机械设计之材料选用（三）

选材的经济性原则

经济性原则是指所选用的材料经加工成零件后能否做到成本低廉且价格便宜。从选材的经济性原则来考虑，应该尽可能选用货源充足价格低廉且加工方便并总成本低的材料。一般来说在满足零件使用性能的前提下，应当尽量优先选用廉价的材料，能用碳素钢的，不用合金钢；能用低合金钢的不用高合金钢；能用钢材料就不用有色金属。此外考虑经济性的话要从长远观点出发，不能仅看到眼前利益。一些目前看起来成本费用高的材料，但是由于其使用寿命长且维护保养费用少，从长远来看的话，带来的经济效益还是非常好的。并且综合来看，带来的经济性仍然是合理的范畴内。同时还须注意，在选用高分子材料加工时，除去考虑上述三项原则外，还应当着重考虑在使用条件下，周围环境如温度和水与氧以及光同油等对其性能的影响。

选材步骤

机械工程材料的选择是一项十分重要又复杂繁琐的工作。其基本步骤如下。

分析零件对所选材料的性能要求及失效分析，包括分析零件的工作条件，零件的强度和刚度以及稳定性计算等。

对可供选择的材料进行筛选，现代工程材料分为金属材料和陶瓷材料与高分子材料以及复合材料四大类。把所有可考虑的工程材料都当作选择对象，然后7根据材料的性能要求进行筛选。

对可供选择的材料进行评价。

最佳材料的决定。

零件所选材料的实际验证。

6、常用材料介绍

Q235-A：含碳量＜0.2% 的低碳钢，表示屈服强度是 235MPa ，其塑性较好、有一定强度但不耐冲击。一般被用来做焊接结构件，比如说焊接机架的方通和焊接块与机架大板以及角钢等。在表面处理时结构件一般采用喷或烤漆，板类为防锈通常镀铬或发黑。（适合发黑处理的钢种只有碳钢和低合金钢，其原理就是在钢种零件的表面上镀一层致密的氧化铁薄膜。）

45调质钢：含碳量为 0.42到0.50% 的中碳钢 , 其机械性能和切削性能优良，但是焊接性能较差。一般被用来做机架大板和结构连接件以及强度要求不高的轴等。45 钢调质（淬火 +回火）硬度在 HRC20到HRC30 之间，淬火硬度一般要求 HRC45, 硬度高过后强度稳定性达不到要求。

40Cr：属于合金结构钢。经调质处理后具有良好的力学性能，但焊接性不好并且易出现裂纹。一般可用于制作齿轮和连杆以及轴等。淬火后表面硬度可达 HRC55 。