欢迎来到青岛丰东热处理有限公司

热处理行业国家标准制定者 A股代码:002530

全国咨询热线:400-657-7217

首页热处理行业资讯 零件设计时选择材料六原则

零件设计时选择材料六原则

2017年12月19日09:00 

零件设计时,材料选择得合理是决定其使用性能和寿命的基础,同时对热处理的工艺性也有重要影响。因此,材料选择是产品设计质量和热处理工艺质量的另一关键环节。零件材料选择的要点如下:

(1)根据零件工作条件和通常的失效特点选择材料

零件的工作条件包括零件所受载荷类型及大小、环境温度和介质;零件失效形式包括磨损、变形、韧性断裂和脆性断裂等。所选择的材料必须确保零件工作过程所需要的性能,如各种力学性能、耐磨性、抗咬合粘滞性、耐蚀性、持久强度和低温脆性,以及其他特殊性能要求,如电性、磁性、密度等。例如:

1)对于疲劳失效的零件,应根据其疲劳类型(接触疲劳、冲击疲劳、腐蚀疲劳等)和预选材料本身的特性以及疲劳强度与抗拉强度的关系、以往的经验等进行选材。

2)对于承受冲击频率不大但冲击载荷较大的零件,通常选择的材料其化学成分(质量分数)碳含量不大于0.4%,磷、硫含量在0.025%以下,锰含量不大于1.4%,铬含量小于1.0%。其性能以韧性为主(硬度为45HRC左右)。对于承受冲击频率较大但冲击载荷较小的零件,应以强度为主,硬度以48~ 52HRC为宜。

3)对于要求耐磨的零件,应根据磨损类型(颗粒磨损、粘着磨损、接触磨损和腐蚀磨损)和工作时承受的压力等具体情况,先确定选材方向,进而再确定材料的具体牌号及热处理方法和硬度等性能要求:

4)对于工作温度低于-45℃或工作温度高于350℃要求特殊性能的零件,可参考材料手册中推荐的含镍、铬量较高的钢种。

(2)材料选择应与零件有效截面尺寸相适应

对于要求整体淬透的零件选材时,必须考虑钢的淬透性。一般机械零件以心部获得50%(体积分数)马氏体视为淬透;重要零件(如航空零件等)以心部获得90%(体积分数)马氏体视为淬透。钢完全淬透的最大直径称为淬火临界直径( D0)。

(3)选择材料应与热处理工艺相适应

各种钢都有其最佳的热处理工艺。例如,制造模具的高碳钢和高碳合金钢,适合整体淬火硬化后进行化学热处理;低、中碳素钢和低、中碳合金钢适合化学热处理后进行整体淬火硬化;38CrMoAl钢适合渗氮;高锰钢仅适合水韧处理;奥氏体钢适合固溶处理等。

网友热评