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          精密加工要求的材料使用性能

          發布時間:2020-11-26發布人:豫磨精飾

          不同類型的精密加工零件對材料的使用性能要求是不同的,用于機器結構件、動力傳輸裝置、工具等的材料,材料的力學性能是頭等重要的;用于發動機中承受熱負荷的零件時,材料的高溫性能、導熱性和熱膨脹率是首要考慮的;用于化工機械零件時,材料的耐腐蝕性是主要的。如何確定零件材料的主要使用性能要求,最重要的是對零件的工作條件和零件失效形式有正確的認識并進行分析,提出對零件材料要求的主要使用性能。綜合各類零件的工作條件主要包括三個方面:
          (1)受力狀況載荷類型(動載、靜載、循環載荷……)及大??;載荷的形式(拉伸、彎曲、扭轉……)及載荷特點(均布載荷或集中載荷)等。
          (2)環境狀況工作溫度(常溫、高溫、低溫……);介質情況(是否有腐蝕、潮濕、真空……)
          (3)特殊要求(密度、導電、導熱、外觀……)。零件的失效形式主要有變形失效(彈性變形、塑性變形);斷裂失效(塑性斷裂、疲勞斷裂、低應力脆性斷裂……);表面損傷失效(磨損失效、腐蝕失效……)。通過對零件的工作條件和失效形式的綜合分析,確定零件對材料的主要性能要求。其次,根據零件的形狀、尺寸及工作中所承受的負荷大小,計算出零件的應力。最后根據工作應力、使用壽命和安全性等因素確定對材料性能指標的具體要求。查手冊選出滿足使用要求的幾種材料。表1-2列舉了幾種常用零件要求的主要力學性能。由上述分析可知,材料的力學性能是大多數精密加工零件對材料提出的主要要求,在精密加工中用得最多的材料是各種鋼材。因此,對有關鋼材的力學性能和手冊使用問題進一步作些說明。
          1)試樣毛坯尺寸、熱處理條件都會影響試樣材料的力學性能。查手冊時應選用毛坯尺寸與零件最大截面尺寸接近,熱處理條件與零件熱處理一致的試樣性能指標。
          2)手冊中給出的力學性能,大多限于常規的力學性能,即抗拉強度6b、屈服點o,、伸長率8、斷面收縮率山和沖擊韌度ag。而一些特殊性能指標,如疲勞強度、蠕變強度等由于這些性能試驗起來較困難,所以不是每種鋼都進行這類測試,在試驗數據比較缺乏的情況下,人們致力于尋求這些特殊性能指標與某些常規性能指標之間的關系,目前只有疲勞強度o-1與抗拉強度,之間具有很好的相關性,它們之間的關系大致為:0-1=0.5o。
          3)硬度試驗方法是將一個壓頭壓入材料表面中,然后用某種方法測定其效應(表面形成的壓痕) 。常用的硬度試驗方法有布氏硬度(HB) 、洛氏硬度(HRA、HRB、HRC) 、維氏硬度(HV) 和努氏硬度(HK)等。各種硬度試驗方法所采用的壓頭、載荷是不同的,所適用的范圍也是不同的。不同的硬度值沒有對應關系,可查表進行近似的換算。試驗表明:抗拉強度與布氏硬度近似成正比, 在布氏硬度500HBW以下時, 兩者的關系為; o~3.43xHB(MPa) 。由于測量硬度后只在表面留下一個壓痕而不使試樣破壞,所以在設計的技術條件中常以硬度表示對材料性能的要求。在生產中可進行硬度測量以檢驗零件材料是否達到設計要求,檢驗后不影響零件的使用。

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