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铁和钢都是铁碳合金，它们的区别主要是含碳量不同。铁和碳含量低于2%的合金称为钢，含碳量超过2%的就叫铸铁。由于铸铁的易熔性好、液体流动性好，可以铸造成形状复杂的零件。另外，其减震、耐磨、切削性(指灰铁)等性能都较好，价格低廉，因而在机械制造中得到广泛应用。常见铸铁有：灰铸铁、球铁、可锻铸铁、合金铸铁等。而灰铁和球铁为脆性材料，不能轧制、锻打。其中灰铁应用的是球铁，其次是球铁。

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相对于铸铁，钢具有较高的强度、韧性和塑性，可以通过热处理来改善其机械性能和加工性能。钢零件的毛坯可通过锻造、冲压、焊接或铸造等方法获得，其应用极为广泛。钢材按用途可分为结构钢、工具钢和特殊钢。各种机械零件和工程结构部件用钢；工具钢主要用于制造各种刃具、模具和量具；特种钢(如不锈钢、耐热钢、耐酸钢等)。根据其化学成分，钢可以分为碳钢和合金钢。碳的性质主要取决于碳的含量，碳含量越高，钢的强度越高，但塑性越低。为提高钢的性能，特别添加了合金元素的钢叫做合金钢。

1)碳结构钢这种钢的碳含量一般不超过0.7%。含碳小于0.25%的低碳钢，其强度极限和屈服极限较低，塑性极高，焊接性能好，适于冲压、焊接。常用作螺钉、螺母、垫圈、轴、气门导杆及焊接构件等。碳含量为0. l%~0.2%的低碳钢也用来制造渗碳零件，如齿轮、活塞销、链轮等。采用渗碳淬火可使零件表面坚硬、耐磨，心部韧和抗冲击。如要求强度高、抗冲击性能好，可选用低碳含金钢。含碳为0.3%~0.5%的中碳钢，其综合力学性能较好，既具有较高的强度，又具有一定的塑性和韧性，常用作力较大的螺栓、螺母、键、齿轮、轴等零件。含碳为0.55%一0.7%的高碳钢，具有较高的强度和弹性，多用于制作普通板簧、螺旋弹簧、钢丝绳等。

合金结构钢

在钢中加入合金元素的作用是改善钢的性能。比如：镍可以提高钢的强度，但不降低钢的韧性；铬可以提高硬度、高温强度、抗腐蚀性能，并提高高碳钢的耐磨性；锰可以提高钢的耐磨性、强度和韧性；铝的作用与锰相似，其影响较大；钒可以提高韧性和强度；硅可提高钢的弹性极限和耐磨性，但会降低韧性。金属元素对钢的影响是非常复杂的，尤其是当为了提高钢的性能而同时添加多种合金元素时。应注意的是，合金钢的优良性能不仅取决于化学成分，更重要的是热处理工艺。

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机械设备齿轮的材料选用

根据工作条件壳，机床齿轮分为三类：(1)轻载齿轮。一般旋转速度不高，多采用45钢制造，通过正火或调质处理。(2)中载装置。通常采用45钢制造，在正火或调质后，采用高频表面淬火强化，以提高齿轮的承载能力和耐磨性。对于大尺寸的齿轮，需要使用像40 Cr等合金的调质钢。普通机床上的传动系统和进给器中的齿轮，大部分都属于这一类。(3)重负荷装置。对某些载荷较大，尤其是高速运转且承受较大冲击载荷的齿轮，多采用20 Cr、20 CrMnTi等渗碳钢。采用渗碳、淬火等工艺。比如：齿轮箱的一些重要传动齿轮等。

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牵引车和汽车零件材料选择分析

发动机及传动系统部件的选材这两部分包含的零部件相当多。它们中有许多齿轮和各种轴，还有进、排气阀、活塞等高温下工作的部件。其用材比较重要，一般都是根据使用经验选用。汽车、发动机、传动系统的材料选择与制造方式有很大差异。应根据零件的具体工作情况和实际失效方式，通过大量的计算和试验，选择合适的材料。2、选择用来减轻汽车自重的材料随着能源和原材料供应的日益紧张，人们对汽车节能降耗的要求越来越高。降低自重可以提高汽车的重量利用系数，减少材料和燃料的消耗，对节省资源、能源和经济价值具有十分重要的意义。