机械零件设计中常用材料及其选用原则

一、机械零件的常用材料

1、黑色金属

铸铁：灰铸铁——良好的切削加工性和减震性，常用作机座和机架

球墨铸铁——强度高、耐磨性好，减震性，抗冲击→曲轴、齿轮

可锻铸铁——马口铁，强度和塑性较高，当零件尺寸小，形状复杂，而不能用铸钢或锻钢制造时

铸钢——铸造性比铸铁差，但比锻钢和轧制钢好，用于重载零件铸造。强度性比铸铁好，但比锻钢和轧制钢差（组织没那么致密）

铸钢：碳素铸钢；低合金铸钢；中合金铸钢；高合金铸钢

碳钢与合金钢——应用最广泛

碳钢：普通碳钢；优质碳钢（化学成份比较稳定）

2、有色金属——有减摩、抗腐蚀、耐热性、电磁性等较好

a) 铝合金——重量轻、导热导电性较好、塑性好、抗氧化性好

高强度铝合金强度可与碳素钢相近，可作承载零件，在飞机、汽车及其他行走机械上有广泛应用。

b) 铜合金——耐磨、耐腐蚀和自润滑性： 黄铜——Cu与Zn合金

青铜——Cu与Sn的合金

无锡青铜——Cu与铝、硅、锰、镍的合金。

其他合金（镁合金、钛合金、轴承合金等）

3、非金属材料

橡胶——弹性、绝缘性好，常用作弹性元件和密封元件、减震元件

塑料——轻、易加工成形、减摩性好，强度低，可作为普通机械零件、绝缘体

陶瓷——电热性好，硬度高

4、复合材料

二、机械零件材料选用的原则

要考虑三个方面的要求

1、使用要求（首要考虑）：

1）零件的工况；2）对零件尺寸和质量的限制；3）零件的重要程度

2、工艺要求：1）毛坯制造；2）机械加工；3）热处理

3、经济性要求：

1）材料价格；2）加工批量和加工费用；3）材料的利用率；4）局部品质原则

5）替代（尽量用廉价材料来代替价格相对昂贵的稀有材料）。