Основные машиностроительные материалы

Конструкционными называют материалы, обладающие прочностью и применяемые для изготовления конструкций, воспринимающих силовую нагрузку. Конструкционные материалы подразделяют на: металлические, неметаллические и композиционные.

Материалы имеют решающее значение для качества и экономичности машин. Выбирая материал, необходимо учитывать следующие факторы:

1) соответствие свойств материала основным требованиям надежности деталей в течение заданного срока службы;

2) весовые и габаритные требования к детали и машине в целом;

3) соответствие технологических свойствматериала конструктивной форме и намеченному способу обработки детали ( штампуемость, обрабатываемость на станках и т.д.);

4) стоимость и дефицитность материала.

Таблица 1

Критерии оценки материалов
Эксплуатационные требования	Производственные факторы	Экономические показатели	Механические свойства	Технологические свойства
1. Прочность 2. Жёсткость 3. Износостойкость 4. Теплостойкость 5. Виброустойчивость 6. Устойчивость 7. Коррозионная стойкость 8. Жаростойкость 9. Хладостойкость 10. Теплопроводность 11.Электропроводность 12. Магнитная проницаемость 13. Долговечность 14. Надежность	1. Серийность изделия 2. Требуемая точность изготовления деталей и сборки узлов 3. Наличие оборудования для получения заготовок передовой технологией 4. Наличие режущего инструмента и металлообратывающего оборудования 5. Наличие химико-термических и упрочняющих установок 6. Наличие исследовательской базы	1. Доступность и стоимость материала 2. Затраты на проектирование 3. Затраты на изготовление 4. Эксплуатационные затраты 5. Затраты на ведение НИР 6. Затраты на разработку перспективных конструкций 7. Затраты на приобретение лицензии на производство машин или наукоемкой технологии	1. Предел текучести 2. Предел прочности 3.Относительное удлинение 4. Модуль упругости 5. Модуль сдвига 6. Коэффициент Пуассона 7. Твёрдость НВ, НRC, HV. 8. Модуль объемной упругости 9. Удельная прочность	1.Обрабатываемость резанием 2. Жидко текучесть 3. Литейные усадки 4. Деформируемость (пластичность) 5. Упрочняемость 6. Свариваемость 7. Пластичность 8. Флокене-чувствительность 9. Отпускная хрупкость

Для изготовления деталей в машиностроении применяют различные материалы: сталь, чугун, сплавы цветных ме­таллов, пластмассы, резину. Свойства, методы полу­чения, обозначения этих материалов рассмотрены в курсе «Технология ме­таллов».

Металлы подразделяют на черные металлы (сталь, чугун) и сплавы цветных металлов (на основе меди, алюминия, титана и др.). К неметаллическим материалам относятся пластмассы (текстолит, волокнит, лигнофоль), резина, кожа, графит, минералокерамические материалы, древесина и др.

Черные металлы, подразделяемые на чугуны и стали, имеют наибольшее распространение. Это объясняется, прежде всего, их высокой прочностью и жесткостью, а также сравнительно невысокой стоимостью. Основные недостатки черных металлов - большая плотность и слабая коррозионная стойкость.