选材的一般原则

1. 第四节 结构钢的选用原则 选材的一般原则 （一）应满足零件的使用性能要求 （二）淬透性与钢材选用 （三）材料的工艺性能应满足加工要求 （四）根据材料的经济性选材

2. 应满足零件的使用性能要求 • 分析零件的工作条件 • 零件的受力情况 • 零件的工作环境 • 零件的特殊性能要求 • 进行零件的失效分析 • 分析同类零件的失效形式,为准确地确定零件的使用性能提供可靠依据 • 确定主要的性能指标

3. 零件 工作条件 常见失效形式 性能要求 应力种类 载荷性质 受载状态 螺栓 拉、剪 静载 -- 过量变形，断裂 强度，塑性 传动轴 弯、扭 循环冲击 轴颈摩擦 疲劳断裂，过量变形，轴颈磨损 综合力学性能 传动齿轮 压、弯 循环冲击 摩擦振动 断齿，疲劳断裂 磨损，接触疲劳 表面高硬度及高 疲劳极限心部强度及韧性 弹簧 扭、弯 交变冲击 振动 弹性失稳疲劳破坏 弹性极限，屈强比，疲劳极限 零件的工作条件和失效形式 零件失效类型 • 变形 —— 弹、塑性变形。 • 断裂 —— 脆、塑性，疲劳断裂。 • 表面损伤 —— 磨损、腐蚀等。

4. 一、力学性能与钢材选用 （1）静载拉伸实验时材料力学性能指标 介绍拉伸实验： ob弹性变形阶段 bcd屈服阶段 dB强化阶段 Bk缩颈阶段 k试样断裂

5. 卸载 布氏硬度测定的原理 （2）硬度 材料抵抗局部塑性变形的能力 • 布氏硬度 • 洛氏硬度 • 维氏硬度

6. 洛氏硬度（HR） 设备简单，操作迅速方便。硬度测定仅产生很小压痕，并不损坏零件，因而适合于成品检验

7. HRC测定

8. （3）冲击韧性实验

9. 力学性能指标之间的变化规律 中、低碳钢：σb≈3.5HB（MPa） 高碳钢： σb≈3.3HB（MPa） 合金调质钢：σb≈3.19HB（MPa） 灰铸铁： σb≈0.98HB（MPa） 退火铝合金： σb≈4.7HB（MPa） 强度与硬度呈正比

10. 强度、硬度与塑性、韧性呈反比

11. （4）弹性模量与构件的刚度 弹性模量:材料对弹性变形的抵抗能力 EA — 构件刚度 E — 材料弹性模量

12. （5）疲劳强度 疲劳：交变应力作用下，往往在远小于强度极限，甚至小于屈服极限的应力下发生断裂。

13. 疲劳曲线

14. （6）多冲抗力 在一定冲击能量下，材料被冲断前的冲击次数

15. 是材料本身所具有的，抵抗裂纹扩展的能力 （7）断裂韧性 KIC

16. 二、淬透性与钢材选用

17. 表面 1／2半径 中心 3／4半径 表面 3／4半径 中心

18. (b)40Cr (a)40钢 (d)40MnB (c)40Mn2

19. 课堂作业 • 50钢退火状态，已知其珠光体硬度260HB，试计算60钢的硬度并估计其强度。