《《金屬材料與熱處理》典型零件的選材原則及工藝路線設(shè)計(jì)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《金屬材料與熱處理》典型零件的選材原則及工藝路線設(shè)計(jì)（98頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 工 作 條 件 零件應(yīng)力種類載荷性質(zhì)受載狀態(tài)常見的失效形式要求的主要機(jī)械性能緊固螺栓拉，剪應(yīng)力靜載過量變形，斷裂強(qiáng)度，塑性傳動軸彎，扭應(yīng)力循環(huán)，沖擊軸頸摩擦，振動疲勞斷裂，過量變形，軸頸摩損綜合機(jī)械性能傳動齒輪壓，彎應(yīng)力循環(huán)，沖擊摩擦，振動齒折斷,磨損,疲勞斷裂,接觸疲勞(麻點(diǎn))表面高強(qiáng)度及疲勞極限，心部強(qiáng)度、韌性彈簧扭，彎應(yīng)力交變，沖擊振動彈性失穩(wěn)，疲勞破 壞彈性極限，屈強(qiáng)比，疲勞極限冷作模具復(fù)雜應(yīng)力交變，沖擊強(qiáng)烈摩擦磨損，脆斷硬度，足夠的強(qiáng)度，韌性 常用零件的工作和失效形式 疲勞斷裂 齒面磨損 齒面剝落 輪齒沖擊斷裂 機(jī)床變速箱齒輪 機(jī)床變速箱齒輪擔(dān)負(fù)傳遞動力，改變運(yùn)動速度和方向的任務(wù)。

2、工作條件較好，轉(zhuǎn)速中等，載荷不大，工作平穩(wěn)無強(qiáng)烈沖擊。因此，一般可選中碳鋼(45鋼)制造，為了提高淬透性，也可選用中碳合金鋼(40Cr鋼)。 工藝路線為： 下料-鍛造-正火-粗加工-調(diào)質(zhì)-精加工-高頻淬火及低溫回火-精磨。 沖擊載荷小的低速齒輪也可采用HT250、HT350、QT500-5、QT600-2等鑄鐵制造。機(jī)床齒輪除選用金屬齒輪外, 有的還可改用塑料齒輪，如用聚甲醛齒輪、單體澆鑄尼龍齒輪, 工作時傳動平穩(wěn), 噪聲減少, 長期使用磨損很小。 轉(zhuǎn)軸彎曲疲勞斷口形貌 直升飛機(jī)螺旋槳驅(qū)動齒輪軸扭斷 軸頸被埋嵌在軸承中的硬粒子磨損 C620車床主軸簡圖主軸用45鋼制造。 做一做：制定工藝路線

3、載荷較大的主軸用40Cr鋼制造。 承受較大沖擊載荷和疲勞載荷的主軸用合金滲碳鋼（20Cr或20CrMnTi）制造。 175A型柴油機(jī)曲軸簡圖 (a) 壓縮螺旋彈簧 (b) 拉伸螺旋彈簧 (c) 扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧 (d) 板彈簧 (e) 片彈簧 彈簧有下列用途： (1) 緩沖或減振 如汽車、拖拉機(jī)、火車中使用的懸掛彈簧。 (2) 定位 如機(jī)床及其夾具中利用彈簧將定位銷(或滾珠)壓在定位孔(或槽)中。 (3) 復(fù)原 外力去除后自動恢復(fù)到原來位置，如汽車發(fā)動機(jī)中的氣門彈簧。 (4) 儲存和釋放能量 如鐘表、玩具中的發(fā)條。 (5) 測力 如彈簧稱、測力計(jì)中使用的彈簧。 主要彈簧鋼的特點(diǎn)及用途 鋼類代表鋼號

4、主要特點(diǎn)用途舉例碳鋼6570經(jīng)熱處理或冷拔硬化后,得到較高的強(qiáng)度和適當(dāng)?shù)乃苄?、韌性；在相同表面狀態(tài)和完全淬透情況下，疲勞極限不比合金彈簧鋼差，但淬透性低，尺寸較大，調(diào)壓調(diào)速彈簧、柱塞彈簧、測力彈簧、一般機(jī)器上的圓、方螺旋彈簧或拉成鋼絲作小型機(jī)械的彈簧錳鋼65Mn Mn提高淬透性,表面脫碳傾向比硅鋼小,經(jīng)熱處理后的綜合機(jī)械性能略優(yōu)于碳鋼,缺點(diǎn)是有過熱敏感性和回火脆性小尺寸扁、圓彈簧、座墊彈簧、彈簧發(fā)條，也適于制造彈簧環(huán)、氣門簧、離合器簧片、剎車彈簧硅錳鋼55Si2Mn55Si2MnB 60Si2Mn Si和Mn提高彈性極限和屈強(qiáng)比，提高淬透性以及回火穩(wěn)定性和抗松弛穩(wěn)定性，過熱敏感性也較小，但脫碳

5、傾向較大。汽車、拖拉機(jī)、機(jī)車上的減震板簧和螺旋彈簧，汽缸安全彈簧，軋鋼設(shè)備及要求承受較高應(yīng)力的彈簧.鉻釩鋼50CrVA良好的工藝性能和機(jī)械性能，淬透性比較高，加入V，使鋼的晶粒細(xì)化，降低過熱敏感性，提高強(qiáng)度和韌性氣門彈簧、噴油咀簧、氣缸漲圈、安全閥用簧、中壓表彈簧元件、密封裝置等，適用于210條件下工作彈簧鉻錳鋼50CrMn較高強(qiáng)度、塑性和韌性，過熱敏感性比錳鋼低，比硅錳鋼高，對回火脆性較敏感，回火后宜快冷車輛、拖拉機(jī)和較重要板簧、螺旋彈簧 汽車板簧 (1) 用途及性能要求 用于緩沖和吸振，承受很大的交變應(yīng)力和沖擊載荷的作用，需要高的屈服強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度。 n (2) 材料n 輕型汽車選用65M

6、n、60Si2Mn鋼制造；n 中型或重型汽車, 板簧用50CrMn, 55SiMnVB鋼；n 重型載重汽車大截面板簧用55SiMnMoV, 55SiMnMoVNb鋼制造。 火車螺旋彈簧 熱軋鋼棒下料兩頭制扁熱卷成形淬火中溫回火噴丸強(qiáng)化端面磨平。 淬火與回火工藝同汽車板簧。(1) 用途及性能要求 機(jī)車和車箱的緩沖和吸振, 其使用條件和性能要求與汽車板簧相近。 (2) 材料 50CrMn、55SiMnMoV (3) 工藝路線 繼電器簧片 1刃具的工作條件 (1) 刃具切削材料時，受到被切削材料的強(qiáng)烈擠壓，刃部受到很大的彎曲應(yīng)力。某些刃具(如鉆頭、鉸刀)還會受到較大的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力作用。 (2) 刃具刃部

7、與被切削材料強(qiáng)烈摩擦， 刃部溫度可升到500 C600 C。 (3) 機(jī)用刃具往往承受較大的沖擊與震動。 切削加工 2刃具的失效形式 (1) 磨損 由于摩擦，刃具刃部易磨損，這不但增加了切削抗力，降低切削零件表面質(zhì)量，也由于刃部形狀變化，使被加工零件的形狀和尺寸精度降低。 (2) 斷裂 刃具在沖擊力及震動的作用下折斷或崩刃。 (3) 刃部軟化 由于刃部溫度升高，若刃具材料的紅硬性低或高溫性能不足，使刃部硬度顯著下降，喪失切削加工能力。 板銼 1. 性能要求、材料及工藝 (1) 用途及性能要求 板銼是鉗工常用的工具,用于銼削其他金屬。其表面刃部要求有高的硬度(64 HRC67 HRC), 柄部要求硬度 35 HRC。 (2) 材料 T12鋼 (3) 制造工藝熱軋鋼板(帶)下料鍛(軋)柄部球化退火機(jī)加工淬火低溫回火 齒輪滾刀 汽車發(fā)動機(jī)和傳動系示意圖 1 小頭與連桿的過渡處 2 連桿中間 3 大頭與連桿的過渡處連桿上的三個高應(yīng)力區(qū)域 1 突緣與桿部相連部位 2 花鍵與桿部相連部位 3 花鍵端 半軸易損壞部位示意圖 牛頭刨床結(jié)構(gòu)簡圖 機(jī)床零件 汽輪機(jī) 航天飛機(jī) 人造衛(wèi)星