基本原则
在进行材料及成型工艺的选择时,要考虑到在该工况下材料性能(néng)是否达到要求,及用(yòng)该材料制造零件时,其成型加工过程是否容易,同时还要考虑材料或机件的生产及使用(yòng)是否经济等因素即从适用(yòng)性、工艺性和经济性3个方面进行考虑。
适用(yòng)性原则
适用(yòng)性原则是指所选择的材料必须能(néng)够适应工况,并能(néng)达到令人满意的使用(yòng)要求。满足使用(yòng)要求是选材的必要条件,是在进行材料选择时首先要考虑的问题。
材料的使用(yòng)要求體(tǐ)现在对其化學(xué)成分(fēn)、组织结构、力學(xué)性能(néng)、物(wù)理(lǐ)性能(néng)和化學(xué)性能(néng)等内部质量的要求上。為(wèi)满足材料的使用(yòng)要求,在进行材料选择时,主要从零件的负载情况、材料的使用(yòng)环境和材料的使用(yòng)性能(néng)要求三个方面考虑。零件的负载情况主要是指载荷的大小(xiǎo)和应力状态。材料的使用(yòng)环境指材料所处的环境,如介质、工作温度及摩擦等。材料的使用(yòng)性能(néng)要求指材料的使用(yòng)寿命、材料的各种广义许用(yòng)应力、广义许用(yòng)变形等。只有(yǒu)将以上三方面进行充分(fēn)的考虑,才能(néng)使材料满足使用(yòng)性能(néng)要求。
工艺性原则
一般地,材料一经选择,其加工工艺大體(tǐ)上就能(néng)确定。同时加工工艺过程又(yòu)使材料的性能(néng)发生改变;零件的形状结构及生产批量、生产条件也对材料加工工艺产生重大的影响。
工艺性原则是指选材时要考虑到材料的加工工艺性,优先选择加工工艺性好的材料,降低材料的制造难度和制造成本。
各种成型工艺各有(yǒu)其特点和优缺点,同一材料的零件,当使用(yòng)不同成型工艺制造时,其难度和成本是不一样的,所要求的材料工艺性能(néng)也是不同的。例如,当零件形状比较复杂、尺寸较大时,用(yòng)锻造成型往往难以实现,若采用(yòng)铸造或焊接,则其材料必须具有(yǒu)良好的铸造性能(néng)或焊接性能(néng),在结构上也要适应铸造或焊接的要求。再如,用(yòng)冷拔工艺制造键、销时,应考虑材料的伸長(cháng)率,并考虑形变强化对材料力學(xué)性能(néng)的影响。
经济性原则
在满足材料使用(yòng)要求和工艺要求的同时,也必须考虑材料的使用(yòng)经济性。经济性原则是指在选用(yòng)材料时,应选择性能(néng)价格比高的材料。材料的性能(néng)就是指其使用(yòng)性能(néng)。材料的使用(yòng)性能(néng)一般可(kě)以用(yòng)使用(yòng)时间和安全程度来代表。材料价格主要由成本决定。材料的成本包括生产成本和使用(yòng)成本。一般地,材料成本由原材料成本、原材料利用(yòng)率、材料成型成本、加工费、安装调试费、维修费、管理(lǐ)费等因素决定。