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材料选择:匹配机件服役条件与内在性能

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:就负荷速度与加载时间而言,有缓慢加载、快速加载、瞬时加荷、短时加荷和长时加荷的区别。同时,承受重复及交变负荷时的加荷重复及变向的频率也各不同。例如淬火后200℃回火与600℃回火的性能,一般会有成倍的差异。因此,所谓选择材料,就是使机件的各种各样的服役条件与材料的各种各样的内在性能对应起来。

材料选择:匹配机件服役条件与内在性能

各种机器上的不同零件,具有不同的外在服役条件。就负荷种类而言,有的零件承受静负荷,有的是急加负荷(冲击),有的是重复及交变负荷(疲劳),有的是局部压入负荷(接触压力),有的则是接触滑动负荷(摩擦咬蚀)等。就负荷速度与加载时间而言,有缓慢加载、快速加载、瞬时加荷、短时加荷和长时加荷的区别。同时,承受重复及交变负荷时的加荷重复及变向的频率也各不同。就零件最危险一点的应力状态来讲,有的零件是单纯的(拉、压、弯、扭、剪),有的则是复合的;有的零件总的表现为硬性的(极端的如三向等拉伸),有的表现为软性的(极端的如三向压缩)等。此外,零件的工作温度和接触介质也有很大差异。这些外在服役条件都对机件起着不同程度、不同方式的损害作用。这些损害作用可以单独起作用,也可以联合起作用。总之,不同零件的外在服役条件有很大差异,可以说是千变万化的。

另一方面,制造机器零件的各种各样材料内在本性也多种多样、千变万化。国家标准或冶金工业部标准规定的材料、各种非标准材料以及尚待发展的新材料,由于化学成分、组织构造等不同,具有不同的性能。同时,对同一个牌号的材料来讲,采用不同的强化工艺(热处理、化学热处理,以及其他特殊处理),其宏观、微观、超微观组织以及宏观健全度、内应力状态等,可以有很大的改变,从而得到完全不同的性能。单就淬火回火处理而言,在相变温度以下,每变更一个回火温度,便得到一种不同的性能。例如淬火后200℃回火与600℃回火的性能,一般会有成倍的差异。(www.xing528.com)

实际上,对于任何一种在特定服役条件下工作的零件,在千千万万种材料状态(所谓材料状态,就是材料和强化工艺的组合;同一个牌号的材料,可以有很多种不同的材料状态)中,总会找到一种最合理的材料状态,能满足这个零件的特殊要求。因此,所谓选择材料,就是使机件的各种各样的服役条件与材料的各种各样的内在性能对应起来。

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