材料选择机械设计

1、材料选择机械设计 1机械设计过程中材料的选择及应用方法根据目前的详细情况看，调质技术是最常用的一种热处理技术。对大多数零部件进展处理时均可以通过调质技术进展操作，且该技术的效果可以使所选的材料综合性能得到提升，即利用调质技术可以对材料强度进展拉伸，使机械设计材料的屈从度及拉伸强度得以不断提升，进而增强材料的塑性及强度。通过提升材料的冲击度、强度，可以使设计过程中零部件的使用截面减小，进而降低整个机械的重量及降低部件的消耗及所占空间。在运用调质技术的过程中，必须注意下面的三点要求：一是一定要将调质标注清楚，假设只是将热处理标注出来，大部分厂家很可能会运用其他处理技术来进展操作，如利用正回火使材料

2、的硬度到达相关标准，但正回火技术降低材料强度大大降低，致使其在详细工作中出现断裂情况；二是必须将调质硬度范围注明，进而才可以为工厂消费提供便利，假如硬度的范围较窄就不能到达详细的消费需求；三是材料硬度与所要求的实际强度必须相适应。对机械进展设计时，应利用硬化技术对各种金属材料的外表进展相应的处理，且对其进展处理主要是为增强材料的耐蚀性、耐磨性，而氮化技术、渗碳技术那么是比拟常用的硬化技术。渗碳技术通常是指，在渗碳炉对钢材外表碳含量进展增加，使其到达被允许范围时再淬火，进而让钢材的外表硬度可以到达相应的技术标准，再通过低温回火技术将其应力消除，使其组织构造更加稳定。可以利用渗碳技术进展处理的材料

3、通常是渗碳钢，进展机械设计的过程中，可参照实际要求对其进展运用。如可以根据心部强度、零部件主要的尺寸大小对材料进展选择，需要重视的一点是材料的使用不能过度，否那么会导致消费本钱不断增加。通常情况下，假如截面的有效面积低于50mm，可选择20Cr。但是，假如有效截面面积大小在50150mm之间，而且其重量低于50kg，就可选择20CrMnTi。渗碳层度深度应参照实际的需求才能进展确定，假设增加其层深就说明必须使渗碳时间延长。不管是何种钢材通常都可以利用氮化技术对其进展相应的处理，但比拟常用的一种钢材主要是45型号的氮化钢。使用氮化技术时往往是利用氮化炉对其进展操作，因此其优势主要是变形较小，进展

4、氮化后就不必再加工。同时，氮化硬度应参照材料质量才能确定，进展设计的过程中必须注意一定要使用整体的氮化技术，由于氮化层并不会带来不好的影响，所以不必再次进展处理。必要时可运用部分的氮化技术对部分进展相应的保护，进展氮化后再把保护层全部去掉。该技术最大的一个特点就是热处理的过程中变形较小、硬化层也相对较小，尤其是合适与调质技术共同使用，进而可以使材料耐磨性、技术强度大大提升。2机械设计中最常用的四种材料在机械设计，对于高分子材料而言，其主要包括合成纤维及塑料。此类材料在相应的工业消费中存在许多优点，且材料来源非常丰富。可以从天然气中进展提取，该材料所消耗的能源较少，且其密度也比拟小，其延展性同样

5、非常好。各种工程的材料使用中，其使用范围最广泛的主要是金属材料。据统计资料显示，金属材料在机械类产品中占了90%以上的比例。尤其是钢铁材料在机械设计中的使用最为普遍，由于钢铁的韧性、强度较好，且其价格相对较廉价，也可以到达各种性能标准，所以使用较多。金属类材料中的合金，其性能非常优良，比拟合适用来制作各种机械产品中的零部件。机械设计中所使用的复合材料主要由不同的、两种以上的材料所构成，且通过化学与物理方法有机组合而成的新型材料，此类材料的性能均可以到达各种工业消费的需求。其中，复合材料通常包含非金属材料和金属材料，而金属材料有合金、镁、铝；非金属材料那么包括陶瓷、橡胶、树脂等。金属丝、碳化纤维

6、及玻璃纤维那么属于增强型的材料。对陶瓷材料来说，其主要成分是碳化硅、氮化硅，且此类材料的特点主要有密度较低、硬度较高、具有较强的抗压强度及耐腐蚀性强，其缺点是价格非常贵、比拟容易发生断裂、比拟脆。目前，陶瓷材料大多使用在密封零件的制作中。3机械设计中材料的选择及使用须注意的事项机械设计的详细工作人员应根据不同的机械设计工艺，比方锻造工艺、铸造工艺、焊接工艺根据各种需求选择合适的材料，进而才可以使材料发挥出最大的效用。如铸造工艺中所使用的材料一定要具备较好的偏折性、吸气性、收缩性；焊接工艺中的材料应有良好的敏感性及使用性；而锻造工艺使用的材料那么应具有相应的锻后冷墩性、冲压性、冷却性、可锻性。只

7、有将各种工艺制作中需要的材料性质把握好，进而才可以选择出真正适宜的机械设计材料。另外，对材料进展选择、使用的过程中还要重视材料的经济性，所选材料应在满足设计需求的同时尽量保证价格为最实惠、最廉价，这样就才可以使机械设计本钱得以降低。近几年，随着科学技术、社会经济的持续开展，自然破坏现象也越来越严重，自然环境问题早已成为社会中的热点话题之一。环境与人类的生活、生存有密不可分的关系，对自然环境进展保护也是各个社会成员共同的责任及义务，想要促进社会开展，就必须对环境进展有效的保护，过度的开采往往只会产生适得其反的后果。因此，对机械设计中的材料选择一定要重视节能性及环保性；设计人员一定要坚持可持续开展观，使用污染较小、能耗较少的材料，对那些不可再生、有效的资源必须尽量节约，进而可以在完成机械设计任务的根底上，使自然环境得到相应的保护。4结语做好机械设计材料选择、使用工作对机