机械零件材料选用的原则

机械零件所用的材料是多种多样的，常用的材料有钢、铸铁、有色金属、非金属材料等。如何从各种各样的材料中选择出合适的材料和热处理方式是机械设计中的一个重要问题，也是一个受到多方面因素制约的问题。

以下仅提出选择材料的一般原则，作为选择机械零件材料的依据。

（一）载荷及应力的大小和性质

这方面的因素主要是从强度观点来考虑的，应在充分了解材料的力学性能的前提下来进行选择。通常，受载荷大的零件应选用机械强度高的材料；在静应力作用下工作的零件可选用脆性材料；而在冲击、振动及变载荷作用下工作的零件则应选用塑性材料。

（二）零件的工作情况

零件的工作情况是指零件所处的环境特点、工作温度和摩擦磨损的程度等。通常，在湿热环境下工作的零件应选用防锈和耐蚀性好的材料，如不锈钢、铜合金等。当工作温度变化很大时，一方面要考虑相互配合的两零件材料的线膨胀系数不能相差过大，以免在温度变化时产生过大的热应力使配合松动；另一方面也要考虑材料的力学性能随温度而改变的情况。当零件在工作中有可能发生摩擦磨损时，要提高其表面硬度，以增强其耐磨性，因此应选用适于进行表面处理的淬火钢、渗碳钢、氮化钢等材料。

（三）零件的尺寸和质量

零件尺寸和质量与材料的品种及毛坯制取方法有关。用铸造材料制造毛坯时，一般不受零件尺寸和质量的限制，除非零件的尺寸过大，超过铸造设备和造型设备的容量；而用锻造材料制造毛坯时，则需考虑锻造机械设备的生产能力，其一般用于零件尺寸和质量较小的情况。此外，应该尽可能选用强度高而密度小的材料，以减小零件的尺寸和质量；而有些情况，如设计飞轮时，则应选用强度高且密度大的材料，以增大飞轮的质量。(https://www.xing528.com)

（四）零件结构的复杂程度及材料的加工工艺性

结构复杂的零件宜用铸造毛坯，选用铸造工艺性好的铸造材料，如铸铁、铸钢等；也可以用板材冲压出元件后再焊接而成，选用冲压工艺性与焊接工艺性好的材料；而结构简单的零件可用锻造毛坯，选用锻造工艺性好的材料，如锻钢等。

（五）材料的经济性

首先应考虑材料本身的价格，在能达到使用要求的前提下，应尽可能选用价格低廉的材料。

其次应综合考虑选用材料的经济效果。对于大批量生产的零件，宣选用铸造材料，采用铸造毛坯；而对于单件生产的零件，则可选用焊接材料或锻造材料，采用焊接毛坯或自由锻造毛坯。对于某些机械零件，则可采用精密的毛坯制造方法，如精铸、精锻、冲压等，这样既可提高材料的利用率，又节省了机械加工的费用，因此可获得良好的经济效益。

（六）材料的供应情况

选择材料时还应该考虑当时当地的材料供应情况，应该在满足使用要求的条件下，首先选用库存材料或当地材料、国产材料。