不同類(lèi)型的精密加工零件對(duì)材料的使用性能要求是不同的,用于機(jī)器結(jié)構(gòu)件、動(dòng)力傳輸裝置、工具等的材料,材料的力學(xué)性能是頭等重要的;用于發(fā)動(dòng)機(jī)中承受熱負(fù)荷的零件時(shí),材料的高溫性能、導(dǎo)熱性和熱膨脹率是***要考慮的;用于化工機(jī)被零件時(shí),材料的耐腐蝕性是主要的。如何確定零件材料的主要使用性能要求,***重要的是對(duì)零件的工作條件和零件失效形式有正確的認(rèn)識(shí)并進(jìn)行分析,提出對(duì)零件材料要求的主要使用性能。綜合各類(lèi)零件的工作條件主要包括三個(gè)方面:
(1)受力狀況 載荷類(lèi)型(動(dòng)載、靜載循環(huán)載荷?)及大小;載荷的形式(拉伸、彎曲扭轉(zhuǎn)??)及載荷特點(diǎn)(均布載荷或集中載荷)等。
(2)環(huán)境狀況 工作溫度(常溫高溫低溫??);介質(zhì)情況(是否有腐蝕、潮濕、真空?)
3)特殊要求(密度、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、外觀??)。零件的失效形式主要有變形失效(彈性變形塑性變形);斷裂失效(塑性斷裂疲勞斷裂、低應(yīng)力性斷裂?);表面損傷失效(磨損失效腐蝕失效??)。通過(guò)對(duì)零件的工作條件和失效形式的綜合分析,確定零件對(duì)材料的主要性能要求。其次,根據(jù)零件的形狀、尺寸及工作中所承受的負(fù)荷大小,計(jì)算出零件的應(yīng)力。***后根據(jù)工作應(yīng)力、使用壽命和安全性等因素確定對(duì)材料性能指標(biāo)的具體要求。
由上述分析可知,材料的力學(xué)性能是大多數(shù)精密
拋光機(jī)加工零件對(duì)材料提出的主要要求,在精密加工中用得***多的材料是各種鋼材。因此,對(duì)有關(guān)鋼材的力學(xué)性能和手冊(cè)使用問(wèn)題進(jìn)一步作些說(shuō)明。
1)試樣毛坯尺寸、熱處理?xiàng)l件都會(huì)影響試樣材料的力學(xué)性能。查手冊(cè)時(shí)應(yīng)選用毛坯尺寸與零件***大截面尺寸接近,熱處理?xiàng)l件與零件熱處理一致的試樣性能指標(biāo)。
2)手冊(cè)中給出的力學(xué)性能,大多限于常規(guī)的力學(xué)性能,即抗拉強(qiáng)度、屈服點(diǎn)、伸長(zhǎng)率、斷面收縮率和沖擊韌度。而一些特殊性能指標(biāo),如疲勞強(qiáng)度、蠕變強(qiáng)度等由于這些性能試驗(yàn)起來(lái)較困難,所以不是每種鋼都進(jìn)行這類(lèi)測(cè)試,在試驗(yàn)數(shù)據(jù)比較缺乏的情況下,人們致力于導(dǎo)求這些特殊性能指標(biāo)與某些常規(guī)性能指標(biāo)之間的關(guān)系,目前只有疲勞強(qiáng)度1與抗拉強(qiáng)度o之間具有很***的相關(guān)性。
3)硬度試驗(yàn)方法是將一個(gè)壓頭壓入材料表面中,然后用某種方法測(cè)定其效應(yīng)(表面形成的壓痕)。常用的硬度試驗(yàn)方法有布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA、HRB、HRC)、維氏硬度(Hv)和努氏硬度(HK)等。各種硬度試驗(yàn)方法所采用的壓頭、載荷是不同的,所適用的范圍也是不同的。不同的硬度值沒(méi)有對(duì)應(yīng)關(guān)系,可查表進(jìn)行近似的換算。由于測(cè)量硬度后只在表面留下一個(gè)壓痕而不使試樣破壞,所以在設(shè)計(jì)的技術(shù)條件中常以硬度表示對(duì)材料性能的要求。在生產(chǎn)中可進(jìn)行硬度測(cè)量以檢驗(yàn)零件材料是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求,檢驗(yàn)后不影響零件的使用。
