PDF《浅谈产品研制开发中金属材料 选取确定应遵循的原则》

较碳素

60 钢而言,具有较好的韧性、塑性和焊接性等.另外,由于同时加入Al、Nb、Ti等耐侯或细化晶 粒的元素,同时也具有优良的耐蚀性或较低的脆 性转变温度. 3.应充分考虑钢材的冶炼工艺和冶炼质量 钢材冶炼质量的好坏直接关系到零件的使用 性能和寿命,而钢材冶炼质量直接与冶炼设备和 冶炼工艺相关.如:钢中夹杂物的存在,会导致 钢材塑性及冲击值的下降,也就是疲劳损伤源;

气孑L和疏松的存在会造成产品力学性能的不均 匀;

表面严重脱碳,会降低钢材的表面强度和硬 度.因此选择钢材的同时,必须对于其冶炼设 备、冶炼工艺和冶炼质量的控制和要求,也要给 予足够的重视. 例如:零件制造过程中,常出现的问题是裂 纹(或发纹),主要问题是:氧化物的含量、形 态和大小导致的.而影响夹杂物的主要原因是钢 材的冶炼方法.那么仅仅要求夹杂物小于几级, 如何取样,如何判定,不能从根本上解决问题, 根本问题是:生产厂家有无转炉、电炉设备,有 无炉外精炼设备等等.因此,一些安全、重要零 件,钢材的放行许可,必须充分的调查研究. 4.应满足零件的工艺性要求 零件的性能除与设计的先进性、科学性有关 外,还与所选用的材料工艺性密切相关,进行材 料的选取时,对其工艺性的了解也就非常必要. 塑性变形和焊接性能主要与材料的化学成分、纯 净度、强度和韧性等有关,当C含量偏高(C >

O.25%)、淬透性较高的钢,强度也偏高,成 型相对较困难,又因回弹等因素,成型尺寸较难 控制,焊接也较困难.对于冷加工切削零件,材 料选取时工艺性要求应主要考虑其切削加工性和 效率.如:材料的强度、硬度过高,对刀具、操 作者的要求也高,加工相对会更困难,但零件表 面光洁度会改善;

材料的强度、硬度过低,则易 粘刀,切削效率低,零件表面粗糙度难以控制. 另外,需要进行大批量,效率高的数控机床加工 时,应优先选用严格控制S含量上、下限的、适 合的易切削钢.对于冷弯、冲压件,材料选取时 除考虑强度要求外,主要更应考虑其冷弯、冲压 万方数据 2010年4月 国防技术基础 第4期 工艺性能,即弯心直径、n、r值.同时影响冷 弯、冲压性能的因素还有:成分、金相、夹杂 物、性能、表面质量、轧制方向和滑移周期等. 对于锻压零件,材料选取时工艺性要求应主要考 虑冷、热顶锻性能、金相和表面质量.否则任何 一项薄弱性能,都会通过锻压工艺,表现为内部 或外部缺陷,如:产生裂纹等.对于焊接件,材 料选取时工艺性要求应主要考虑成分.低碳钢 (C≤O.25%)、低合金钢的焊接性能优良,此 外其他钢种需要进行特殊焊接工艺,同时焊接质 量也难以保证.当工艺过程复杂时,材料选取应 考虑工艺过程的先后顺序.如:首先进行机加成 型,应主要考虑机械性能;

在进行锻造或其他热 加工成型时,则应主要考虑其化学性能,零件最 终性能和其他机械性能靠后续热处理等工序实现 即可. 5.应充分考虑材料的资源化、标准化、遗 用化和统一化 选择材料必须立足国内,同时必须考虑合理 利用国家资源和国内目前的生产供应情况.如: 对于国内含有稀有元素Ni、Cr、Cu等材料,都 要尽可能少用或不用.在保证零件性能的前提 下,尽可能用含Mn合金代替含Ni、Cr合金. 选择材料应优先选用我国的标准材料,尽量不用 或少用非标准材料,同时尽量采用普通常用材 料,不用或少用特殊规格、牌号、标准的材料. 选择材料必须充分考虑其通用化.我们知道:任 何产品技术的发展进步,一是靠继承,二是靠创 新.没有创新,产品不可能赢得市场赢得用户, 同样没有继承,创新也根本无从谈起.尤其对于 产品,市场用户对其各方面的需求日新月异,而 由于设计时间和设计人员的不同,往往同一种材 料,给出不同的技术要求,给采购、检验、管理 和生产使用中的通用性等方面带来诸多的不便, 不仅增加了材料成本,造成不必要的浪费,而且 直接制约生产进度.因此,应用材料标准化原 理,合理缩减、统