游標卡尺的選材要求及選材

游標卡尺的要求較高，但其在使用的過程中也會因為各種原因出現(xiàn)磨損、尺身與尺框之間產(chǎn)生間隙、尺身厚度不均勻和主尺彎曲等失效現(xiàn)象。因此，為了防止失效的出現(xiàn)，我們要對游標卡尺的零件進行合理選材與熱處理工藝的優(yōu)化，最大限度的減少由于游標卡尺的失效而引起的測量誤差。

1.選材要求

（1）零件在使用中應(yīng)該具有的力學(xué)性能，這是選擇游標卡尺材料的必要條件，也是零件乃至機器完成其功能的基本保證。那么對于游標卡尺的使用性能主要是由力學(xué)性能和物理性能表征。

（2）材料要具有制成制品之后，能夠在較長時間內(nèi)完成預(yù)定的工作同時不會被破壞。

（3）材料能夠適應(yīng)各種加工工藝，同時獲得所要求的使用性能或形狀。

（4）材料選擇是不一定是最貴的，但是一定是要最適合用來加工該零件的，并且要使總成本降到最低或市場效益最大。

（5）材料的選擇要適合該種工具的工作環(huán)境要求。

2.選材

于是，通過查詢資料我們知道常用的幾種用于制造游標卡尺的鋼材料，主要是碳素工具鋼、不銹鉻鋼、合金工具鋼等鋼材料。

（1）碳素工具鋼

制造游標卡尺通常選T8A、T9或T10A鋼，因為這些鋼不僅退火硬度低而且價格很便宜，同時加工性能較好。碳素工具鋼也會隨著碳含量升高，其耐磨性也會提高。同時隨著含碳量的升高，淬火后也更加容易得到馬氏體。綜合以上，對于碳素工具鋼可以選用T10A鋼可以作為游標卡尺的主尺、游標、量爪等零件的制造材料。

（2）不銹鋼

如果選用不銹鋼作為制造游標卡尺的材料，通?？梢赃x擇2Cr13、3Cr13和4Cr13及8Cr16鋼。但是4Cr13鋼比同樣條件下，其他的幾種不銹鋼得到的馬氏體具有更好的抗銹蝕性、耐磨性，通過金相顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)其碳化物分布更均勻。于是同樣可以選用4Cr13鋼作為游標卡尺的主尺和游標的制造材料。

（3）合金工具鋼

利用合金工具鋼制造游標卡尺通常可以從GCr15、9CrWMn和CrWMn鋼中選擇，這些材料都具有較好的淬透性、耐磨性和尺寸穩(wěn)定性，并且也都符合制造游標卡尺的硬指標要求。但是合金工具鋼的硬度較高，韌性不足，而且在價格上也要高于其他兩種型號的鋼材。所以在合金工具鋼中，GCr15鋼是本組型號鋼的較好選擇。

（4）小結(jié)

游標卡尺在制造工藝和使用性能上有一定的要求:

①要具有較寬的高硬度淬火加熱區(qū)間，保證工件具有較高的使用壽命。

②熱處理變形小盡量減少由于熱處理造成的變形。

③加工后組織性能穩(wěn)定，以保證游標卡尺在使用過程中的穩(wěn)定性要求。

④切削加工性能較好，易于達到尺寸配合精度。綜合游標卡尺的性能要求以及各種型號鋼材的評比結(jié)果要求，4Cr13鋼和GCr15鋼是較好的選擇，但是從價格及加工成本上來講，4Cr13鋼是更好的選擇。所以最終選定4Cr13鋼作為游標卡尺的主尺和游標、量爪及框架的制造材料。

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