Överväganden för materialval vid mekanisk precisionskomponentbearbetning
I. Överväganden baserade på tjänstens prestanda
Styrka och hårdhet
Materialvalet baseras på servicemiljön och komponenternas-lastbärande krav. Till exempel är motorvevaxlar, som utsätts för betydande alternerande belastningar, ofta gjorda av hög-legerat stål som 40Cr för att säkerställa att de inte deformeras eller spricker under långa-komplexa belastningsförhållanden. Däremot är skärverktyg som används för att bearbeta material med hög-hårdhet vanligtvis tillverkade av hårdmetaller, som har extremt hög hårdhet och slitstyrka, vilket gör att de kan bibehålla skarpa skäreggar.
Slitstyrka
För komponenter som fungerar i friktionsmiljöer, såsom växlar och lager, är material med god slitstyrka väsentliga. Till exempel är växlar i biltransmissioner vanligtvis gjorda av förkolningsstål som 20CrMnTi. Efter uppkolning och härdning uppnår dessa material hög ythårdhet och slitstyrka, vilket effektivt minskar växelns slitage under transmissionen och förlänger livslängden.
Korrosionsbeständighet
Komponenter som utsätts för fuktiga, sura eller alkaliska korrosiva miljöer, som ventiler och rör i kemisk utrustning, kräver korrosionsbeständiga material.- Till exempel kan 316L rostfritt stål, med sin utmärkta korrosionsbeständighet och motståndskraft mot intergranulär korrosion, bibehålla stabil prestanda i tuffa kemiska miljöer.
Termisk stabilitet
Komponenter som fungerar i miljöer med hög-temperatur, som turbinblad i flygmotorer-, behöver material med god termisk stabilitet. Nickel-baserade superlegeringar, som erbjuder överlägsen hög-temperaturhållfasthet, oxidationsbeständighet och motståndskraft mot varmkorrosion, används vanligtvis för turbinblad. Dessa material bibehåller sin form och prestanda vid höga temperaturer, vilket säkerställer normal drift av motorn.
II. Överväganden baserade på bearbetbarhet
Bearbetningsbarhet
För att förbättra bearbetningseffektiviteten och kvaliteten bör material ha god bearbetningsförmåga. Till exempel har fri-skärande stål (som Y12, Y15) förbättrad bearbetbarhet på grund av tillsatsen av element som svavel och bly. Dessa material resulterar i minskat verktygsslitage, lägre skärkrafter och lättare spånbrytning under bearbetning, vilket förbättrar bearbetningseffektiviteten och ytkvaliteten.
Smidbarhet
För komponenter som kräver smide är materialets smidbarhet avgörande. Till exempel har 6061 aluminiumlegering god smidbarhet och kan lätt deformeras i varmt tillstånd. Den kan smidas till olika komplexa former och uppnår goda mekaniska egenskaper efter smide.
Svetsbarhet
När komponenter behöver monteras genom svetsning bör material med god svetsbarhet väljas. Till exempel har Q235-stål utmärkt svetsbarhet och är mindre benäget för defekter som sprickor och porositet under svetsning. Detta säkerställer styrkan och förseglingsbarheten hos de svetsade lederna och används i stor utsträckning i olika svetsade strukturella komponenter.
Värmebehandlingsprestanda
För att uppnå goda heltäckande egenskaper kräver många precisionsmekaniska komponenter värmebehandling. Till exempel kan 45-stål uppnå en bra kombination av styrka och seghet genom härdning och härdning. Men strikt kontroll av värmebehandlingsparametrar är nödvändig för att förhindra problem som deformation och sprickbildning.
