使用性能原则

指的是零件在使用时所应具备的材料性能，包括机械性能、物理性能和化学性能。对大多数零件而言，机械性能是主要的性能指标。

工艺性能原则

材料的加工工艺性能主要有：铸造、压力加工、切削加工、热处理和焊接等性能。

    ☆  铸造性能：如合金中共晶成分铸造性最好。

    ☆  压力加工性能：是指钢材承受冷热变形的能力。

    ☆  切削加工性能

    ☆  可焊性

    ☆  热处理：是指钢材在热处理过程中所表现的行为。

经济性原则

齿轮类零件的选材

机床齿轮按工作条件可分为三类：

☆  轻载齿轮。转动速度一般都不高，大多用45钢制造，经正火或调质处理。

☆  中载齿轮。一般用45钢制造，正火或调质后，再进行高频表面淬火强化，以提高齿轮的承载能力及耐磨性。对大尺寸齿轮，则需用40Cr等合金调质钢制造。

☆  重载齿轮。对于某些工作载荷较大，特别是运转速度高又承受较大冲击载荷的齿轮大多用20Cr、20CrMnTi等渗碳钢制造。经渗碳、淬火处理后使用。例如：变速箱中一些重要传动齿轮等。

轴类零部件的选材

据主轴工作时所受载荷的大小和类型，大体上可以分为四类：

☆  轻载主轴。工作载荷小，冲击载荷不大，轴颈部位磨损不严重，例如普通车床的主轴。这类轴一般用45钢制造，经调质或正火处理，在要求耐磨的部位采用高频表面淬火强化。

☆  中载主轴。中等载荷，磨损较严重，有一定的冲击载荷，例如铣床主轴。一般用合金调质钢制造，如40Cr钢，经调质处理，要求耐磨部位进行表面淬火强化。

☆  重载主轴。工作载荷大，磨损及冲击都较严重，例如工作载荷大的组合机床主轴。一般用20CrMnTi钢制造，经渗碳、淬火处理。

☆  高精度主轴。有些机床主轴工作载荷并不大，但精度要求非常高，热处理后变形应极小。工作过程中磨损应极轻微，例如精密镗床的主轴。一般用38CrMoAlA专用氮化钢制造，经调质处理后，进行氮化及尺寸稳定化处理。

机床主轴

对C620车床主轴的选材结果如下：

材料：45钢。

热处理：整体调质，轴颈及锥孔表面淬火。

性能要求：整体硬度NB220～HB240；轴颈及锥孔处硬度HRC52。

工艺路线：锻造→正火→粗加工→调质→精加工→表面淬火及低温回火→磨削。

机床齿轮

例：普通车床床头箱传动齿轮。

材料：45钢。

热处理：正火或调质，齿部高频淬火和低温回火。

性能要求：齿轮心部硬度为HB220～HB250；齿面硬度HRC52。

工艺路线：下料→锻造→正火或退火→粗加工→调质或正火→精加工→高频淬火→低温回火（拉花键孔）→精磨。

汽车齿轮

例：北京牌吉普车后桥圆锥主动齿轮。

材料：20CrMnTi钢。

热处理：渗碳、淬火、低温回火，渗碳层深1.2mm～1.6mm。

性能要求：齿面硬度HRC58～HRC62，心部硬度HRC33～HRC48。

工艺路线：下料→锻造→正火→切削加工→渗碳、淬火、低温回火→磨加工。