机械零件材料选择的注意事项

机械设计时，如何选择合适的材料是一项复杂而且重要的工作，它受多方面因素的制约，与设计者的知识水平及实践经验密切相关。在以后的有关章节中，将根据使用经验推荐适用的材料，下面介绍选择材料的几个基本要求。

1.满足使用要求

选择材料时，要考虑零件所受载荷或应力的大小及性质、机器的工作环境、尺寸及质量的限制、零件的重要程度等。

脆性材料原则上只宜用于制造静载荷作用下的零件，冲击载荷作用下的零件则应以塑性材料为主。为提高接触强度和耐磨性，可对零件表面进行强化处理，如表面淬火、渗碳淬火等。在湿热环境下工作的零件，其材料应具有良好的防锈和耐腐蚀能力，可选用不锈钢、铜合金等。零件的尺寸及质量的大小关系到材料的种类及毛坯的制造方法，一般来说，尺寸较小的零件，采用锻造材料或铸造材料制造，而尺寸较大的零件，其毛坯若采用锻造材料制造，则应特别注意锻压设备的加工能力，尺寸过大不便锻造时，应采用可铸性材料。如果对零件的尺寸及质量有限制，则应选择强度高的材料制造。对于重要零件，为保证人身及设备安全，应选用综合机械性能好的材料，如合金钢等。

2.满足工艺性要求(www.xing528.com)

选择材料时，要注意冷、热加工的工艺性。工艺性的主要要求是考虑零件及其毛坯制造的可能性及难易程度，如切削加工性能、铸造性能、锻造性能、热处理性能及焊接性能等。结构复杂的零件，宜采用铸造毛坯或用板材焊接而成，铸造时，应选用铸造性能较好的铸铁或铸钢材料，焊接时应选用焊接性能较好的低碳钢。结构简单的零件可采用锻造毛坯，大批量生产时可采用模锻方法，这时锻造材料应选用延展性好的材料。对于需进行机加工的零件，选材时要考虑其切削性能，要选择易于切削并能够达到表面粗糙度要求的材料。需要进行热处理的零件，其材料应具有良好的热处理性能，如可淬性等。

3.满足经济性要求

经济性要求主要表现在材料的价格和零件的制造费用上。在满足使用要求的前提下，能够选用廉价的材料，就不要选用价高的材料，这一点对于大批量生产的零件尤为重要。应尽可能节省贵重金属，比如采用组合式零件结构，贵重材料只用在零件的工作部分，零件的其他部分则选用廉价的材料制造。零件的制造费用也是影响经济性的主要因素。例如，制造箱体类零件时，虽然铸铁比钢板便宜，但在单件或小批量生产时，钢板焊接结构要比铸件经济，因其省掉了铸模的制作费用。还应注意提高材料的利用率，以求降低成本，如采用无切削或少切削毛坯（精铸、模锻、冷镦等）。此外，选材时还应考虑材料的供应状况，尽可能就地取材，减少采购、运输及管理费用，并尽量减少同一部机器上使用的材料品种和规格。