4.1.1 选择依据

设计师要根据所设计产品的技术性能指标要求,了解可能遇到的总体环境,结合使用条件分析局部环境,再具体落实到组成产品的零件储存、运输、停放时所处的周围环境和产品运行时该零件所遭遇的使用环境与周围环境及其叠加作用,根据这些状况进行材料的选择。

1. 材料的力学性能

要突出满足零件使用应力特性的要求。在材料五项基本指标的基础上,若考虑使用寿命,则要增加疲劳性能数据;若在高温下工作,则要增加高温下的蠕变和持久性能,材料在该环境中有无应力腐蚀及其敏感程度、应力腐蚀门槛值;若要考虑损伤容限设计,还应有应力腐蚀断裂韧性方面的数据。

2. 材料的化学稳定性

要突出满足零件周围环境和使用环境的侵蚀作用,具有良好的耐蚀性。要认真地分析该环境条件下,材料对均匀腐蚀、点蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀、氢脆和腐蚀疲劳的敏感程度及解决措施。

3. 材料的热稳定性

要突出满足零件在高温使用工作环境的需求。要认真分析在高温及周围介质的共同作用下,材料的抗高温氧化与抗热腐蚀性能及蠕变,以及热膨胀和冷热冲击可能带来的影响。

4. 材料使用的持久性

要突出满足零件及其组装成产品后使用寿命的要求。要认真分析在常温及高温下材料的疲劳性能数据,材料的耐温、耐压、耐磨、耐振动及零件之间的匹配性、装配性、完整性。

5. 材料的加工性

要突出满足现有加工技术或可创造加工技术的需求。进行良好的冷、热加工时,材料要能适应铸造、锻造、焊接、热处理、胶接、冲压、剪切、机械加工、表面处理等工艺的顺利进行,在整个加工过程中不应损伤材料固有的力学性能和耐腐蚀性能,一般要有检测报告证明这些性能没有降低。

6. 材料的经济性

要突出满足国内拥有或易于买到、价格合理、易于加工的需求,以确保产品具有良好的经济性,以及可持续生产、价廉物美、拥有广阔的市场。

7. 材料的综合性

尽可能地追求材料的适应性、先进性、实用性、可靠性、经济性。将材料用好、用熟是一个优秀设计师成熟的标志之一。