材料选用的主要依据是什么？

Question

如题所述

Answer 1

在工程结构和机构零件的设计与制造过程中，材料的选用主要基于其使用性能、工艺性能以及经济性考虑。
1. 使用性能是零件在工作过程中必须具备的特性，涵盖力学性能、物理性能和化学性能等方面，它是选材的核心标准。选材时，首先应准确识别零件所需的使用性能，然后确定所需材料的主要性能指标及具体数值。选材步骤包括：
a. 分析零件的工作环境，明确使用性能要求。
b. 对可能出现的失效情况进行分析，确保零件的主要使用性能。
c. 根据使用性能要求，提出对材料性能（包括力学性能、物理性能、化学性能）的具体要求，并通过分析、计算转化为可测量的实验室性能指标和具体数值。随后，在材料手册中查找符合这些性能指标的数据和应用范围，进行材料的选择。
2. 工艺性能指的是材料加工的难易程度。因此，选用的材料应具有良好的工艺性能，以简化工艺流程、降低加工难度、减少能源消耗、提高材料利用率以及保证产品质量。在选材时，应主要考虑以下工艺性能：
a. 金属的铸造性能。
b. 金属的压力加工性能。
c. 金属的机械加工性能。
d. 金属的焊接性能。
e. 金属的热处理工艺性能。
3. 经济性也是选材时必须考虑的因素，旨在降低生产零件的总成本。零件的总成本由制造成本和附加成本组成。制造成本包括材料价格、零件自重、加工费用以及试验研究费用。附加成本则涉及零件寿命，如更换零件和停机损失费用以及维修费用等。通过综合考虑这些成本因素，可以实现成本效益的最大化。