在进行新产品开发时，必须对零部件所用的金属材料进行选用。在改进老产品或老产品的零部件发生早期失效时，也必须重新选用金属材料。所谓早期失效，是指机械产品未达到预期寿命而发生零部件完全破坏，不能再继续工作；或者严重损伤，不能保证继续工作的安全性；或者继续工作时不能保证实现预期的功能。导致早期失效的原因有设计不合理、材料选用不当、加工工艺不当和安装使用不当等。只有按照一定的原则合理正确地选用金属材料，才能保证机械产品的功能和质量。

选用金属材料时，主要应考虑零件的工作条件对材料使用性能的要求，零件的制造对材料工艺性能的要求，以及材料的经济成本。

所选材料应能满足零件的工作条件对材料使用性能的要求，这是选材的基本出发点。零件的工作条件对使用性能的要求主要考虑以下几点：

① 零件的工作环境和服役情况，特别是承受载荷的情况和磨耗情况；

② 零件的形状、尺寸和重量所受的限制；

③ 零件的重要性。

考虑零件的制造对材料工艺性能要求的同时，还要考虑材料的经济成本，所选材料既要能用现有的工艺技术和装备条件进行加工制造，又要考虑材料本身的价格及加工工艺的成本费用。毛坯材料的相对价格见表1.3。

表1.3　毛坯材料相对价格表(www.daowen.com)

加工工艺的成本费用与零件生产的工艺路线有关。

一般钢铁材料零件的工艺路线大体可以归纳为三类。对于性能要求不高的零件：毛坯（铸造/锻压）→预备热处理（退火/正火）→切削加工→零件成品。对于性能要求较高的零件：毛坯（铸造/锻压）→预备热处理（退火/正火）→切削粗加工→最终热处理（淬火、回火）→切削精加工→零件成品。对于性能要求较高的精密零件：毛坯（铸造/锻压）→热处理（退火/正火）→切削粗加工→热处理（淬火、回火）→切削半精加工→表面化学热处理（氮化）/稳定化热处理（时效）→切削精加工→稳定化热处理→零件成品。

热处理工艺相对加工价格参见表1.4。在权衡工艺性能和经济成本时，要视零件的重量、工艺路线和加工量的大小而论。

在具体选材时，应根据机械零件的功能用途、工作环境、受力情况，查阅材料标准和手册，初步选择能满足要求的材料。再从选材的角度进行产品和零件的结构分析，考察能否用更廉价、更通用的材料或经热处理强化后部分或全部代替初选的材料。有时甚至还可在不影响产品和零件功能的前提下修改结构设计，以满足选材的基本原则。

表1.4　热处理工艺相对加工价格