飛機(jī)結(jié)構(gòu)件:由于對(duì)飛行器的重量要求極為嚴(yán)格,同時(shí)又要保證結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度和剛度,通常會(huì)選用密度低但強(qiáng)度高的鋁合金、鈦合金以及一些高性能的碳纖維復(fù)合材料等。在必須使用鋼材的部位,如起落架等關(guān)鍵部件,則會(huì)選用高強(qiáng)度、低密度的特種鋼材,如一些含鉻、鎳、鉬等合金元素的超高強(qiáng)度鋼,以在滿足結(jié)構(gòu)性能要求的同時(shí),盡可能降低飛行器的重量。 航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件:對(duì)于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的高溫部件,如渦輪葉片、燃燒室等,需要鋼材具有良好的耐高溫、抗氧化和抗熱疲勞性能。會(huì)選用鎳基高溫合金等高性能材料,這些材料密度相對(duì)較高,但在高溫環(huán)境下能保持優(yōu)異的力學(xué)性能,確保發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠運(yùn)行。
車身結(jié)構(gòu)件:為了提高汽車的性和燃油經(jīng)濟(jì)性,需要在保證車身強(qiáng)度的前提下,盡量減輕車身重量。因此,常采用高強(qiáng)度低合金鋼(HSLA)或先進(jìn)高強(qiáng)度鋼(AHSS),這些鋼材密度與普通鋼材相近,但強(qiáng)度更高,可通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)和制造工藝,在不增加過(guò)多重量的情況下,提高車身的抗碰撞性能。 發(fā)動(dòng)機(jī)零部件:如活塞、連桿等,需要鋼材具有高的強(qiáng)度、耐熱性和耐磨性。一般會(huì)選用密度合適的鋁合金鋼或特殊的耐熱鋼,以滿足發(fā)動(dòng)機(jī)在高溫、高壓下的工作要求,同時(shí)減輕零部件重量,提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和效率。
承受高負(fù)荷的零件:如發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸、大型齒輪等,需要鋼材具有高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性??蛇x用密度較高的合金結(jié)構(gòu)鋼,如 40Cr、35CrMo 等,通過(guò)合適的熱處理工藝,能獲得良好的綜合力學(xué)性能,以適應(yīng)高負(fù)荷的工作條件。 要求精度的零件:像機(jī)床導(dǎo)軌、精密絲杠等,除了需要一定的強(qiáng)度外,還要求鋼材具有良好的尺寸穩(wěn)定性和較低的熱膨脹系數(shù)。此時(shí)可考慮選用密度適中、性能穩(wěn)定的鋼材,如一些經(jīng)過(guò)特殊處理的合金工具鋼,以保證零件在長(zhǎng)期使用過(guò)程中的精度。
隨著螺旋管強(qiáng)度的增加和直徑的增加,由于缺乏認(rèn)識(shí)的重要性,沖擊韌性,在世界很多地方都有脆弱性和彈性的管道破裂事故。管鋼管焊管韌性指數(shù)實(shí)際上已經(jīng)成為一個(gè)重要指標(biāo)。螺旋焊管韌性裂紋的失穩(wěn)擴(kuò)展和失穩(wěn)擴(kuò)展。如何避免管道斷裂的方法,對(duì)基地和焊接金屬壓扁試驗(yàn),彎曲試驗(yàn),跌落試驗(yàn),沖擊試驗(yàn)和許多其他的韌性指標(biāo)。不僅對(duì)管道具有高韌性的要求,近年來(lái)該行還提出了更高的沖擊韌性要求。長(zhǎng)距離管道,避免裂縫是非常困難的,螺旋鋼管事實(shí)上在國(guó)內(nèi)和國(guó)外都很難做到。這是因?yàn)楣艿罃?shù)百公里甚至超過(guò)1000公里長(zhǎng),焊接,焊嘴太多,加上建筑和運(yùn)輸過(guò)程中造成的損害等,使建筑和風(fēng)險(xiǎn)增加。