金屬材料的使用性能是保證零件完成規(guī)定功能的條件。制造機(jī)器零件所用的材料首先必須滿足使用性能的要求，這是選材的基本出發(fā)點(diǎn)，只有滿足使用要求的零件才有實(shí)際價(jià)值。使用性能主要指零件在使用狀態(tài)下材料應(yīng)具有的力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能。對(duì)于機(jī)器零件和工程構(gòu)件，最重要的是力學(xué)性能。

零件的工作條件主要體現(xiàn)在受力狀況、環(huán)境狀況和特殊要求上。分析零件受力狀況時(shí)，首先要分析確定零件所承受載荷的類(lèi)型（動(dòng)載、靜載、循環(huán)載荷或單調(diào)載荷）、載荷大小及載荷的形式（拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)等）、載荷的特點(diǎn)（均布載荷、集中載荷等）。分析零件工作的環(huán)境狀況時(shí)，主要是確定工作溫度特性、介質(zhì)腐蝕情況和磨損條件等。特殊要求主要是對(duì)導(dǎo)電性、磁性、熱膨脹、比重、外觀等的要求。

零件的工作條件不同，使用性能要求也不一樣，所選材料也不盡相同，應(yīng)進(jìn)行具體問(wèn)題具體分析。按受力狀況、環(huán)境條件及零件類(lèi)型來(lái)確定所選的材料類(lèi)別及強(qiáng)化方法舉例見(jiàn)表1．5．17。

表1.5.17　受力狀況、環(huán)境條件與材料選用

續(xù)表

零件不同的失效形式，可揭示原設(shè)計(jì)不同弱點(diǎn)。對(duì)失效零件進(jìn)行失效分析，根據(jù)分析的結(jié)果，找出抵抗失效的主要性能指標(biāo)，有針對(duì)性地修正原設(shè)計(jì)的選材及成形工藝，以便保證零件的工作效能和抵抗失效的能力。例如，零件因過(guò)量變形而失效，表明材料剛性或屈服強(qiáng)度不足，應(yīng)選用彈性模量高或屈服極限高的材料。如果是因零件表面磨損而失效，則應(yīng)選用硬度高、耐磨性好的材料。表1．5．18列出一些失效形式與選材關(guān)系。

表1.5.18　失效形式與選材