机械制造基础 第10章 零件的选用

工程材料机械制造基础第10章机械零件的失效分析与选材第10章机械零件的失效分析与选材机械零件的失效分析选材的一般原则典型零件的选材与工艺第一节机械零件的失效分析选择材料的基本过程零件的失效分析一.选择材料的基本过程二.零件的失效分析1.定义:零件不能正常和安全的工作,即零件失效。2.原因结构或形状设计不合理。材料的选择不合理。加工工艺不合理。安装与使用不合理。3.形式过量变形失效过量弹性变形过量塑性变形断裂失效韧性断裂应力腐蚀断裂蠕变断裂疲劳断裂低应力断裂脆性断裂表面损伤失效磨损接触疲劳腐蚀第二节材料选用的一般原则1.材料的力学性能:根据零件的工作条件、损坏(或失效)形式,选择满足力学性能的材料。2.材料的工艺性能:对零件加工生产有直接的影响,甚至是决定性的。3.材料的经济性:主要是性价比。第三节典型零件的选材及工艺机床主轴机床齿轮汽车齿轮一.C616–416车床主轴一)工作条件:1.该轴在滚动轴承中运转。2.承受中等负荷,承受一定的冲击力。3.转速中等。二)技术要求:1.整体调质后硬度应为HB200～230,金相组织为回火索氏体。2.内锥孔和外圆锥面处硬度为HRC45～50,表面3～5mm内金相组织为回火屈氏体和少量回火马氏体。3.花键部分硬度HRC48～50,金相组织同上。三)选材:45钢。四)加工工艺路线:下料锻造正火粗加工调质半精加工钻中心孔精车加工铣键槽局部淬火(锥孔及外锥体)粗磨滚铣花键花键淬火精磨二.C616机床齿轮一)工作条件:1.工作负荷不太大。2.中速运转(6～10m/s)。二)技术要求:1.齿面硬度HRC45～50,金相组织为回火索氏体。2.齿心部硬度HRC22～25,金相组织为回火马氏体。三)选材:40、45钢。四)加工工艺路线:下料锻造正火粗加工调质半精加工精车加工高频淬火及低温回火精磨三.JN–150型载重汽车变速箱齿轮一)工作条件:1.工作负荷大。2.高速运转(10～15m/s以上)。3.受冲击频繁,磨损较严重。二)技术要求:1.齿面硬度HRC58～62,金相组织为回火马氏体+合金碳化物+残余奥氏体。2.齿心部硬度HRC35～45,金相组织为回火马氏体(低碳)+铁素体+细珠光体。三)选材:20CrMnTi钢。四)加工工艺路线:下料锻造正火机械加工渗碳淬火低温回火喷丸磨齿