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      張家口零件設計時選擇材料六原則

      2019-11-11  來自: 張家口創贏機械制造有限公司 瀏覽次數:76

      張家口創贏機械制造有限公司和大家聊一下關于張家口零件設計時選擇材料六原則,需要注意什么,供大家參考一下,希望對大家有所幫助。

      零件設計時,材料選擇得合理是決定其使用性能和壽命的基礎,同時對熱處理的工藝性也有重要影響。因此,材料選擇是產品設計質量和熱處理工藝質量的另一關鍵環節。零件材料選擇的要點如下:

      (1)根據零件工作條件和通常的失效特點選擇材料 

      零件的工作條件包括零件所受載荷類型及大小、環境溫度和介質;零件失效形式包括磨損、變形、韌性斷裂和脆性斷裂等。所選擇的材料必須確保零件工作過程所需要的性能,如各種力學性能、耐磨性、抗咬合粘滯性、耐蝕性、持久強度和低溫脆性,以及其他特殊性能要求,如電性、磁性、密度等。例如:

      1)對于疲勞失效的零件,應根據其疲勞類型(接觸疲勞、沖擊疲勞、腐蝕疲勞等)和預選材料本身的特性以及疲勞強度與抗拉強度的關系、以往的經驗等進行選材。

      2)對于承受沖擊頻率不大但沖擊載荷較大的零件,通常選擇的材料其化學成分(質量分數)碳含量不大于0.4%,磷、硫含量在0.025%以下,錳含量不大于1.4%,鉻含量小于1.0%。其性能以韌性為主(硬度為45HRC左右)。對于承受沖擊頻率較大但沖擊載荷較小的零件,應以強度為主,硬度以48~ 52HRC為宜。

      3)對于要求耐磨的零件,應根據磨損類型(顆粒磨損、粘著磨損、接觸磨損和腐蝕磨損)和工作時承受的壓力等具體情況,先確定選材方向,進而再確定材料的具體牌號及熱處理方法和硬度等性能要求:

      4)對于工作溫度低于-45℃或工作溫度高于350℃要求特殊性能的零件,可參考材料手冊中推薦的含鎳、鉻量較高的鋼種。

      (2)材料選擇應與零件有效截面尺寸相適應 

      對于要求整體淬透的零件選材時,必須考慮鋼的淬透性。一般機械零件以心部獲得50%(體積分數)馬氏體視為淬透;重要零件(如航空零件等)以心部獲得90%(體積分數)馬氏體視為淬透。鋼完全淬透的最大直徑稱為淬火臨界直徑( D0)。

      (3)選擇材料應與熱處理工藝相適應 

      各種鋼都有其最佳的熱處理工藝。例如,制造模具的高碳鋼和高碳合金鋼,適合整體淬火硬化后進行化學熱處理;低、中碳素鋼和低、中碳合金鋼適合化學熱處理后進行整體淬火硬化;38CrMoAl鋼適合滲氮;高錳鋼僅適合水韌處理;奧氏體鋼適合固溶處理等。

      (4)選擇材料時應考慮熱處理工藝性 

      例如,結構復雜的零件要考慮淬火開裂和變形問題。在保證性能要求和不過多增加成本的前提下,采用淬透性好的合金鋼用油淬火比碳素鋼用水淬火的開裂、變形的敏感性小得多;在滿足性能要求的前提下,應盡量采用碳含量較低的鋼,以便淬火時產生較小的內應力,從而降低產生裂紋和變形的敏感性。

      (5)盡量選用可簡化熱處理工序的材料 

      例如,在保證性能要求的前提下,采用低碳鋼淬火代替中碳鋼調質,既能滿足零件性能要求,又能降低成本;再如,在不受很大沖擊的條件下,要求表面耐磨的零件采用中碳鋼高頻淬火代替低碳鋼滲碳淬火,不僅可以滿足性能要求,而且因大大簡化工序和節約能耗而降低成本等。

      (6)關注當前新材料和熱處理新工藝  掌握先進技術的發展態勢,對材料的選擇不斷推陳出新;挖掘傳統材料的性能潛力,拓展其應用范圍等。

      以上就是張家口零件設計時選擇材料六原則的相關信息,如果你還有什么疑問歡迎前來咨詢,我們會給您詳細的解答。

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