2-机械零件的失效、强化、选材及工程材料的应用a.pptVIP

2011-10-22 （二）有色金属及其合金 1. 铜及铜合金 化工上常用的黄铜代号是H80、H68和H62等。H80和H68塑性好，可在常温下冲压成形，用于制造容器零件。H62在常温下塑性较差，力学性能较高，可做深冷设备的筒体、管板、法兰和螺母等。 2. 铝及铝合金 工业纯铝广泛应用于制造硝酸、含硫石油工业、橡胶硫化和含硫的药剂等生产设备。 防锈铝的耐蚀性比纯铝高，可用作空气分离的蒸馏塔、热交换器、各式容器和防锈蒙皮等。 铸铝可用来铸造形状复杂的耐蚀零件，如化工管件、气缸、活塞等。 六、航空航天器用材 航空航天器用材很广泛，工程塑料、橡胶、陶瓷材料和各种金属。 1. 中碳调质钢 40CrNiMoA、34CrNi3MoA用于高负载、大截面的轴类以及承受冲击载荷的构件，如喷气涡轮机轴、喷气式客机的起落架及火箭发动机外壳等。 H—11钢可用作超音速喷气机机体材料。 2. 高合金耐热钢 1Cr13、2Cr25Ni、0Cr25Ni20、0Cr12Ni20Ti3AlB用于制造涡轮泵及火箭发动机、航空发动机转子和其它零件。 3. 高温合金 K403(Ni—11Cr—5.25Co—4.65W—4.3Mo—5.6Al)。它主要用于制造涡轮工作叶片和导向器叶片。 4. 镍基耐蚀合金 Inconel718(Ni—19Cr—18.5Fe—5.1Nb—3Mo—0.9Ti),制造泵轴、涡轮等航空发动机零部件。 5. 铝及其合金 （1）形变铝合金 5A05（LF5）、5A11（LF11），用于焊接油箱、油管，制造铆钉和中载零件制品。3A21（LF21）用于焊接油箱、油管，制造铆钉及轻载零件和制品。硬铝合金2A01（LY1）可制造工作温度不超过100℃的结构用中等强度铆钉。2A11（LY11），用于制造骨架、模锻的固定接头、支柱、螺旋桨叶片、局部镦粗的零件、螺栓和铆钉等中等强度的结构零件。2A12（LY12），适宜制造飞机的高强度结构零件，如骨架、蒙皮、隔框、肋、梁、铆钉等150℃以下工作的零件。超硬铝合金7A04（LC4）、7A06（LC6），适宜制造飞机大梁、架、加强框、蒙皮接头及起落架等结构中的主要受力件。锻铝2A50（LD5），适宜制造形状复杂、中等强度的锻件和模锻件。2A70（LD7），适合制造高温下工作的复杂锻件，板材可做高温下工作的结构件。2A14（LD10）用于制造承受重载荷的锻件和模锻件。 （2）铸造铝合金 铸造铝合金硅合金ZalSi7Mg(ZL101)，用于制造温度不超过185℃的气化器。ZalSiMg(ZL104)，用于制造在200℃以下工作的零件，如发动机机匣、气缸体等。ZalSi2Cr1Mg1Ni1(ZL109)用于制造较高温度下工作的零件如活塞等。 6. 镁合金 镁的熔点为651℃，密度仅为1.74g/cm3,比铝还轻。具有高的抗振能力，能承受比铝及其合金大的冲击载荷，切削加工性能优良，易于铸造和锻压，所以在航天航空工业中获得较大的应用。 7. 钛及其合金 α型钛合金TA7具有良好的超低温性能，在航空工业中用于制造机匣、压气机内环等。α+β型钛合金用于制造质量轻、可靠性强的结构，例如中央翼盒、机翼转轴、进气道框架、机身条、发动机支架、发动机机匣、压气机盘、叶片、外涵道等。 8. 复合材料 玻璃纤维增强尼龙、玻璃纤维增强苯乙烯类树脂、玻璃纤维增强聚乙烯等复合材料，其刚度、强度和抗蠕变性能好，耐水性优良，广泛应用于直升飞机机身、机翼及各种航天器内置结构件，如仪表盘、底盘、仪器壳体等。碳纤维树脂复合材料和硼纤维树脂复合材料，由于强度、弹性模量很高，耐热、耐辐射，是制造宇宙飞船、人造卫星壳体的重要材料。 例题1 机床齿轮花键轴（见下图）是机床变速箱中一个重要的传输动力零件，在工作时它不但承受冲击性的、周期变化的扭转应力，花键部分承受周期变化的弯曲应力、接触应力和摩擦磨损。在机床工作时，花键轴或花键部分如果断裂，就会引起严重事故，因此，要求它应具有足够的强度、冲击韧性、抗疲劳性能，花键部分和安装轴承的部位应有高的硬度和耐磨性。为了满足上述综合力学性能的要求，确定40MnVB钢机床齿轮花键轴的生产工艺路线及热处理工艺。 机床齿轮花键轴 第三章 典型零件的受力、性能要求及加工工艺分析 解：机床齿轮花键轴的生产工艺路线如下： 下料→锻造→退火（或正火）→机加工（粗车）→调质（淬火＋高温回火）→机加工（精车）→花键加工→高频感应加热淬火→低温回火→磨加工→检查 40MnVB钢机床齿轮花键轴的热