1、選用材料應(yīng)考慮的一般原則是：選用材料應(yīng)考慮的一般原則是：l使用性原則使用性原則 是保證零件完成規(guī)定功能的必要條件。是保證零件完成規(guī)定功能的必要條件。l工藝性原則工藝性原則 材料的工藝性能表示材料加工的難易程度。材料的工藝性能表示材料加工的難易程度。l經(jīng)濟(jì)性原則經(jīng)濟(jì)性原則 保證零件生產(chǎn)和使用成本最低，效益最大。保證零件生產(chǎn)和使用成本最低，效益最大。l1. 1. 齒輪的工作條件、失效形式及性能要求齒輪的工作條件、失效形式及性能要求齒輪是機(jī)械工業(yè)中應(yīng)用最廣的零件之一，主要用于傳遞扭矩和調(diào)齒輪是機(jī)械工業(yè)中應(yīng)用最廣的零件之一，主要用于傳遞扭矩和調(diào)節(jié)速度。節(jié)速度。（1 1）工作條件）工作條件1 1）由于傳

2、遞扭矩，齒根承受較大的交變彎曲應(yīng)力。）由于傳遞扭矩，齒根承受較大的交變彎曲應(yīng)力。2 2）齒面相互滑動和滾動，承受較大的交變接觸力及強(qiáng)烈的摩擦。）齒面相互滑動和滾動，承受較大的交變接觸力及強(qiáng)烈的摩擦。3 3）由于換檔、啟動或嚙合不良，齒部承受一定的沖擊。）由于換檔、啟動或嚙合不良，齒部承受一定的沖擊。（2 2）主要失效形式）主要失效形式1 1）疲勞斷裂。）疲勞斷裂。 主要發(fā)生在齒根。它是齒輪最嚴(yán)重的失效形式。主要發(fā)生在齒根。它是齒輪最嚴(yán)重的失效形式。2 2）齒面磨損。）齒面磨損。3 3）齒面接觸疲勞破壞）齒面接觸疲勞破壞 。4 4）過載斷裂。）過載斷裂。（3 3）性能要求）性能要求1 1）高的彎

3、曲疲勞強(qiáng)度）高的彎曲疲勞強(qiáng)度2 2）高的接觸疲勞強(qiáng)度和耐磨性）高的接觸疲勞強(qiáng)度和耐磨性3 3）齒輪心部要有足夠的強(qiáng)度和韌性）齒輪心部要有足夠的強(qiáng)度和韌性l2. 2. 齒輪零件的選材（齒輪零件的選材（p.226p.226，表，表9-49-4）l3. 3. 典型齒輪選材及熱處理舉例典型齒輪選材及熱處理舉例機(jī)床齒輪和汽車齒輪為例機(jī)床齒輪和汽車齒輪為例（1 1）機(jī)床齒輪）機(jī)床齒輪普通車床變速箱齒輪，受力不大，轉(zhuǎn)速中等，工作較平普通車床變速箱齒輪，受力不大，轉(zhuǎn)速中等，工作較平穩(wěn)，無強(qiáng)烈沖擊。穩(wěn)，無強(qiáng)烈沖擊。選材：選材：中碳鋼中碳鋼4545或或40Cr40Cr熱處理技術(shù)要求：熱處理技術(shù)要求：齒面硬度齒面硬

4、度HRC5055HRC5055，心部硬度，心部硬度HB220250HB220250。熱處理方法：熱處理方法：鍛后正火、調(diào)質(zhì)、高頻淬火鍛后正火、調(diào)質(zhì)、高頻淬火工藝路線：工藝路線：下料下料鍛造鍛造正火正火粗加工粗加工調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)精加工精加工高頻淬火高頻淬火+ +低溫回火低溫回火磨齒磨齒（2 2）汽車齒輪）汽車齒輪工作條件比機(jī)床惡劣。受力大，超載和受沖擊頻繁，要求工作條件比機(jī)床惡劣。受力大，超載和受沖擊頻繁，要求較高的表面耐磨、抗疲勞性能，心部強(qiáng)韌性高。一般選合較高的表面耐磨、抗疲勞性能，心部強(qiáng)韌性高。一般選合金滲碳鋼。例如，解放牌載重汽車的變速箱齒輪。金滲碳鋼。例如，解放牌載重汽車的變速箱齒輪。選材：

5、選材：20CrMnTi20CrMnTi熱處理技術(shù)要求：熱處理技術(shù)要求：滲層滲層0.81.3mm0.81.3mm，齒面硬度，齒面硬度HRC5862HRC5862，心部硬度，心部硬度HRC3545HRC3545。熱處理方法：熱處理方法：鍛后正火鍛后正火950970950970空冷，空冷，HB179217HB179217滲碳滲碳920940920940，46h46h，預(yù)冷至，預(yù)冷至830850830850直接油淬，直接油淬， 170190170190低溫回火低溫回火2h2h工藝路線：工藝路線：下料下料鍛造鍛造正火正火機(jī)加機(jī)加滲碳滲碳( (內(nèi)孔防滲內(nèi)孔防滲) )、預(yù)、預(yù)冷淬火冷淬火+ +低溫回火低溫回

6、火噴丸噴丸校正花鍵孔校正花鍵孔磨齒磨齒l1. 1. 軸的工作條件、失效形式及性能要求軸的工作條件、失效形式及性能要求（1 1）一般軸的工作條件）一般軸的工作條件1 1）傳遞一定的扭矩，承受交變彎矩和拉、壓載荷。）傳遞一定的扭矩，承受交變彎矩和拉、壓載荷。2 2）軸頸承受較大的摩擦）軸頸承受較大的摩擦3 3）承受一定的沖擊載荷）承受一定的沖擊載荷（2 2）主要失效形式）主要失效形式1 1）疲勞斷裂疲勞斷裂 長期受扭轉(zhuǎn)和彎曲交變載荷作用長期受扭轉(zhuǎn)和彎曲交變載荷作用2 2）斷裂失效斷裂失效 大載荷或沖擊載荷作用大載荷或沖擊載荷作用3 3）磨損失效磨損失效 軸頸或花鍵處過度磨損軸頸或花鍵處過度磨損（3

7、 3）對軸用材料性能要求）對軸用材料性能要求1 1）良好的綜合力學(xué)性能）良好的綜合力學(xué)性能2 2）高的疲勞強(qiáng)度）高的疲勞強(qiáng)度3 3）良好的耐磨性）良好的耐磨性2. 2. 軸類零件的選材軸類零件的選材(1) (1) 不傳遞動力只承受彎矩起支撐作用的軸：不傳遞動力只承受彎矩起支撐作用的軸：中碳鋼調(diào)質(zhì)，對有中碳鋼調(diào)質(zhì)，對有軸頸摩擦的，軸頸還要表面淬火。軸頸摩擦的，軸頸還要表面淬火。(2) (2) 主要受彎曲，扭轉(zhuǎn)的軸：主要受彎曲，扭轉(zhuǎn)的軸：一般淬透性的中碳鋼調(diào)質(zhì)；對于高一般淬透性的中碳鋼調(diào)質(zhì)；對于高角度和尺寸穩(wěn)定性和高耐磨性的，調(diào)質(zhì)后要氮化。角度和尺寸穩(wěn)定性和高耐磨性的，調(diào)質(zhì)后要氮化。(3) (3)

8、 同時承受彎曲（或扭轉(zhuǎn)）及拉，壓載荷的軸：同時承受彎曲（或扭轉(zhuǎn)）及拉，壓載荷的軸：淬透性較高的淬透性較高的中碳鋼，調(diào)質(zhì)。中碳鋼，調(diào)質(zhì)。3. 3. 典型軸選材舉例典型軸選材舉例（1 1）機(jī)床主軸選材）機(jī)床主軸選材以以C620C620車床主軸車床主軸為例進(jìn)行選材。為例進(jìn)行選材。該主軸受交變彎曲和扭轉(zhuǎn)復(fù)合應(yīng)力作用，但載荷和轉(zhuǎn)速不高，該主軸受交變彎曲和扭轉(zhuǎn)復(fù)合應(yīng)力作用，但載荷和轉(zhuǎn)速不高，沖擊載荷也不大，所以具有一般綜合力學(xué)性能即可滿足要求。沖擊載荷也不大，所以具有一般綜合力學(xué)性能即可滿足要求。但大端的軸頸、椎孔與卡盤、頂尖之間有摩擦，這些部位要求但大端的軸頸、椎孔與卡盤、頂尖之間有摩擦，這些部位要求有

9、較高的硬度和耐磨性。有較高的硬度和耐磨性。 根據(jù)以上分析，車床主軸可選用根據(jù)以上分析，車床主軸可選用45（40Cr）鋼。熱處理為調(diào)質(zhì)）鋼。熱處理為調(diào)質(zhì)處理，處理，HB220250；軸頸和椎孔進(jìn)行表面淬火，；軸頸和椎孔進(jìn)行表面淬火，HRC52。工藝路線為：工藝路線為：（2 2）內(nèi)燃機(jī)曲軸選材）內(nèi)燃機(jī)曲軸選材l內(nèi)燃機(jī)曲軸選材原則主要根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的類型、功率大小、轉(zhuǎn)內(nèi)燃機(jī)曲軸選材原則主要根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的類型、功率大小、轉(zhuǎn) 速高低和相應(yīng)軸承材料等項條件而定，同時也需考慮加工條速高低和相應(yīng)軸承材料等項條件而定，同時也需考慮加工條 件、生產(chǎn)批量和熱處理工藝及制造成本。件、生產(chǎn)批量和熱處理工藝及制造成本。l由于在

10、滾動軸承中工作，要求軸頸部有較高的硬度和耐磨性。由于在滾動軸承中工作，要求軸頸部有較高的硬度和耐磨性。 通常可選用通常可選用QT7002 ，其工藝路線如下：，其工藝路線如下：鑄造鑄造-高溫正火高溫正火-高溫回火高溫回火-切削加工切削加工-輪頸氣體滲氮輪頸氣體滲氮鍛造鍛造正火正火粗加工粗加工調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)精加工精加工表淬及低溫回火表淬及低溫回火磨削磨削l1. 1. 彈簧的工作條件、失效形式及性能要求彈簧的工作條件、失效形式及性能要求（1 1）工作條件）工作條件1 1）彈簧在外力作用下，壓縮、拉伸、扭轉(zhuǎn)時材料將承受彎曲應(yīng)力）彈簧在外力作用下，壓縮、拉伸、扭轉(zhuǎn)時材料將承受彎曲應(yīng)力 或扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。或扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。

11、2 2）緩沖、減震或復(fù)原用的彈簧，承受交變應(yīng)力和沖擊載荷的作用）緩沖、減震或復(fù)原用的彈簧，承受交變應(yīng)力和沖擊載荷的作用3 3）某些彈簧受到腐蝕介質(zhì)和高溫的作用）某些彈簧受到腐蝕介質(zhì)和高溫的作用（2 2）主要失效形式）主要失效形式1 1）塑性變形）塑性變形2 2）疲勞斷裂）疲勞斷裂3 3）快速脆性斷裂）快速脆性斷裂4 4）在腐蝕介質(zhì)中使用的彈簧易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕斷裂失效；高溫下使）在腐蝕介質(zhì)中使用的彈簧易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕斷裂失效；高溫下使 用的彈簧易出現(xiàn)蠕變和應(yīng)力松弛，產(chǎn)生永久變形。用的彈簧易出現(xiàn)蠕變和應(yīng)力松弛，產(chǎn)生永久變形。（3 3）對彈簧用材性能要求）對彈簧用材性能要求1 1）高的彈性極限和屈強(qiáng)比（

12、）高的彈性極限和屈強(qiáng)比（s/b）2 2）高的疲勞強(qiáng)度）高的疲勞強(qiáng)度3 3）好的材質(zhì)和表面質(zhì)量）好的材質(zhì)和表面質(zhì)量4 4）某些彈簧需要良好的耐蝕性和耐熱性）某些彈簧需要良好的耐蝕性和耐熱性l2. 2. 彈簧零件的選材彈簧零件的選材彈簧種類很多，載荷大小相差懸殊，使用條件和環(huán)境個不相同。彈簧種類很多，載荷大小相差懸殊，使用條件和環(huán)境個不相同。在實際生產(chǎn)中多選用彈性極限高的金屬材料來制造。在實際生產(chǎn)中多選用彈性極限高的金屬材料來制造。l3. 3. 典型彈簧選材舉例典型彈簧選材舉例（1 1）汽車板簧）汽車板簧（2 2）火車螺旋彈簧）火車螺旋彈簧（1 1）汽車板簧）汽車板簧l汽車板簧用于減震和緩沖，承受

13、很大的交變應(yīng)力和沖擊載荷，汽車板簧用于減震和緩沖，承受很大的交變應(yīng)力和沖擊載荷，需要高的屈服強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度。中重型汽車板簧用需要高的屈服強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度。中重型汽車板簧用50CrMn，55SiMnV鋼；重型大截面板簧用鋼；重型大截面板簧用55SiMnMoV、55SiMnVNb。其工藝路線為：其工藝路線為：熱軋鋼帶（板）沖載下料熱軋鋼帶（板）沖載下料-壓力成型壓力成型-淬火淬火-中溫回火中溫回火-噴丸噴丸強(qiáng)化強(qiáng)化（2 2）火車螺旋彈簧）火車螺旋彈簧火車螺旋彈簧用于機(jī)車和車廂的緩沖和吸震，其使用條件和性能火車螺旋彈簧用于機(jī)車和車廂的緩沖和吸震，其使用條件和性能與汽車板簧相近。與汽車板簧相近。其工藝路

14、線為：其工藝路線為：熱軋鋼棒下料熱軋鋼棒下料-兩頭制扁兩頭制扁-熱卷成型熱卷成型-淬火淬火-中溫回火中溫回火-噴丸強(qiáng)化噴丸強(qiáng)化-端面磨平端面磨平 其中淬火和回火工藝同汽車板簧。其中淬火和回火工藝同汽車板簧。1. 1. 缸體和缸蓋缸體和缸蓋缸體材料必須滿足下列要求：缸體材料必須滿足下列要求：1 1）有足夠的強(qiáng)度和剛度，特別是有足夠的剛度，以減小變形，）有足夠的強(qiáng)度和剛度，特別是有足夠的剛度，以減小變形，保證尺寸的穩(wěn)定性。保證尺寸的穩(wěn)定性。2 2）良好的鑄造性和切削性）良好的鑄造性和切削性3 3）價格低廉）價格低廉2. 2. 缸套缸套氣缸內(nèi)壁的過量磨損是造成發(fā)動機(jī)大修的主要原因之一，所以氣缸內(nèi)壁的

15、過量磨損是造成發(fā)動機(jī)大修的主要原因之一，所以要選用耐磨材料。常用要選用耐磨材料。常用耐磨合金鑄鐵耐磨合金鑄鐵。l3. 3. 活塞、活塞銷和活塞環(huán)活塞、活塞銷和活塞環(huán)活塞組活塞組對活塞用材的要求是熱強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性好、吸熱性差、膨脹系數(shù)對活塞用材的要求是熱強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性好、吸熱性差、膨脹系數(shù)小、密度小，減磨性、耐磨性、耐蝕性和工藝性好等。目前很難小、密度小，減磨性、耐磨性、耐蝕性和工藝性好等。目前很難找到完全滿足要求的材料。常用的活塞材料是找到完全滿足要求的材料。常用的活塞材料是鋁硅合金鋁硅合金。活塞銷材料一般用活塞銷材料一般用2020鋼或鋼或20Cr20Cr等低碳合金鋼。等低碳合金鋼。活塞環(huán)材料

16、多用以珠光體為基的灰鑄鐵或在其上添加活塞環(huán)材料多用以珠光體為基的灰鑄鐵或在其上添加CuCu、CrCr、MoMo的合金鑄鐵制造。的合金鑄鐵制造。l4. 4. 連桿連桿連桿是在很復(fù)雜的應(yīng)力連桿是在很復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)下工作的。受力有狀態(tài)下工作的。受力有交變拉壓應(yīng)力、彎曲應(yīng)交變拉壓應(yīng)力、彎曲應(yīng)力等，一般采用力等，一般采用4545鋼、鋼、40Cr40Cr或或40MnB40MnB。1 1 小頭與連桿的過小頭與連桿的過渡區(qū)渡區(qū)2 2 連桿中間連桿中間3 3 大頭與連桿的過大頭與連桿的過渡區(qū)渡區(qū)l5. 5. 氣門氣門氣門在工作時，要承受較高的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷。應(yīng)選用耐熱、氣門在工作時，要承受較高的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)

17、荷。應(yīng)選用耐熱、耐蝕、耐磨的材料。耐蝕、耐磨的材料。進(jìn)氣門一般可用進(jìn)氣門一般可用40Cr40Cr、35CrMo35CrMo等；等；排氣門排氣門可用可用4Cr10Si2Mo4Cr10Si2Mo。l6. 6. 半軸半軸半軸在工作時主要承受扭轉(zhuǎn)力矩和交變彎曲以及一定的沖擊載荷。半軸在工作時主要承受扭轉(zhuǎn)力矩和交變彎曲以及一定的沖擊載荷。通常使用通常使用調(diào)質(zhì)鋼調(diào)質(zhì)鋼制造：制造：40Cr40Cr、4545鋼、鋼、40CrNi40CrNi、40MnB40MnB等。等。l7. 7. 車身、縱梁、檔板等冷沖壓零件車身、縱梁、檔板等冷沖壓零件汽車?yán)錄_壓零件用的材料有鋼板和鋼帶，主要是鋼板汽車?yán)錄_壓零件用的材料有鋼

18、板和鋼帶，主要是鋼板冷軋鋼板冷軋鋼板和和熱軋鋼板熱軋鋼板。如。如鋼板鋼板0808、2020、2525和和16Mn16Mn等。等。1 1 花鍵端花鍵端2 2 花鍵與桿部相連部花鍵與桿部相連部位位3 3 凸緣于桿部相連部凸緣于桿部相連部位位l8. 8. 螺栓、鉚釘?shù)壤溏吜慵菟āT釘?shù)壤溏吜慵9. 9. 汽車用塑料汽車用塑料 （1 1）汽車內(nèi)飾用塑料）汽車內(nèi)飾用塑料 （2 2）汽車用工程塑料）汽車用工程塑料 （3 3）汽車外裝機(jī)結(jié)構(gòu)件用纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料）汽車外裝機(jī)結(jié)構(gòu)件用纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料l10.10.汽車用橡膠汽車用橡膠l11.11.汽車用陶瓷材料汽車用陶瓷材料常用的機(jī)床零部件有機(jī)座、軸

19、承、導(dǎo)軌、齒輪、彈簧、緊固件、常用的機(jī)床零部件有機(jī)座、軸承、導(dǎo)軌、齒輪、彈簧、緊固件、刀具等。刀具等。l1. 1. 機(jī)身、底座用材機(jī)身、底座用材首選材料當(dāng)為灰鑄鐵、孕育鑄鐵，球墨鑄鐵也可使用。首選材料當(dāng)為灰鑄鐵、孕育鑄鐵，球墨鑄鐵也可使用。HT150HT150、HT200HT200，HT250HT250，HT300HT300，QT400-17QT400-17，QT600-2QT600-2等等。等等。l2. 2. 齒輪用材齒輪用材HT150HT150、HT200HT200，HT250HT250，HT300HT300，Q235Q235，Q255Q255，20Cr20Cr，40Cr40Cr等等，等等

20、，根據(jù)不同用途選用不同材料。根據(jù)不同用途選用不同材料。l3. 3. 軸類零件用材軸類零件用材曲軸和主軸常用曲軸和主軸常用QT600-2QT600-2、KTZ600-3KTZ600-3, ,不重要或受力較小的軸不重要或受力較小的軸可用可用Q235Q235、Q255Q255等，承受大載荷的軸類可用等，承受大載荷的軸類可用40Cr40Cr或或20Cr20Cr。l4. 4. 螺紋聯(lián)接件用材螺紋聯(lián)接件用材無特殊要求的螺紋常用無特殊要求的螺紋常用Q235、Q255、Q275制造；中等載荷及精制造；中等載荷及精密螺紋常用密螺紋常用35鋼、鋼、45鋼鋼；重載荷及極重要的螺紋用；重載荷及極重要的螺紋用40Cr、

21、40CrV。l5. 5. 螺旋傳動件用材螺旋傳動件用材通常不進(jìn)行熱處理的螺旋傳動件用通常不進(jìn)行熱處理的螺旋傳動件用4545鋼、鋼、5050鋼鋼；進(jìn)行熱處理的螺；進(jìn)行熱處理的螺旋傳動件用旋傳動件用T10T10、65Mn65Mn、40Cr40Cr等。等。l6. 6. 蝸輪傳動用材蝸輪傳動用材蝸輪用材：蝸輪用材：HT200HT200、HT150HT150、HT250HT250等；蝸桿用材：等；蝸桿用材：1515鋼、鋼、2020鋼、鋼、15Cr15Cr、20Cr20Cr、4545鋼、鋼、40Cr40Cr，低速傳動的蝸桿也可用，低速傳動的蝸桿也可用Q275Q275。l7. 7. 滑動軸承用材滑動軸承用材

22、滑動軸承材料應(yīng)具有優(yōu)異的減磨性、耐磨性、抗膠合能力和足夠滑動軸承材料應(yīng)具有優(yōu)異的減磨性、耐磨性、抗膠合能力和足夠的沖擊韌性及抗壓、疲勞強(qiáng)度。軸承材料可分為：的沖擊韌性及抗壓、疲勞強(qiáng)度。軸承材料可分為：（1 1）金屬材料）金屬材料 包括巴士合金、銅基軸承合金和鑄鐵包括巴士合金、銅基軸承合金和鑄鐵（2 2）粉末冶金材料）粉末冶金材料 （3 3）塑料軸承材料）塑料軸承材料（4 4）橡膠軸承）橡膠軸承l(wèi)8. 8. 滾動軸承用材滾動軸承用材一般用一般用GCr9GCr9、GCr15GCr15、GCR15SiMnGCR15SiMn、GSiMnVGSiMnV等制造。等制造。l9. 9. 機(jī)床其它零件用材機(jī)床其

23、它零件用材（1 1）凸輪用材）凸輪用材 4545鋼鋼（2 2）刀具用材）刀具用材 工具鋼、高速鋼和硬質(zhì)合金鋼工具鋼、高速鋼和硬質(zhì)合金鋼（3 3）其它用材）其它用材 靈活選用靈活選用儀器儀表用材包括結(jié)構(gòu)鋼、有色金屬和工程塑料等多種，一般儀器儀表用材包括結(jié)構(gòu)鋼、有色金屬和工程塑料等多種，一般應(yīng)具有良好的切削性能。應(yīng)具有良好的切削性能。1. 1. 殼體材料殼體材料（1 1）金屬材料）金屬材料 Q195Q195、Q235Q235，1Cr131Cr13，1Cr13Ni9Ti1Cr13Ni9Ti（2 2）非金屬材料）非金屬材料 工程塑料、復(fù)合材料工程塑料、復(fù)合材料2. 2. 軸類零件用材軸類零件用材Q23

24、5Q235、2A122A12（LY12LY12）、）、2A112A11（LY11LY11）、）、HMn58-2HMn58-2等。等。3. 3. 凸輪用材凸輪用材中碳鋼或中碳合金鋼中碳鋼或中碳合金鋼 4545鋼，鋼，40Cr40Cr4. 4. 齒輪用材齒輪用材 儀器儀表中的齒輪用材廣泛，有鋼、銅、塑料、儀器儀表中的齒輪用材廣泛，有鋼、銅、塑料、復(fù)合材料等。復(fù)合材料等。 5. 5. 蝸輪、蝸桿用材蝸輪、蝸桿用材儀器儀表中常用銅合金制造蝸輪蝸桿。儀器儀表中常用銅合金制造蝸輪蝸桿。熱能設(shè)備很多，主要包括鍋爐、汽輪機(jī)、電機(jī)等。這些設(shè)備多在熱能設(shè)備很多，主要包括鍋爐、汽輪機(jī)、電機(jī)等。這些設(shè)備多在高溫、高壓

25、和腐蝕介質(zhì)作用下長期運行，對所用材料要求很高。高溫、高壓和腐蝕介質(zhì)作用下長期運行，對所用材料要求很高。1. 1. 鍋爐管道用鋼鍋爐管道用鋼（1 1）對管道用鋼提出如下要求）對管道用鋼提出如下要求1 1）足夠高的蠕變極限和持久強(qiáng)度）足夠高的蠕變極限和持久強(qiáng)度2 2）高的抗氧化性和耐腐蝕性能）高的抗氧化性和耐腐蝕性能3 3）良好的組織穩(wěn)定性）良好的組織穩(wěn)定性4 4）良好的工藝性能，特別是焊接性能要好）良好的工藝性能，特別是焊接性能要好（2 2）鍋爐管道用鋼的選擇）鍋爐管道用鋼的選擇1 1）壁溫）壁溫500500的過熱器管和壁溫的過熱器管和壁溫450 的蒸汽管道。的蒸汽管道。 20鋼鋼2）壁溫）壁溫

26、550 的過熱器管和壁溫的過熱器管和壁溫 510 的蒸汽管道。的蒸汽管道。 15CrMo3）壁溫）壁溫580 的過熱器管和壁溫的過熱器管和壁溫 540 的蒸汽管道。的蒸汽管道。 12CrMo4）壁溫）壁溫(620650)的過熱器管和壁溫的過熱器管和壁溫 (550570) 的蒸汽的蒸汽管道。管道。 12Cr2MoWVB5）壁溫）壁溫(600650)的過熱器管和壁溫的過熱器管和壁溫 (550600) 的蒸汽的蒸汽管道。管道。 F11，F(xiàn)12，HT9等等2. 2. 鍋爐汽包用鋼鍋爐汽包用鋼（1 1）對鍋爐汽包用鋼的要求）對鍋爐汽包用鋼的要求1 1）較高的常溫和中溫強(qiáng)度）較高的常溫和中溫強(qiáng)度2 2）良

27、好的塑性）良好的塑性3 3）較低的缺口敏感性。）較低的缺口敏感性。4 4）氣孔、疏松、非金屬夾雜等缺陷盡可能少。）氣孔、疏松、非金屬夾雜等缺陷盡可能少。5 5）良好的焊接性能等加工工藝性能。）良好的焊接性能等加工工藝性能。（2 2）鍋爐汽包用鋼的選擇）鍋爐汽包用鋼的選擇低壓鍋爐汽包用鋼為低壓鍋爐汽包用鋼為12Mng12Mng、16Mng16Mng和和15MnVg15MnVg等普通低合金等普通低合金鋼板。鋼板。汽輪機(jī)主要零部件包括汽輪機(jī)葉片、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子和汽輪機(jī)靜子等汽輪機(jī)主要零部件包括汽輪機(jī)葉片、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子和汽輪機(jī)靜子等1. 1. 汽輪機(jī)葉片汽輪機(jī)葉片（1 1）對葉片材料的嚴(yán)格要求）對葉片材料的

28、嚴(yán)格要求1 1）足夠的室溫和高溫力學(xué)性能）足夠的室溫和高溫力學(xué)性能2 2）良好的減震性）良好的減震性 3 3）高的組織穩(wěn)定性）高的組織穩(wěn)定性4 4）良好的耐蝕性及抗沖蝕穩(wěn)定性）良好的耐蝕性及抗沖蝕穩(wěn)定性5 5）良好的冷、熱加工工藝性能）良好的冷、熱加工工藝性能（2 2）汽輪機(jī)葉片材料的選擇）汽輪機(jī)葉片材料的選擇主要有三種主要有三種1 1）鉻不銹鋼（）鉻不銹鋼（1Cr131Cr13和和2Cr132Cr13）2 2）強(qiáng)化型鉻不銹鋼。）強(qiáng)化型鉻不銹鋼。在在1Cr131Cr13和和2Cr132Cr13基礎(chǔ)上加入基礎(chǔ)上加入MoMo、WW、V V、NbNb、B B等元素；等元素；3 3）鉻鉻鎳不銹鋼，鎳不

29、銹鋼，Cr17Ni13WCr17Ni13W、Cr14Ni18W2NbBCeCr14Ni18W2NbBCe2. 2. 汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子是汽輪機(jī)的心臟，其工作條件十分惡劣。主軸工作時汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子是汽輪機(jī)的心臟，其工作條件十分惡劣。主軸工作時承受扭轉(zhuǎn)應(yīng)力、彎曲應(yīng)力和熱應(yīng)力，以及震動產(chǎn)生的附加應(yīng)力和承受扭轉(zhuǎn)應(yīng)力、彎曲應(yīng)力和熱應(yīng)力，以及震動產(chǎn)生的附加應(yīng)力和發(fā)電機(jī)短路時產(chǎn)生的巨大扭轉(zhuǎn)應(yīng)力和沖擊載荷的共同作用。發(fā)電機(jī)短路時產(chǎn)生的巨大扭轉(zhuǎn)應(yīng)力和沖擊載荷的共同作用。（1）對制造轉(zhuǎn)子的材料的要求有：）對制造轉(zhuǎn)子的材料的要求有：l1）良好的綜合力學(xué)性能。）良好的綜合力學(xué)性能。l2）一定的抗氧化、抗蒸汽腐

30、蝕的能力）一定的抗氧化、抗蒸汽腐蝕的能力l3）不允許存在白點、內(nèi)裂、縮孔、大塊非金屬夾雜物或密集性）不允許存在白點、內(nèi)裂、縮孔、大塊非金屬夾雜物或密集性 細(xì)小夾雜物等缺陷。細(xì)小夾雜物等缺陷。l4）有良好的淬透性、焊接性等工藝性能。）有良好的淬透性、焊接性等工藝性能。（2 2）針對上述要求，轉(zhuǎn)子用鋼選擇）針對上述要求，轉(zhuǎn)子用鋼選擇l葉輪、主軸和轉(zhuǎn)子的材料是按不同的強(qiáng)度級別選用的，但它們?nèi)~輪、主軸和轉(zhuǎn)子的材料是按不同的強(qiáng)度級別選用的，但它們都屬于中碳鋼和中碳合金鋼。只有制作焊接轉(zhuǎn)子時，為了保證材都屬于中碳鋼和中碳合金鋼。只有制作焊接轉(zhuǎn)子時，為了保證材料的焊接性才適當(dāng)降低碳含量（例如料的焊接性才適當(dāng)

31、降低碳含量（例如選用選用17CrMo1V17CrMo1V鋼鋼）. .l3. 3. 汽輪機(jī)靜子汽輪機(jī)靜子汽輪機(jī)靜子部件是在高溫、高壓或一定的溫差、壓差作用下長期汽輪機(jī)靜子部件是在高溫、高壓或一定的溫差、壓差作用下長期工作的。靜子部件在機(jī)組運行時將承受蒸汽的內(nèi)壓力、轉(zhuǎn)子質(zhì)量工作的。靜子部件在機(jī)組運行時將承受蒸汽的內(nèi)壓力、轉(zhuǎn)子質(zhì)量所引起的靜應(yīng)力、由于溫差所產(chǎn)生的熱應(yīng)力，以及由于變化的熱所引起的靜應(yīng)力、由于溫差所產(chǎn)生的熱應(yīng)力，以及由于變化的熱應(yīng)力所引起的熱疲勞作用。因此，對靜子材料提出以下要求：應(yīng)力所引起的熱疲勞作用。因此，對靜子材料提出以下要求：l1 1）足夠高的室溫力學(xué)性能和較好的熱強(qiáng)性。）足夠高

32、的室溫力學(xué)性能和較好的熱強(qiáng)性。l2 2）具有一定的抗氧化性和抗腐蝕性，良好的熱疲勞性能和組織）具有一定的抗氧化性和抗腐蝕性，良好的熱疲勞性能和組織 穩(wěn)定性。穩(wěn)定性。l3 3）具有盡可能好的鑄造性能和焊接性能。）具有盡可能好的鑄造性能和焊接性能。（一）低合金鋼（一）低合金鋼1. 1. 壓力容器用低合金結(jié)構(gòu)鋼壓力容器用低合金結(jié)構(gòu)鋼常用的是低合金結(jié)構(gòu)鋼。要求強(qiáng)度、塑性和焊接性能。常用鋼種常用的是低合金結(jié)構(gòu)鋼。要求強(qiáng)度、塑性和焊接性能。常用鋼種16MnR16MnR、15MnVR15MnVR和和18MnMoNbR18MnMoNbR。2. 2. 不銹鋼不銹鋼化工設(shè)備對材料耐蝕性能有較高的要求，因此廣泛的利

33、用各種不化工設(shè)備對材料耐蝕性能有較高的要求，因此廣泛的利用各種不銹鋼制造。銹鋼制造。（1 1）鉻不銹鋼）鉻不銹鋼1Cr131Cr13、2Cr132Cr13等鋼種有良好的耐蝕性，等鋼種有良好的耐蝕性，0Cr130Cr13、0Cr17Ti0Cr17Ti有良有良好的塑性。好的塑性。（2 2）鉻鎳不銹鋼）鉻鎳不銹鋼由耐蝕要求的壓力容器常用鉻鎳不銹鋼，主要牌號有由耐蝕要求的壓力容器常用鉻鎳不銹鋼，主要牌號有1Cr18Ni91Cr18Ni9、0Cr18Ni11Ti0Cr18Ni11Ti和和0Cr17Ni12Mo20Cr17Ni12Mo2等。等。3. 3. 耐熱鋼耐熱鋼有些化工設(shè)備是在有些化工設(shè)備是在650

34、650以上的高溫環(huán)境工作。在這樣高的溫度以上的高溫環(huán)境工作。在這樣高的溫度下，一般碳鋼抗氧化腐蝕性能和強(qiáng)度變得很差而無法使用，此時下，一般碳鋼抗氧化腐蝕性能和強(qiáng)度變得很差而無法使用，此時必須采用耐熱鋼。主要牌號有：必須采用耐熱鋼。主要牌號有：1Cr13Si31Cr13Si3、1Cr13Ni31Cr13Ni3、1Cr25Ni20Si21Cr25Ni20Si2等。等。4. 4. 其它類型的特殊性能鋼其它類型的特殊性能鋼（1 1）低溫鋼）低溫鋼在化工生產(chǎn)中，會用到零件必須采用能承受低溫的金屬材料制造。在化工生產(chǎn)中，會用到零件必須采用能承受低溫的金屬材料制造。主要牌號有：主要牌號有：16MnDR16M

35、nDR、09Mn2VDR09Mn2VDR、09MnTiCuREDR09MnTiCuREDR。（2 2）抗氫腐蝕鋼）抗氫腐蝕鋼我國目前生產(chǎn)的抗氫鋼種有：我國目前生產(chǎn)的抗氫鋼種有：15CrMo15CrMo、20CrMo20CrMo、12Cr3MoA12Cr3MoA、15MnV15MnV、10MoVWNb10MoVWNb。（3 3）抗氮腐蝕鋼）抗氮腐蝕鋼1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti不銹鋼具有較強(qiáng)的抗氮化腐蝕能力，故常用制造氨合不銹鋼具有較強(qiáng)的抗氮化腐蝕能力，故常用制造氨合成塔的內(nèi)件。成塔的內(nèi)件。l1. 1. 銅及其合金銅及其合金銅耐蝕性好，除了各種濃度的硝酸、氨和胺鹽溶液。黃銅可作深銅耐

36、蝕性好，除了各種濃度的硝酸、氨和胺鹽溶液。黃銅可作深冷設(shè)備的筒體、管板、法蘭和螺母等。錫青銅主要來制造耐蝕和冷設(shè)備的筒體、管板、法蘭和螺母等。錫青銅主要來制造耐蝕和耐磨零件。耐磨零件。l2. 2. 鋁及其合金鋁及其合金工業(yè)純鋁廣泛應(yīng)用于制造硝酸、含硫石油工業(yè)、橡膠硫化和含硫工業(yè)純鋁廣泛應(yīng)用于制造硝酸、含硫石油工業(yè)、橡膠硫化和含硫的藥劑等生產(chǎn)所用設(shè)備。防銹鋁可用作空氣分離的蒸餾塔、熱交的藥劑等生產(chǎn)所用設(shè)備。防銹鋁可用作空氣分離的蒸餾塔、熱交換器等。鑄鋁可制造形狀復(fù)雜的耐蝕零件。換器等。鑄鋁可制造形狀復(fù)雜的耐蝕零件。l3. 3. 鉛及其合金鉛及其合金鉛在許多物質(zhì)中，特別是在熱硫酸和冷硫酸中具有較高

37、耐蝕性。鉛在許多物質(zhì)中，特別是在熱硫酸和冷硫酸中具有較高耐蝕性。由于其強(qiáng)度、硬度低，主要用來做設(shè)備襯里。由于其強(qiáng)度、硬度低，主要用來做設(shè)備襯里。l4. 4. 鎳及其合金鎳及其合金 鎳在堿類物質(zhì)中具有良好的耐蝕性。鎳在堿類物質(zhì)中具有良好的耐蝕性。1. 1. 無機(jī)非金屬材料無機(jī)非金屬材料（1 1）化工陶瓷）化工陶瓷主要用于制作塔、泵、管道、耐酸瓷磚和設(shè)備襯里。主要用于制作塔、泵、管道、耐酸瓷磚和設(shè)備襯里。（2 2）玻璃）玻璃 制作管道、離心泵、熱交換器、精餾塔等設(shè)備。制作管道、離心泵、熱交換器、精餾塔等設(shè)備。（3 3）天然耐酸材料）天然耐酸材料 可制造襯砌設(shè)備、設(shè)備密封圈、填料。可制造襯砌設(shè)備、設(shè)

38、備密封圈、填料。2. 2. 有機(jī)非金屬材料有機(jī)非金屬材料（1 1）工程塑料）工程塑料 工程塑料品種很多，在化工生產(chǎn)中應(yīng)用很廣泛。工程塑料品種很多，在化工生產(chǎn)中應(yīng)用很廣泛。（2 2）不銹鋼石墨）不銹鋼石墨 可制造換熱設(shè)備。可制造換熱設(shè)備。l1. 1. 中碳調(diào)質(zhì)鋼中碳調(diào)質(zhì)鋼（1 1）Cr-Mn-SiCr-Mn-Si鋼鋼 其中其中30CrMnSi30CrMnSi是最典型的鋼種。是最典型的鋼種。（2 2）Cr-Ni-MoCr-Ni-Mo鋼鋼 主要用于高負(fù)荷、大截面的軸類及承受沖擊載主要用于高負(fù)荷、大截面的軸類及承受沖擊載荷的截面。荷的截面。（3 3）超高強(qiáng)度鋼）超高強(qiáng)度鋼 該鋼可作超音速噴氣機(jī)體材料。該鋼可作超音速噴氣機(jī)體材