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合理地选择和使用材料是一项十分重要的工作，它不仅要考虑材料的性能应能够适应零件的工作条件，使零件经久耐用，而且还要求材料有较好的加工工艺性能和经济性，以便提高机械零件的生产率，降低成本等。

一、选用材料的一般原则：

1 ．使用性原则：指材料所提供的使用性能指标对零件功能和寿命的满足程度。零件在正常情况下，应完成设计规定的功能并达到预期的使用寿命。

2 ．工艺性：指所选用的工程材料顺利地加工成合格的机械零件。

① 铸造工艺性：包括流动性、收缩性、热裂倾向性、偏折性及吸气性等。

② 锻造工艺性；包括可锻性、冷镦性、冲压性、锻后冷却要求等。

③ 焊接工艺性：主要为焊接性，即焊接接头产生工艺缺陷的敏感性及其使用性能。

④ 切削加工工艺性：是指材料接受切削加工的能力。如刀具耐用度、断屑能力等。

⑤ 粘结固化工艺性：高分子材料、陶瓷材料、复合材料及粉末冶金制品，其粘结固化性是重要的工艺指标。

⑥ 热处理工艺性：包括淬透性、变形开裂倾向、过热敏感性、回火脆性倾向、氧化脱碳倾向等。

3 ．经济性：应尽量选用价格比较便宜的材料。从材料本身的价格、从材料加工费用考虑、 从资源供应条件考虑、注意选用非金属材料。

材料的经济性主要从以下几个方面考虑：

（ 1 ）材料本身价格应低 通常情况下材料的直接成本为产品价格的 30% ～ 70% 。 2. 材料加工费用应低 非金属材料（如塑料）加工性能好于金属材料，有色金

属的加工性能好于钢，钢的加工性能好于合金钢。材料的加工费用应从以下几个方面考虑：

1) 成型方法 在满足零件性能要求的前提下，能铸代锻，能焊代代锻。例汽车发动机曲轴，一直选用强韧性良好的钢制锻件，弯曲了的曲轴照样不能使用，改成铸造曲轴（球墨铸铁）使成本降低很多。从零件的生产的每一道工序都应尽量减少。

2) 加工工艺路线 选用最佳工艺路线。

3) 现有生产条件 应充分利用现有生产设备或进行技术改造。能自己生产的不要外协。

(2)高材料利用率和再生利用率 在加工中尽量采用少切屑（如精铸、冷拉、模锻等）和无切屑新工艺，有效利用材料。

（ 3 ）提高材料利用率和再生利用率 在加工中尽量采用少切屑（如精铸、冷拉、模锻等）和无切屑新工艺，有效利用材料。

（ 4 ）使用过程的经济效益 在选材时，不能片面强调材料费用及制造成本，还需对材料的使用寿命予以重视，我们生产使为了使用，生产出来的产品不能式或不能安全使用，或达不到大型零件，如锅轮，大型齿轮的轮幅，轮毂用铸铁，齿圈用优质碳钢等。

二、选材的方法与步骤

1. 选材的方法：应以零件最主要的性能要求作为选材的主要依据。同时兼顾其它性能要求，这是选材的基本要求。

（ 1 ）以要求较高综合力学性能为主时的选材 在机械制造中有相当多的结构零件，如轴、杆、套类零件等，在工作时均不同程度地承受着静、动载荷的作用，其失效形式可能为变形失效和断裂失效，所以这类零件要求具有较高的强度和较好的塑性与韧性，即良好的综合力学性能。

（ 2 ）以疲劳强度为主时的选材 疲劳破坏是零件在交变应力作用下最常见的破坏形式，如发动机曲轴、齿轮、弹簧及滚动轴承等零件的失效，大多数是因疲劳破坏引起的。

（ 3 ）以抗磨损为主时的选材 可分为两种情况：一是磨损较大、受力较小的零件，其主要失效形式是磨损，故要求材料具有高的耐磨性。如钻套、各种量具、刀具、顶尖等，选用高碳钢或高碳合金钢，进行淬火和低温回火处理，获得高硬度的回火马氏体和碳化物组织，即能满足耐磨的要求。二是同时受磨损及交变应力作用的零件，基主要失效形式是磨损，过量的变形与疲劳断裂（如传动齿轮、凸轮等）。

2. 选材的步骤

l ）分析零件的工作条件及其失效形式，根据具体情况或用户要求确定零件的性能要求（包括使用性能和工艺性能）和最关键的性能指标。一般主要考虑力学性能，必要时还应考虑物理、化学性能。

2 ）对同类产品的用材情况进行调研

3 ）查手册

4 ）初步选择

5 ）审核

6 ）找关键性零件

上述选材步骤只是一般过程，并非一成不变。如对于某些重要零件，如果有同类产品可供参考，则可不必试制而直接投产；对于某些不重要的零件或小批量生产的非标准设备及维修中所用的材料，若对材料选择与热处理方法有成熟的经验和资料，则可不进行试验和试制。