第第 1010 章章 机械设计与选材机械设计与选材本章学习要求本章学习要求1. 了解机械零件的失效和失效的形式；2 掌握选材的原则和分析方法；3. 学会常用机械零件选材。 本章学习重点本章学习重点选材的原则；选材的原则；常用机械零件选材和工艺路线。常用机械零件选材和工艺路线。 学习方法指导学习方法指导 选材的动机：首次开发生产一种新产品、新零件或新装置； 现有产品的改进和更新换代； 零件过早失效甚至灾难性事故发生后，需改变用材。 第第 1 1 节节 机械零件的失效分析机械零件的失效分析 失效的概念失效的概念当零件由于某种原因丧失预定的功能时，即它发生了失效。当零件由于某种原因丧失预定的功能时，即它发生了失效。①① 零件完全破坏，不能继续工作；零件完全破坏，不能继续工作；②② 严重损伤，继续工作不安全；严重损伤，继续工作不安全；③③ 虽能安全工作，但不能满意地起到预期的作用。虽能安全工作，但不能满意地起到预期的作用。失效的形式失效的形式零件失效断裂失效变形失效表面损伤失效弹性变形失效塑性变形失效塑性断裂失效低应力脆断失效疲劳断裂失效蠕变断裂失效介质加速断裂失效磨损失效表面疲劳失效腐蚀失效设 计加 工零 件 失 效安 装 使 用材 料材质低劣选材不当工作条件估计错误结构外型不合理计算错误焊 接 缺 陷铸、锻造缺陷热处理缺陷冷加工缺陷过载使用安装不良操作失误维护不良失效的原因失效的原因 失效分析的方法基本环节示意图失效分析的方法基本环节示意图 服役条件失效零件失 效 分 析 技 术应力分析无损探伤断口分析金相分析化学分析机械性能测试失效类型磨 损断 裂变 形 力学分析应力分析失效原因装配使用工艺材料设 计主要抗力指标改进设计抗力指标与内外因素关系改进工艺加强管理指标与寿命关系，提高零件失效抗力的途径实验室试验使用考验工业试验第第 22 节节 选材的依据和基本原则选材的依据和基本原则①① 从材料使用性能的角度出发，选用的材料必须保证零件在使用过程中具有从材料使用性能的角度出发，选用的材料必须保证零件在使用过程中具有良好的工作能力；良好的工作能力；②② 根据材料工艺性能的要求，必须保证零件便于加工制造；根据材料工艺性能的要求，必须保证零件便于加工制造；③③ 从经济性角度考虑，必须保证零件的总成本最低。从经济性角度考虑，必须保证零件的总成本最低。④④ 环境与...
