机械零件材料、热处理与工艺性分析
一、机械零件常用材料介绍
普通碳素结构钢（Q屈服强度）是常用的材料之一，另外还有优质碳素结构钢（平均碳的质量分数为万分之20），合金结构钢（如含有约2%锰的20Mn2），铸钢（如屈服点不小于230，抗拉强度不小于450的ZG230-450），以及铸铁（如HT200灰铸铁的抗拉强度）。
二、热处理方法概述
热处理是提高材料性能的重要手段。常用的热处理方法包括退火、正火、淬火、回火和调质等。其中，退火是将金属缓慢冷却以改善其内部结构；正火是在空气中冷却以优化金属的机械性能；淬火则是迅速冷却以增加金属的硬度和耐磨性；回火则是将淬火后的零件再次加热到低于临界温度的一定温度，然后冷却以消除内部应力。调质处理则是淬火和高温回火的组合，用于提高零件的强度和韧性。还有化学热处理，如渗碳、渗氮和碳氮共渗等。
三、机械零件的结构工艺性要求
为了保障零件的制造效率和加工质量，机械零件的结构工艺性需要满足以下要求：便于零件毛坯的制造，便于零件的机械加工，以及便于零件的装卸和可靠定位。
四、机械零件的失效形式及应力分类
机械零件常见的失效形式包括强度不足导致的断裂，过大的弹性或塑性变形，摩擦表面的过度磨损、打滑或过热，连接松动，以及容器、管道等的等。应力分为静应力和变应力，其中变应力包括稳定循环变应力、非对称循环变应力、脉动循环变应力和对称循环变应力等。
五、疲劳及其特点
在变应力多次作用下，机械零件可能会发生疲劳。其特点是：在某类变应力多次作用后突然断裂，断裂时变应力的最大应力远小于材料的屈服极限。即使是塑性材料，断裂时也无明显的塑性变形。确定疲劳极限时，应考虑应力大小、循环次数和循环特征。接触疲劳是零件在接触应力的反复作用下，首先在表面或表层产生初始疲劳裂纹，然后由于润滑油被裂纹内而造成高压，使裂纹扩展，最后使表层金属呈小片状剥落下来，形成疲劳点蚀。这会减小接触面积，损坏零件的光滑表面，降低其承载能力，并可能引起振动和噪声。
六、虚约束的引入原因
虚约束的引入是为了改善构件的受力情况（如多个行星轮）或增强机构的刚度（如轴与轴承）。虚约束也有助于保证机械运转性能。
七、螺纹的种类及自锁条件
