機(jī)械零件材料應(yīng)用
作者: 百度百科 來源: 百度百科 時(shí)間:2019年05月17日
1、鑄鐵
鑄鐵和鋼都是鐵碳合金,它們的區(qū)別主要在于含碳量的不同。含碳量小于2%的鐵碳合金稱為鋼,含碳量大于2%的稱為鑄鐵。鑄鐵具有適當(dāng)?shù)囊兹坌?,良好的液態(tài)流動(dòng)性,因而可鑄成形狀復(fù)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(jī)械制造中應(yīng)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(jìn)行輾壓和鍛造。在上述鑄鐵中,以灰鑄鐵應(yīng)用廣,球墨鑄鐵次之。
2、鋼
與鑄鐵相比,鋼具有高的強(qiáng)度、韌性和塑性,并可用熱處理方法改善其力學(xué)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(yīng)用極為廣泛。按照用途,鋼可分為結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼和特殊鋼。結(jié)構(gòu)鋼用于制造各種機(jī)械零件和工程結(jié)構(gòu)的構(gòu)件;工具鋼主要用于制造各種刃具、模具和量具;特殊鋼(如不銹鋼、耐熱鋼、耐酸鋼等)用于制造在特殊環(huán)境下工作的零件。按照化學(xué)成分,鋼又可分為碳素鋼和合金鋼。碳素鋼的性質(zhì)主要取決于含碳量,含碳量越高則鋼的強(qiáng)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。1)碳素結(jié)構(gòu)鋼這類鋼的含碳量一般不超過0.7%。含碳量低于0.25%的低碳鋼,它的強(qiáng)度極限和屈服極限較低,塑性很高,且具有良好的焊接性,適于沖壓、焊接,常用來制作螺釘、螺母、墊圈、軸、氣門導(dǎo)桿和焊接構(gòu)件等。含碳量在0.l%~0.2%的低碳鋼還用以制作滲碳的零件,如齒輪、活塞銷、鏈輪等。通過滲碳淬火可使零件表面硬而耐磨,心部韌而耐沖擊。如果要求有更高強(qiáng)度和耐沖擊性能時(shí),可采用低碳含金鋼。含碳量在 0.3%~0.5%的中碳鋼,它的綜合力學(xué)性能較好,既有較高的強(qiáng)度,又有一定的塑性和韌性,常用作受力較大的螺栓、螺母、鍵、齒輪和軸等零件。含碳量在0.55%一0.7%的高碳鋼,具有高的強(qiáng)度和彈性,多用來制作普通的板彈簧、螺旋彈簧或鋼絲繩等。
2)合金結(jié)構(gòu)鋼
鋼中添加合金元素的作用在于改善鋼的性能。例如:鎳能提高強(qiáng)度而不降低鋼的韌性;鉻能提高硬度、高溫強(qiáng)度、耐腐蝕性和提高高碳鋼的耐磨性;錳能提高鋼的耐磨性、強(qiáng)度和韌性;鋁的作用類似于錳,其影響更大些;釩能提高韌性及強(qiáng)度;硅可提高彈性極限和耐磨性,但會(huì)降低韌性。合金元素對鋼的影響是很復(fù)雜的,特別是當(dāng)為了改善鋼的性能需要同時(shí)加入幾種合金元素時(shí)。應(yīng)當(dāng)注意,合金鋼的優(yōu)良性能不僅取決于化學(xué)成分,而且在更大程度上取決于適當(dāng)?shù)臒崽幚怼?br />
3)鑄鋼
鑄鋼的液態(tài)流動(dòng)性比鑄鐵差,所以用普通砂型鑄造時(shí),壁厚常不小于10mm。鑄鋼件的收縮率比鑄鐵件大,故鑄鋼件的圓角和不同壁厚的過渡部分均應(yīng)比鑄鐵件大些。選擇鋼材時(shí),應(yīng)在滿足使用要求的條件下,盡量采用價(jià)格便宜供應(yīng)充分的碳素鋼,必須采用合金鋼時(shí)也應(yīng)優(yōu)先選用硅、錳、硼、釩類合金鋼。
3、銅合金
銅合金有青銅與黃銅之分。黃銅是銅和鋅的合金,并含有少量的錳、鋁、鎳等,它具有很好的塑性及流動(dòng)性,故可進(jìn)行碾壓和鑄造。青銅可分為含錫青銅和不含錫青銅兩類,它們的減摩性和抗腐蝕性均較好,也可輾壓和鑄造。此外,還有軸承合金(或稱巴氏合金),主要用于制作滑動(dòng)軸承的軸承襯。
鑄鐵和鋼都是鐵碳合金,它們的區(qū)別主要在于含碳量的不同。含碳量小于2%的鐵碳合金稱為鋼,含碳量大于2%的稱為鑄鐵。鑄鐵具有適當(dāng)?shù)囊兹坌?,良好的液態(tài)流動(dòng)性,因而可鑄成形狀復(fù)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(jī)械制造中應(yīng)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(jìn)行輾壓和鍛造。在上述鑄鐵中,以灰鑄鐵應(yīng)用廣,球墨鑄鐵次之。
2、鋼
與鑄鐵相比,鋼具有高的強(qiáng)度、韌性和塑性,并可用熱處理方法改善其力學(xué)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(yīng)用極為廣泛。按照用途,鋼可分為結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼和特殊鋼。結(jié)構(gòu)鋼用于制造各種機(jī)械零件和工程結(jié)構(gòu)的構(gòu)件;工具鋼主要用于制造各種刃具、模具和量具;特殊鋼(如不銹鋼、耐熱鋼、耐酸鋼等)用于制造在特殊環(huán)境下工作的零件。按照化學(xué)成分,鋼又可分為碳素鋼和合金鋼。碳素鋼的性質(zhì)主要取決于含碳量,含碳量越高則鋼的強(qiáng)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。1)碳素結(jié)構(gòu)鋼這類鋼的含碳量一般不超過0.7%。含碳量低于0.25%的低碳鋼,它的強(qiáng)度極限和屈服極限較低,塑性很高,且具有良好的焊接性,適于沖壓、焊接,常用來制作螺釘、螺母、墊圈、軸、氣門導(dǎo)桿和焊接構(gòu)件等。含碳量在0.l%~0.2%的低碳鋼還用以制作滲碳的零件,如齒輪、活塞銷、鏈輪等。通過滲碳淬火可使零件表面硬而耐磨,心部韌而耐沖擊。如果要求有更高強(qiáng)度和耐沖擊性能時(shí),可采用低碳含金鋼。含碳量在 0.3%~0.5%的中碳鋼,它的綜合力學(xué)性能較好,既有較高的強(qiáng)度,又有一定的塑性和韌性,常用作受力較大的螺栓、螺母、鍵、齒輪和軸等零件。含碳量在0.55%一0.7%的高碳鋼,具有高的強(qiáng)度和彈性,多用來制作普通的板彈簧、螺旋彈簧或鋼絲繩等。
2)合金結(jié)構(gòu)鋼
鋼中添加合金元素的作用在于改善鋼的性能。例如:鎳能提高強(qiáng)度而不降低鋼的韌性;鉻能提高硬度、高溫強(qiáng)度、耐腐蝕性和提高高碳鋼的耐磨性;錳能提高鋼的耐磨性、強(qiáng)度和韌性;鋁的作用類似于錳,其影響更大些;釩能提高韌性及強(qiáng)度;硅可提高彈性極限和耐磨性,但會(huì)降低韌性。合金元素對鋼的影響是很復(fù)雜的,特別是當(dāng)為了改善鋼的性能需要同時(shí)加入幾種合金元素時(shí)。應(yīng)當(dāng)注意,合金鋼的優(yōu)良性能不僅取決于化學(xué)成分,而且在更大程度上取決于適當(dāng)?shù)臒崽幚怼?br />
3)鑄鋼
鑄鋼的液態(tài)流動(dòng)性比鑄鐵差,所以用普通砂型鑄造時(shí),壁厚常不小于10mm。鑄鋼件的收縮率比鑄鐵件大,故鑄鋼件的圓角和不同壁厚的過渡部分均應(yīng)比鑄鐵件大些。選擇鋼材時(shí),應(yīng)在滿足使用要求的條件下,盡量采用價(jià)格便宜供應(yīng)充分的碳素鋼,必須采用合金鋼時(shí)也應(yīng)優(yōu)先選用硅、錳、硼、釩類合金鋼。
3、銅合金
銅合金有青銅與黃銅之分。黃銅是銅和鋅的合金,并含有少量的錳、鋁、鎳等,它具有很好的塑性及流動(dòng)性,故可進(jìn)行碾壓和鑄造。青銅可分為含錫青銅和不含錫青銅兩類,它們的減摩性和抗腐蝕性均較好,也可輾壓和鑄造。此外,還有軸承合金(或稱巴氏合金),主要用于制作滑動(dòng)軸承的軸承襯。