零件失效与选材

1、三种失效形式三种失效形式 过量变形、断裂、表面损伤过量变形、断裂、表面损伤 一、过量变形一、过量变形 over deformation 1 1、过量弹性变形、过量弹性变形 over elastic deformation 2. 2. 过量塑性变形过量塑性变形 over plastic deformation 断裂形式：断裂形式： 1 1、韧性断裂、韧性断裂 ductile 2 2、脆性断裂、脆性断裂 brittle fracture 3 3、疲劳断裂、疲劳断裂 fatigue fracture 4 4、应力腐蚀断裂、应力腐蚀断裂 stress-corrosive fracture 1 1、磨损

2、、磨损 wear 2 2、腐蚀、腐蚀 corrosion 3. 3. 表面接触疲劳表面接触疲劳 contact fatigue 使用性原则使用性原则 servicing behavior princ. 保证零件具有要求的使用性能。保证零件具有要求的使用性能。 工艺性原则工艺性原则 processing property princ. 材料加工的难易程度。材料加工的难易程度。 经济性原则经济性原则 economy principle 材料的价格、零件的成本；资源、环保、再利用等。材料的价格、零件的成本；资源、环保、再利用等。 1 1、主要失效形式、主要失效形式 （1 1）齿根疲劳断裂）齿根疲劳断

3、裂 （2 2）齿面磨损与接触疲劳）齿面磨损与接触疲劳 （3 3）过载断裂）过载断裂 2 2、对材料的性能要求、对材料的性能要求 （1 1）高的弯曲疲劳强度）高的弯曲疲劳强度 （2 2）高的表面接触疲劳强度和耐磨性）高的表面接触疲劳强度和耐磨性 （3 3）心部足够的强度和韧性）心部足够的强度和韧性 3 3、典型齿轮选材、典型齿轮选材 （1 1）机床齿轮）机床齿轮 选材选材 45 45钢钢 加工工艺路线加工工艺路线 下料下料锻造锻造正火（预备热处理）正火（预备热处理）粗加工粗加工 调质（最终热处理调质（最终热处理1 1）精加工精加工表面淬火及低温表面淬火及低温 回火（最终热处理回火（最终热处理1

4、1）精磨精磨 各种热处理的目的各种热处理的目的 （2 2）汽车齿轮）汽车齿轮 选材选材 20CrMnTi20CrMnTi 工艺路线工艺路线 下料下料锻造锻造正火（预备热处理）正火（预备热处理）粗加工粗加工 渗碳淬火渗碳淬火+ +低回（最终热处理）低回（最终热处理）磨削加工磨削加工 各种热处理的目的各种热处理的目的 1 1、主要失效形式、主要失效形式 （1 1）疲劳断裂）疲劳断裂 （2 2）过载断裂）过载断裂 （3 3）轴颈磨损）轴颈磨损 2 2、对材料的性能要求、对材料的性能要求 （1 1）良好的综合力学性能）良好的综合力学性能 （2 2）高的疲劳强度）高的疲劳强度 （3 3）轴颈良好的耐磨性

5、）轴颈良好的耐磨性 3 3、典型轴类选材、典型轴类选材 机床主轴机床主轴 选用选用4545钢钢 工艺路线工艺路线 下料下料锻造锻造正火（预备热处理）正火（预备热处理）粗加工粗加工 调质（最终热处理调质（最终热处理1 1）精加工精加工表面淬火表面淬火+ +低回低回 （最终热处理（最终热处理2 2）磨削加工磨削加工 各种热处理的目的各种热处理的目的 1 1、主要失效形式、主要失效形式 （1 1）磨损）磨损 （2 2）脆性崩裂）脆性崩裂 （3 3）过载断裂）过载断裂 2 2、对材料的性能要求、对材料的性能要求 （1 1）高强度、高耐磨性）高强度、高耐磨性 （2 2）足够的韧性）足够的韧性 3 3、典型工具类选材、典型工具类选材 钻头的选材钻头的选材 选材选材 9SicCr9SicCr 工艺