按使用要求选择材料的一般原则是:
—若零件尺寸取决于强度,且尺寸和重量又受到某些限制时,应选用强度较高的材料。在静应力下工作的零件,应力分布均匀的(拉伸、压缩和剪切),宜选用组织均匀,屈服极限较高的材料;应力分布不均匀(弯曲、扭转),宜采用热处理后在应力较大部位具有较高强度的材料。在变应力下工作的零件,应选用疲劳强度较高的材料(采取某些工艺、结构措施,往往是提高疲劳强度的有效途径)。
—零件尺寸取决于接触强度的,应选用可进行表面强化处理的材料,如调质钢、渗碳钢、氮化钢。以齿轮传动为例,经渗碳、渗氮或碳氮共渗等处理后,其接触强度要比正火或调质的高很多。正火或调质齿轮宜于在单件生产中采用。如果设备条件允许,用硬齿面取代软齿面齿轮是发展的趋势。
—若零件尺寸取决于刚度,则应选用弹性模量较大的材料。碳素钢和合金钢的弹性模量相差很小,故选用优质合金钢没有意义。截面积相同,改变零件形状能使刚度得到较大的提高。
—滑动摩擦下工作的零件,应选用减摩性能好的材料。在高温下工作的零件应选用耐热材料。在腐蚀介质中工作的零件应选用耐腐蚀材料等。
在材料的各种性能指标中,只取其中之一(如强度极限、疲劳极限等)作为选择材料的依据,常常不很合理。由于减轻质童常是设计机器的主要要求之一,故可采用质量指标对零件质量进行评定,但要求不同时,质量指标也不同。