件质量不大而加工量很大时,加工费用在零件总成本中要占很大比例。尽管铸铁比钢板价廉,但对于某些单件或小批量生产的箱体类零件来说,采用铸铁反而比采用钢板焊接的成本更高,因为后者可以省掉模具的制造费用。
(3)材料的利用率采用无屑或少切屑加工,如模锻、精铸、冲压等,可以提高材料的利用率。
(4)局部品质原则在很多情况下,零件在其不同的部位上对材料有不同的要求。要想选用一种材料满足不同的要求,事实上是不可能的,即使可能,价格也非常昂贵。这时,可根据局部品质原则,在不同的部位上采用不同的材料或采用不同的热处理工艺,使各局部的要求分别得到满足。例如蜗轮的轮齿必须具有优良的耐磨性和较高的抗胶合能力,其他部分只需具有一般的强度即可,故在铸铁轮芯外套用青铜齿圈,以满足这些要求。又如滑动轴承只在其和轴颈接触的表面处要求有减摩性,所以只需用减摩材料制成轴瓦,而不必把整个轴承都用减摩材料制造。
局部品质也可以用渗碳、表面淬火、表面喷镀、表面辗压等方法获得。
(5)材料代用以节约贵重、稀有材料由于供应上的原因或经济性的要求,可以对所选材料用其他材料代用。例如,当强度为主要要求时,可选用强度较高而价格较贵的材料,也可用强度较差而价廉的材料代替,而将结构尺寸适当加大;当耐磨或耐腐蚀为主要要求时,可以不选用耐磨性或防腐性好的材料而选用较差的材料进行各种表面硬化处理或防腐处理;对于稀有材料,也可以用普通材料代替,例如用铝青铜代替锡青铜制造轴瓦。
(6)材料供应情况从简化材料品种的供应和储存出发,对于小批量生产的零件,应尽可能减少同一台机器上使用材料的品种和规格。