机械零件的常用材料及其选择

机械工程材料手册机械工程材料是机械制造中的重要组成部分，它直接影响着机械产品的性能、质量和寿命。

在机械工程中，选择合适的材料对于产品的设计和制造至关重要。

本手册将介绍常见的机械工程材料及其特性，帮助工程师和设计师更好地选择和应用材料，提高产品的性能和可靠性。

一、金属材料。

金属材料是机械制造中最常用的材料之一，它具有良好的强度、硬度和耐磨性。

常见的金属材料包括钢、铝、铜、铁等。

钢是一种铁碳合金，具有优异的机械性能，适用于制造各种零部件和结构件。

铝具有较低的密度和良好的导热性，适用于制造轻型结构件。

铜具有良好的导电性和导热性，适用于制造电气部件和散热器。

铁是一种常见的结构材料，具有良好的可焊性和加工性，适用于制造各种机械零部件。

二、非金属材料。

除了金属材料外，非金属材料在机械工程中也扮演着重要的角色。

常见的非金属材料包括塑料、陶瓷、复合材料等。

塑料具有良好的耐腐蚀性和绝缘性，适用于制造各种零部件和外壳。

陶瓷具有良好的耐高温性和硬度，适用于制造高温部件和摩擦件。

复合材料由两种或两种以上的材料组成，具有优异的综合性能，适用于制造高强度和轻质的零部件。

三、材料选择与应用。

在机械工程中，材料的选择与应用是至关重要的。

首先，需要根据产品的工作条件和要求选择合适的材料，如强度、硬度、耐磨性等。

其次，需要考虑材料的加工性能和成本，确保能够满足制造工艺和经济性的要求。

最后，需要对材料进行合理的设计和应用，确保产品具有良好的性能和可靠性。

综上所述，机械工程材料是机械制造中不可或缺的一部分，合理选择和应用材料对于产品的性能和质量至关重要。

本手册将帮助工程师和设计师更好地了解机械工程材料的特性和应用，提高产品的设计和制造水平，推动机械制造技术的发展。

结语。

通过对机械工程材料的介绍，我们可以更好地了解不同材料的特性和应用，为机械产品的设计和制造提供参考和指导。

希望本手册能够帮助工程师和设计师更好地选择和应用材料，提高产品的性能和可靠性，推动机械制造技术的发展。

附录A 机械零件的常用材料 机械零件的常用材料分为金属和非金属两大类。

其中，金属材料应用最广，非金属材料以其独特的性能也日益显示出广阔的应用前景。

金属材料包括黑色金属（钢、铸铁）和有色金属，前者应用最多。

此外，近年来复合材料的研究与开发，也已成为材料科学的一个新方向。

下面简要介绍机械零件的常用材料及其应用。

A.1 钢钢的品种多，性能好，是机械零件最常用的材料。

A.1.1 碳素钢碳素钢的性能主要取决于含碳量，即碳的质量百分含量。

含碳量越高，钢的强度越高，塑性越低。

由于碳素钢生产批量大，价格低，供应充足，一般的机械零件应优先选用。

碳素钢分为碳素结构钢（GB/T 700—1988）和优质碳素结构钢（GB/T 699—1988）。

前者主要用于受力不大而且基本上是承受静载荷的零件，其中以Q235、Q255较为常用。

这类钢只保证机械强度，不保证化学成分，故不能进行热处理。

优质碳素结构钢含磷、硫等杂质较少，其性能优于碳素结构钢，而且能同时保证钢的机械性能和化学成分，可以进行热处理，故常用于受力较大，且受变载荷或冲击载荷作用的零件。

优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示，代表钢中碳的平均含量。

如45钢，其平均含量碳为0.45%。

对于含锰量较高的优质碳素结构钢，其牌号还要在含碳量数字之后加注符号“Mn”，如40Mn等。

平均含碳量低于0.25%的钢称为低碳钢，其强度极限和屈服点低，而塑性好，适用于冲压、焊接加工；平均含碳量在0.25%～0.60%之间的钢称为中碳钢，中碳钢既有较高的强度，又有一定的塑性和韧性，综合力学性能较好，常用来制造螺栓、螺母、齿轮、键、轴等零件；平均含碳量高于0.60%的钢称为高碳钢，它具有很高的强度和弹性，是弹簧、钢丝绳等零件的常用材料。

A.1.2 合金钢为了改善钢的性能，根据不同要求加入一种或几种合金元素而形成的钢称为合金钢。

不同的合金元素，使钢获得不同的性能。

如铬能提高硬度、高温强度和耐腐蚀性；镍能提高强度而不降低韧性；锰能提高强度、韧性和耐磨性；硅可提高弹性极限和耐磨性，但降低韧性。

以下是机械行业常用的20种材料及其特性：1. 碳钢：- 特性：强度高、硬度适中、耐磨性好，易于加工和焊接。

- 应用：机械零件、结构件等。

2. 不锈钢：- 特性：耐腐蚀性好、强度高、抗氧化性强。

- 应用：食品加工设备、化工设备、船舶零件等。

3. 铝合金：- 特性：密度低、强度高、良好的导热性和导电性。

- 应用：航空航天、汽车、电子设备等。

4. 铜：- 特性：良好的导电性和导热性，耐腐蚀性好。

- 应用：电子器件、导线、换热器等。

5. 钛合金：- 特性：密度低、强度高、耐腐蚀性强。

- 应用：航空航天、医疗器械、化工设备等。

6. 镍合金：- 特性：耐腐蚀性好、高温强度高。

- 应用：化工设备、航空发动机、核电站设备等。

7. 铸铁：- 特性：强度高、耐磨性好、抗冲击性强。

- 应用：机床床身、发动机缸体、管道件等。

8. 锻钢：- 特性：强度高、韧性好、耐磨性较好。

- 应用：汽车曲轴、锻造件、工具等。

9. 塑料：- 特性：良好的绝缘性、耐腐蚀性、低密度。

- 应用：工程塑料件、密封件、电器外壳等。

10. 聚酰亚胺（PI）：- 特性：高温稳定性、优异的耐化学性、强度高。

- 应用：航空航天、电子设备、汽车零部件等。

11. 聚四氟乙烯（PTFE）：- 特性：优异的耐磨性、低摩擦系数、优良的绝缘性。

- 应用：密封件、轴承、阀门等。

12. 聚氨酯（PU）：- 特性：耐磨性好、强度高、耐油性好。

- 应用：密封件、刮板、橡胶轮等。

13. 聚甲醛（POM）：- 特性：强度高、硬度高、耐磨性好。

- 应用：齿轮、轴承、零件等。

14. 高速钢：- 特性：耐高温、耐磨性好、切削性能优异。

- 应用：刀具、冲头、铣刀等。

15. 钻石：- 特性：硬度极高、耐磨性好、导热性好。

- 应用：切割工具、磨料、金刚石刀具等。

16. 合成蓝宝石：- 特性：透明度好、硬度高、耐腐蚀性强。

- 应用：光学器件、观察窗、手表表盘等。

17. 硅胶：- 特性：柔软、耐高温、优良的绝缘性。

机械制造常用材料选择原则摘要：机械制造行业在我国经济发展中起着重要的作用。

机械零部件的材料选择是影响机械产品质量、性能、寿命的一个关键因素。

因此，制造商在选择材料时，必须遵循一定的原则，以确保机械零件与机器设备的可靠性和性能的一致性。

关键词：机械制造；常用材料；材料选择。

当今，机械制造已成为现代工业生产的重要组成部分，是现代工业生产的关键性产业之一，在制造机器、设备、零部件和工具时，材料的选择尤为重要，机械制造材料的选择对提高机器和设备的性能和寿命等都有非常大的影响。

本文将介绍机械制造中常用的材料种类和如何选择机械制造材料的原则。

一、机械制造中常用的材料类型在机械制造中，材料种类比较繁多，但大多可以归为以下几大类：（1）钢材。

钢材是机械制造中应用最广泛的材料。

钢材具有高强度、高韧性、易加工和成本较低等优点。

钢材根据其成分、用途不同，可以分为碳钢、合金钢、不锈钢、特殊钢等。

（2）铸铁。

铸铁是指用铁、钢或其他金属作为主要成分的合金。

铸铁的耐磨性、抗压性以及很好的防腐蚀性能使其在机械制造领域广泛应用。

铸铁可以分为灰口铸铁、球墨铸铁和白口铸铁三大类。

（3）有色金属。

以铜、铝、镁、钛等为代表的有色金属因具有良好的导电性、导热性、可加工性和高耐腐蚀性等特性，被广泛应用于机械制造中的各个领域。

（4）塑料。

塑料材料是机械制造中最常见的工程塑料之一。

相对于金属材料，塑料具有很多优点，比如质量轻、成本低、绝缘性好、抗腐蚀性好等。

塑料的应用范围广泛，包括体积小的机械零件、自行车、电视机、电子电路等。

它是一种高效且低成本的选择，也具有较高的强度和刚性，也适用于大量生产规模下的零部件制造，如家电、电子产品、医疗设备、建筑材料等。

（5）合成材料。

为了满足对于材料轻质化、高强度、高刚性的要求，合成材料应运而生。

其中最常用的合成材料是复合材料，由纤维增强材料和树脂或金属基体材料组成。

复合材料具有极高的强度和轻质化特性，适用于需要高质量和高效率的领域，如航空和航天技术、体育设备、汽车和能源等。

机械制造中最常用的材料是钢和铸铁，其次是有色金属合金，非金属材料如塑料、橡胶等，在机械制造中也得到广泛的应用。

一、金属材料金属材料主要指铸铁和钢,它们都是铁碳合金。

它们的区别主要在于含碳量的不同,含碳量小于2%的铁碳合金称为钢,含碳量大于2%的称为铸铁。

1铸铁：常用的铸铁有灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、合金铸铁等。

其中灰铸铁和球墨铸铁属脆性材料,不能辗压和锻造,不易焊接,但具有适当的易熔性和良好的液态流动性,因而可铸成形状复杂的零件。

灰铸铁的抗压强度高,耐磨性、减振性好,对应力集中的敏感性小,价格便宜,但其抗拉强度较钢差。

灰铸铁常用作机架或壳座。

球墨铸铁强度较灰铸铁高且具有定的塑性,球墨铸铁可代替铸钢和锻钢用来制造曲轴、凸轮轴、油泵齿轮、阀体等。

2钢：钢的强度较高,塑性较好,可通过轧制锻造、冲压、焊接和铸造方法加工各种机械零件,并且可以用热处理和表面处理方法提高机械性能,因此,其应用极为广泛钢的类型很多,按用途分,钢可分为结构钢、工具钢和特殊用途钢。

结构钢可用于加工机械零件和各种工程结构。

工具钢可用于制造各种刀具、模具等。

特殊用途钢(不锈钢、耐热钢、耐腐蚀钢)主要用于特殊的工况条件下。

按化学成分分,钢可分为碳素钢和合金钢。

碳素钢的性能主要取决于含碳量,含碳量越多,其强度越高,但塑性越低。

碳素钢包括普通碳素结构钢和优质碳素结构钢。

普通碳素结构钢(如Q215、0235)般只保证机械强度而不保证化学成分,不宜进行热处理通常用于不太重要的零件和机械结构中。

碳素钢的性能主要取决于其含碳量。

低碳钢的含碳量低于0.25%,其强度极限和屈服极限较低,塑性很高,可焊性好,通常用于制作螺钉、螺母、垫圈和焊接件等。

含碳量在0.1%-0.2%的低碳钢零件可通过渗碳淬火使其表面硬而心部韧,一般用于制造齿轮、链轮等要求表面耐磨而且耐冲击的零件。

中碳钢的含碳量在0.3%-0.5%之间,它的综合力学性能较好,因此可用于制造受力较大的螺栓、螺母键、齿轮和轴等零件。

机械设计基础学习机械工程材料的选择与应用机械设计是机械工程学科的核心领域之一，它涉及到机械元件的设计、制造与应用。

而在机械设计的过程中，材料的选择与应用是至关重要的因素之一。

本文将探讨机械设计中常用的工程材料以及它们的特点与应用。

一、金属材料金属材料是机械设计中最常用的材料之一。

常见的金属材料包括钢、铁、铝、铜等。

钢具有高强度、刚性和耐磨性的特点，广泛应用于制造机械零件和结构件。

铝材轻巧、导热性好，常用于制造轻型机械零件和外壳。

铜材具有良好的导电性和导热性，适用于电子元器件的制造。

在选择金属材料时，需要考虑其强度、耐腐蚀性、导电性等特性，以及成本和可加工性等因素。

二、合成材料合成材料是指由两种或两种以上的材料组合而成的材料。

常见的合成材料有复合材料、聚合材料、陶瓷复合材料等。

复合材料由纤维和基质组成，具有高强度、高刚度和低密度的特点，在航空航天、汽车制造等领域得到广泛应用。

聚合材料如塑料、橡胶等具有良好的抗腐蚀性和绝缘性能，常用于制造密封件和电气元件。

陶瓷复合材料具有高温耐磨性和绝缘性能，适用于高温和腐蚀环境下的应用。

三、非金属材料非金属材料包括塑料、橡胶、玻璃等。

塑料具有良好的韧性和绝缘性能，广泛应用于电器、家具等领域。

橡胶具有良好的弹性和耐磨性，适用于制造密封件和减震器等。

玻璃具有透明的特性，适用于制造光学元件和仪器。

四、选材原则在机械设计中，选材的原则是根据机械零件所处的工作环境和工作要求来选择合适的材料。

首先，要考虑材料的强度和刚度，以保证机械零件在工作负荷下不发生变形和破坏。

其次，要考虑材料的耐磨性和耐腐蚀性，以延长机械零件的使用寿命。

同时，还需考虑材料的导热性、导电性和绝缘性能，以满足特定工作要求。

最后，成本和可加工性也是选材的考虑因素之一。

五、材料应用案例1. 在汽车制造领域，使用高强度的钢材制造车身和车架，以提高碰撞安全性能。

2. 在飞机制造领域，使用复合材料制造机翼和机身，以提高飞机的轻量化和燃油效率。

机械零件常用材料机械零件的材料选择对于产品的质量和性能起着至关重要的作用。

在实际生产中，我们经常会遇到各种不同的材料选择问题。

本文将就机械零件常用的材料进行介绍，希望能够为大家在材料选择上提供一些帮助。

首先，我们来介绍一下常见的金属材料。

不锈钢是一种常用的金属材料，它具有良好的耐腐蚀性和耐磨性，适用于制作需要耐腐蚀的零件。

铝合金是另一种常用的金属材料，它具有较轻的重量和良好的导热性能，适用于制作轻型零件。

钢材是机械零件中最常见的材料之一，它具有良好的强度和韧性，适用于制作承受较大载荷的零件。

除了金属材料，塑料材料在机械零件中也有着广泛的应用。

聚乙烯是一种常用的塑料材料，它具有较好的耐磨性和耐化学腐蚀性，适用于制作耐磨零件。

聚丙烯是另一种常用的塑料材料，它具有较好的刚性和耐热性，适用于制作需要较高刚性的零件。

聚氯乙烯是机械零件中常用的塑料材料之一，它具有良好的耐腐蚀性和绝缘性能，适用于制作耐腐蚀和绝缘的零件。

此外，复合材料在机械零件中也有着重要的应用。

玻璃钢是一种常用的复合材料，它具有较好的强度和耐腐蚀性，适用于制作需要较高强度和耐腐蚀性能的零件。

碳纤维复合材料是另一种常用的复合材料，它具有较轻的重量和较高的强度，适用于制作轻型高强度零件。

陶瓷复合材料是机械零件中常用的复合材料之一，它具有良好的耐磨性和耐高温性能，适用于制作耐磨和耐高温的零件。

综上所述，机械零件的材料选择需要根据零件的具体要求来进行合理的选择。

不同的材料具有不同的特性和适用范围，我们需要根据实际情况来进行选择，以确保产品具有良好的性能和质量。

希望本文所介绍的内容能够为大家在机械零件材料选择上提供一些参考，谢谢阅读！。

机械方面常用机械材料1. 引言在机械设计和制造中，选择适合的材料对于产品的性能和寿命具有重要影响。

机械材料需要具备一定的力学性能、热性能、化学性能和耐磨性能，以满足不同工况和使用要求。

本文将介绍一些机械方面常用的机械材料，包括金属材料、塑料材料和复合材料。

2. 金属材料金属材料是最常用的机械材料，其具有高强度、高刚度和良好的导电和导热性能。

常用的金属材料包括钢材、铝合金、铜合金等。

2.1 钢材钢材是最常见的金属材料之一，其主要成分为铁和碳，同时添加少量的合金元素来改变其性能。

常见的钢材包括碳素结构钢、合金结构钢和不锈钢。

碳素结构钢具有良好的可塑性和机械性能，在机械制造中广泛应用。

合金结构钢通过添加合金元素如铬、钼等来提高其耐磨性和耐腐蚀性。

不锈钢具有良好的耐腐蚀性能，常用于制造耐酸、耐碱的零件。

2.2 铝合金铝合金具有良好的强度和轻质特性，常用于制造飞机、汽车等需要重量轻的产品。

铝合金具有良好的导热性能，可以有效散热，同时具有一定的可塑性和耐腐蚀性能。

2.3 铜合金铜合金具有良好的导电性和导热性，常用于制造电气设备和导热元件。

铜合金具有较高的强度和耐磨性，适用于制造摩擦零件。

3. 塑料材料塑料材料是一种具有可塑性的合成材料，其主要成分为高分子化合物。

塑料材料具有良好的绝缘性能、耐腐蚀性能和减震性能，常用于制造各种零件和外壳。

聚乙烯是最常见的塑料材料之一，具有良好的韧性和抗冲击性能。

聚乙烯适用于制造容器、管道和绝缘材料。

3.2 聚氯乙烯（PVC）聚氯乙烯具有良好的耐热性和耐腐蚀性能，常用于制造电线、电缆和管道。

聚氯乙烯还可以通过添加不同的添加剂来改变其性能，如增塑剂可以增强其柔韧性。

聚丙烯具有较高的熔融温度和良好的刚性，常用于制造容器、管道和模具。

聚丙烯具有较好的耐腐蚀性能和化学稳定性。

4. 复合材料复合材料是由两种或多种不同材料组合而成的材料，具有优良的综合性能。

复合材料常用于制造高强度、低密度的零件和结构。