机械零件材料的选择原则及注意事项

常用机械零件的材料有金属材料（如钢、合金钢、铸铁、铜合金等），非金属材料（如塑料、橡胶、玻璃、陶瓷等）。它们的力学性能可参考有关设计资料和手册。

机械零件的选材是一项十分重要的工作。选材是否恰当，特别是一台机器中关键零件的选材是否恰当，将直接影响到产品的使用性能、使用寿命及制造成本。

判断零件选材是否合理的基本标志是：能否满足必需的使用性能；能否具有良好的工艺性能；能否实现最低成本。选材的任务就是求得三者之间的统一。因此选材时一般应遵循以下3个原则。

1.满足零件的使用要求

机械零件的使用要求主要有以下几点：

（1）零件承受工作载荷的能力，主要从载荷的特点、强度及刚度等方面考虑；

（2）零件的工作条件（运动速度等）及工作环境（温度、潮湿、腐蚀等）；

（3）耐磨性、寿命、可靠性等要求；

（4）零件尺寸和质量的要求。

设计零件应以零件承受工作载荷的能力为主，综合考虑其他因素，合理地选择材料。如零件受力较大且有较大的冲击载荷、较高的工作速度，而且要求零件的尺寸较小、重量较轻、可靠性高时，则应采用高强度合金钢制造，并要进行热处理及精加工。

2.满足零件的工艺性要求(www.xing528.com)

在熟悉材料的工艺性的前提下，根据零件的结构复杂程度、尺寸大小、生产批量的大小、毛坯制造及机械加工的特点，通过分析比较，合理选择机械零件的材料。对于结构复杂、尺寸大的零件，因难以锻造，宜采用铸造或焊接的方法，所选的材料必须具有良好的铸造工艺性（液态流动性、收缩率、偏析及缩孔等）或焊接工艺性（焊接性、焊缝裂纹的倾向性等），同时零件的结构要适应铸造或焊接的要求，需要锻造的零件必须考虑材料的延展性、热脆性等。铸造、模锻、冲压等适用于零件的大批量生产，焊接、自由锻适用于零件的单件或小批量生产。对于需切削加工的零件，要考虑材料的切削加工性能及已切削表面的粗糙度等。

热处理对改善材料的力学性能有很大的作用，必须根据零件的使用要求、尺寸大小、结构复杂程度及工艺要求，合理选择材料及热处理工艺。

3.满足经济性要求

材料的经济性主要从以下几个方面考虑：

（1）同样能满足使用要求的前提下，应采用价格相对低的材料；

（2）考虑不同材料的加工（毛坯制造、机械加工及热处理等）成本；

（3）采用局部品质的原则，如蜗轮的齿圈用铜合金，轮芯采用铸铁或碳钢；

（4）材料的利用率，如采用无切削或少切削的工艺；

（5）考虑材料的供应状况及储运成本。