金屬材料的使用性能

2019-07-0316:08:18金屬材料的使用性能已關閉評論

金屬材料的使用性能是保證零件完成規定功能的條件。制造機器零件所用的材料首先必須滿足使用性能的要求,這是選材的基本出發點,只有滿足使用要求的零件才有實際價值。使用性能主要指零件在使用狀態下材料應具有的力學性能、物理性能和化學性能。對于機器零件和工程構件,最重要的是力學性能。

零件的工作條件主要體現在受力狀況、環境狀況和特殊要求上。分析零件受力狀況時,首先要分析確定零件所承受載荷的類型(動載、靜載、循環載荷或單調載荷)、載荷大小及載荷的形式(拉伸、壓縮、彎曲、扭轉等)、載荷的特點(均布載荷、集中載荷等)。分析零件工作的環境狀況時,主要是確定工作溫度特性、介質腐蝕情況和磨損條件等。特殊要求主要是對導電性、磁性、熱膨脹、比重、外觀等的要求。

零件的工作條件不同,使用性能要求也不一樣,所選材料也不盡相同,應進行具體問題具體分析。按受力狀況、環境條件及零件類型來確定所選的材料類別及強化方法舉例見表1.5.17。

表1.5.17 受力狀況、環境條件與材料選用

續表

零件不同的失效形式,可揭示原設計不同弱點。對失效零件進行失效分析,根據分析的結果,找出抵抗失效的主要性能指標,有針對性地修正原設計的選材及成形工藝,以便保證零件的工作效能和抵抗失效的能力。例如,零件因過量變形而失效,表明材料剛性或屈服強度不足,應選用彈性模量高或屈服極限高的材料。如果是因零件表面磨損而失效,則應選用硬度高、耐磨性好的材料。表1.5.18列出一些失效形式與選材關系。

表1.5.18 失效形式與選材