制造轴、齿轮、曲柄等机械零件应选用()。A. 低碳钢B. 中碳钢C. 高碳钢D. 耐磨钢

本题考查机械零件材料的选择，核心在于理解不同钢材的性能特点及应用场景。

• 关键知识点：
  1. 低碳钢：强度低，塑性、韧性好，适合受力较小、需变形加工的零件（如薄板、冲压件）。
  2. 中碳钢：强度、硬度适中，韧性较好，可通过热处理进一步提升性能，适合制造承受中等应力的机械零件（如轴、齿轮）。
  3. 高碳钢：硬度高、脆性大，耐磨但缺乏韧性，适合需高硬度的耐磨件（如刀具、耐磨衬板）。
  4. 耐磨钢：特殊处理后表面硬度高，但成本高，适用于极端耐磨场景（如挖掘机铲斗）。
• 破题关键：轴、齿轮、曲柄等零件需同时具备足够强度、韧性和一定硬度，中碳钢经调质处理后性能最优。

材料性能对比

1. 低碳钢：

   • 优点：易加工，塑性好。
   • 缺点：强度低，无法承受较大应力，不适合复杂机械运动。
   • 典型应用：受力较小的结构件（如螺栓、薄壁容器）。

2. 中碳钢：

   • 优点：强度和韧性平衡，可通过热处理（如调质）显著提升综合性能。
   • 典型应用：需承受中等载荷的机械零件（如轴、齿轮、连杆）。

3. 高碳钢：

   • 优点：硬度高，耐磨性好。
   • 缺点：脆性大，易断裂，不适合受冲击载荷。
   • 典型应用：耐磨件（如锯条、模具）。

4. 耐磨钢：

   • 优点：表面硬度极高，耐磨损。
   • 缺点：成本高，加工困难。
   • 典型应用：极端工况（如矿山机械）。

综合判断

轴、齿轮、曲柄等零件需在强度、韧性和耐磨性之间取得平衡。中碳钢经调质处理后，强度和韧性显著提升，且成本较低，是工业中广泛应用的机械零件材料。