機械零件材料應用

　　1、鑄鐵
　　
　　鑄鐵和鋼都是鐵碳合金，它們的區別主要在于含碳量的不同。含碳量小于2%的鐵碳合金稱為鋼，含碳量大于2%的稱為鑄鐵。鑄鐵具有適當的易熔性，良好的液態流動性，因而可鑄成形狀復雜的零件。此外，它的減震性、耐磨性、切削性（指灰鑄鐵）均較好且成本低廉，因此在機械制造中應用甚廣。常用的鑄鐵有：灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵、合金鑄鐵等。其中灰鑄鐵和球墨鑄鐵是脆性材料，不能進行輾壓和鍛造。在上述鑄鐵中，以灰鑄鐵應用廣，球墨鑄鐵次之。
　　
　　2、鋼
　　
　　與鑄鐵相比，鋼具有高的強度、韌性和塑性，并可用熱處理方法改善其力學性能和加工性能。鋼制零件的毛坯可用鍛造、沖壓、焊接或鑄造等方法取得，因此其應用極為廣泛。按照用途，鋼可分為結構鋼、工具鋼和特殊鋼。結構鋼用于制造各種機械零件和工程結構的構件；工具鋼主要用于制造各種刃具、模具和量具；特殊鋼（如不銹鋼、耐熱鋼、耐酸鋼等）用于制造在特殊環境下工作的零件。按照化學成分，鋼又可分為碳素鋼和合金鋼。碳素鋼的性質主要取決于含碳量，含碳量越高則鋼的強度越高，但塑性越低。為了改善鋼的性能，特意加入了一些合金元素的鋼稱為合金鋼。1）碳素結構鋼這類鋼的含碳量一般不超過0.7%。含碳量低于0.25%的低碳鋼，它的強度極限和屈服極限較低，塑性很高，且具有良好的焊接性，適于沖壓、焊接，常用來制作螺釘、螺母、墊圈、軸、氣門導桿和焊接構件等。含碳量在0．l%～0.2%的低碳鋼還用以制作滲碳的零件，如齒輪、活塞銷、鏈輪等。通過滲碳淬火可使零件表面硬而耐磨，心部韌而耐沖擊。如果要求有更高強度和耐沖擊性能時，可采用低碳含金鋼。含碳量在 0．3%～0．5%的中碳鋼，它的綜合力學性能較好，既有較高的強度，又有一定的塑性和韌性，常用作受力較大的螺栓、螺母、鍵、齒輪和軸等零件。含碳量在0.55%一0.7%的高碳鋼，具有高的強度和彈性，多用來制作普通的板彈簧、螺旋彈簧或鋼絲繩等。
　　
　　2）合金結構鋼
　　
　　鋼中添加合金元素的作用在于改善鋼的性能。例如：鎳能提高強度而不降低鋼的韌性；鉻能提高硬度、高溫強度、耐腐蝕性和提高高碳鋼的耐磨性；錳能提高鋼的耐磨性、強度和韌性；鋁的作用類似于錳，其影響更大些；釩能提高韌性及強度；硅可提高彈性極限和耐磨性，但會降低韌性。合金元素對鋼的影響是很復雜的，特別是當為了改善鋼的性能需要同時加入幾種合金元素時。應當注意，合金鋼的優良性能不僅取決于化學成分，而且在更大程度上取決于適當的熱處理。
　　
　　3）鑄鋼
　　
　　鑄鋼的液態流動性比鑄鐵差，所以用普通砂型鑄造時，壁厚常不小于10mm。鑄鋼件的收縮率比鑄鐵件大，故鑄鋼件的圓角和不同壁厚的過渡部分均應比鑄鐵件大些。選擇鋼材時，應在滿足使用要求的條件下，盡量采用價格便宜供應充分的碳素鋼，必須采用合金鋼時也應優先選用硅、錳、硼、釩類合金鋼。
　　
　　3、銅合金
　　
　　銅合金有青銅與黃銅之分。黃銅是銅和鋅的合金，并含有少量的錳、鋁、鎳等，它具有很好的塑性及流動性，故可進行碾壓和鑄造。青銅可分為含錫青銅和不含錫青銅兩類，它們的減摩性和抗腐蝕性均較好，也可輾壓和鑄造。此外，還有軸承合金（或稱巴氏合金），主要用于制作滑動軸承的軸承襯。