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常用機械零件的設計-資料下載頁

2025-12-23 04:08本頁面

　　

【正文】合金鋼較碳素鋼價貴，對應力集中亦較敏感，通常在碳素鋼難于勝任工作時才考慮采用。此外，合金鋼如不經熱處理，其機械性能并不明顯優于碳素鋼，因此，合金鋼零件一般都需進行熱處理，以充分發揮材料的潛在機械性能。無論是碳素鋼還是合金鋼，用澆鑄法所得的鑄件毛坯均稱為鑄鋼。鑄鋼主要用于制造承受重載的大型鑄件。鑄鋼強度明顯高于鑄鐵，與碳素鋼接近。鑄鋼的彈性模量約為鑄鐵的 2倍，因此減振性不如鑄鐵。鑄鋼存在易于產生縮孔等缺陷，鑄造工藝性不如鑄鐵。鑄鋼品種很多，有碳素鑄鋼、低合金鑄鋼、耐蝕鑄鋼、耐熱鑄鋼等。附表及應用舉例。 2．鑄鐵含碳量大于 2%的鐵碳合金稱為鑄鐵。鑄鐵是用量最多的機械結構材料。鑄鐵成本低廉，耐磨和減振性能好。鑄鐵一般分為灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵和特殊性能鑄鐵等。其中最常用的是灰鑄鐵。灰鑄鐵（ HT）主要用于中等載荷以下的結構件、復雜的薄壁件和潤滑條件下的摩擦副零件等。灰鑄鐵的強度極限隨壁厚增加而減小，設計時應考慮工藝需要使壁厚盡可能一致。灰鑄鐵的抗壓強度與抗拉強度比約為 4： 1，因此在結構上應當盡量使鑄件受壓縮，不受或少受拉伸或彎曲。灰鑄鐵的彈性模量比鋼低，剛度比鋼差。灰鑄鐵減振性能好，常用于機器的機座及機體等。灰鑄鐵屬脆性材料，不適宜承受沖擊載荷，也不能輾壓和鍛造，不易焊接。球墨鑄鐵（ QT）基體中的石墨呈球狀，提高了基體強度和承受應力集中的能力，其強度比灰鑄鐵高一倍和普通碳素鋼接近。球墨鑄鐵價格比鋼便宜，廣泛用于受沖擊載荷的高強度鑄件，如曲軸、齒輪等。可鍛鑄鐵（ KT）主要用于尺寸太小、形狀復雜、不能用鑄鋼和鍛鋼制造，而灰鑄鐵又不能滿足強度和高延伸率要求時的情況，它是鑄件而不是鍛件。可鍛鑄鐵強度和塑性近似于普通碳素鋼和球墨鑄鐵。 3．有色金屬合金有色金屬合金具有某些特殊性能，如良好的減摩性、跑合性、抗腐蝕性、抗磁性、導電性等。鋁合金強度與密度比值比鋼高，具有比較高的機械強度；但硬度低、抗壓強度低、不耐磨、對應力集中敏感、鑄造性能稍差、彈性模量低、線膨脹系數高、不能承受大的表面載荷。選用鋁合金時應從結構上盡量消除應力集中和考慮鑄造工藝性；與鋼鐵零件一起使用時要注意選擇合適的配合公差。銅合金具有良好的導電性、導熱性、耐蝕性和延展性，是良好的減摩和耐磨材料。銅合金可分為黃銅和青銅兩類。黃銅是銅和鋅的合金，不生銹、不腐蝕、具有良好的塑性及流動性，能輾壓和鑄造成各種型材和機件。青銅分錫青銅和無錫青銅兩種。錫青銅是銅、錫合金，而銅和鋁、鐵、鉛、硅、錳、鈹等合金統稱為無錫青銅。無錫青銅的機械性能比錫青銅高，但減摩性較差。黃銅、青銅均可鑄造和輾壓。軸承合金為銅、錫、鉛、銻的合金，其減摩性、導熱性、抗膠合性都很好，但強度低且較貴，常澆注在強度較高的基體金屬表面形成減摩表層使用。 4．非金屬材料機械制造中應用的非金屬材料種類很多，有塑料、橡膠、陶瓷、木材、毛氈、皮革等。其中，塑料是非金屬材料中發展最快、應用最廣的材料。工業上常用的塑料有：聚氯乙烯、尼龍、聚甲醛、酚醛、環氧樹脂、玻璃鋼、聚四氟乙烯等。塑料的重量輕、絕緣、耐磨、耐蝕、消聲、抗振，有良好的自潤滑性及尺寸穩定性，易于加工成形，加入填充劑后可以獲得較高的機械強度，因而可以代替金屬作支架、蓋板、閥件、管件、承受輕載的齒輪、蝸輪、凸輪等。但一般工程塑料耐熱性差，且因逐步老化而使性能逐漸變差。此外橡膠也是應用廣泛的非金屬材料。橡膠富有彈性，有較好的緩沖、減振、耐磨、絕緣等性能，常用作彈性元件及密封裝置中。 5．復合材料復合材料是由兩種或兩種以上性質不同材料組合而成。可以是不同非金屬材料相互復合，也可以是非金屬材料與金屬材料相互復合。復合材料既可保持組成材料各自原有的一些最佳特性，又可具有組合后的新特性；這樣就可根據零件對材料性能的要求進行材料設計，從而最合理地利用材料。例如，在普通碳素鋼板外面貼復合塑料或不銹鋼，可以獲得強度高而耐腐蝕的塑料復合鋼板或金屬復合鋼板，用以代替價格較貴的不銹耐酸鋼板。復合材料是一種很有前途的新型材料。演講完畢，謝謝觀看！

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