材料选择就是选型吗

如题所述

材料的选用

选择材料的基本原则是:在保证材料满足使用性能的前提下,考虑使材料的工艺性能尽可能良好和材料的经济性尽量合理。

1.根据零件工作条件,确定其使用性能要求

使用性能是指材料能保证零件正常工作所必须具备的性能。一般选材时,首要任务是正确地分析零件的工作条件和主要的失效形式,以便准确地判断零件所要求的主要力学性能指标。

(1)分析工作条件 工作条件主要包括:受力状态(拉、压、弯、扭等);载荷性质(静载、冲击载荷、交变载荷等);工作温度(低温、室温、高温、交变温度等);环境介质(加润滑剂、接触酸、碱、盐、海水、粉尘等)。

(2)判断主要失效形式 零件的失效形式与其特定的工作条件是分不开的。要深入现场,收集整理有关资料,进行相关的实验分析,判断失效的主要形式及原因,找出原设计的缺陷,提出改进措施,确定所选材料应满足的主要力学性能指标,为正确选材提供具有实用意义的信息,确保零件的使用效能和提高零件抵抗失效的能力。

(3)根据使用性能选材时应注意的问题

1)特别注意性能数据的可靠性和使用范围。一般来说,手册中提供的数据在查取时应充分考虑各种因素,进行必要的修正。

2)充分考虑材料的尺寸效应。随着截面尺寸的增大,金属材料的力学性能将下降的现象,称为尺寸效应。例如,灰铸铁件壁厚不同,其最低抗拉强度也不同。

3)零件的力学性能指标受预期寿命的影响。寿命越长,要求的指标越高,零件的生产和使用成本也会越高,所以,要辩证处理制造成本与寿命的关系。

(4)工作环境对不同材料组织和性能的影响。

2.兼顾材料的工艺性能

所谓工艺性能,一般是指材料适应某种加工的能力,或加工成零部件的难易程度。

3.充分考虑经济性

经济性是选材时不能回避的问题,正确处理,能实现经济高效。选材时应注意以下几点:

(1)尽量降低材料及其加工成本 在满足零件对使用性能与工艺性能要求的前提下,能用铁不用钢,能用非合金钢不用合金钢,能用硅锰钢不用铬镍钢,能用型材不用锻件、加工件,且尽量用加工性能好的材料。能正火使用的零件就不必调质处理。需要进行技术协作时,要选择加工技术好,加工费用低的工厂。

(2)用非金属材料代替金属材料 非金属材料资源丰富,性能在不断提高,应用范围不断扩大,尤其是发展较快的聚合物具有很多优异性能,在某些场合可代替金属材料,既改善了使用性能,又可降低制造成本和使用维护费用。

(3)零件的总成本 零件的总成本包括原材料价格、零件的加工制造费用、管理费用、试验研究费和维修费等。选材时不能一味追求原材料低价而忽视总成本的其他各项。另外,环保因素也是不容忽视的。
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