超高強度鋼是在合金結構鋼的基礎上發展起來的一種高強度、高韌性合金鋼,目前已被航空、航天部門廣泛采用,是制造國防尖端武器的關鍵材料。如用于制作飛機的起落架,可以承受飛機的全部重量和起落時的振動與沖擊載荷;用于制作固體火箭發動機殼體,保證了極高的穩定性和可靠性;用于制作新型戰術導彈的侵徹彈彈體,可以高達700～900m/ s 的速度撞擊混凝土目標,并穿入至一定深度后才爆炸,從而達到破壞敵方機場跑道,摧毀敵方地下設施,遏制敵方戰斗力的效果。

1、我國超高強度鋼的現狀我國超高強度鋼的發展是隨著國防建設的需要而逐步發展起來的。從50 年代末研制第一個超高強度鋼32SiMnMoV 鋼(32 鋼) 到現在已經過了50 多年,大體上經歷了兩個階段,即:從50 年代末到70 年代末的第一階段,是我國超高強度鋼的創業和發展階段。在這一階段,主要是仿制、消化和發展前蘇聯武器用鋼的牌號,在此基礎上結合我國資源,研制了不含鎳、鉻的低合金超高強度鋼, 如32SiMnMoV 鋼( 32 鋼) 、40SiMnCrMoVRE 鋼(406) 、37SiMnCrNiMo 鋼等,質量達到前蘇聯當時的設計要求及產品實物水平,并已用于制造飛機起落架和固體火箭發動機殼體等重要部件。從80 年代至今的第二階段,是我國超高強度鋼的提高階段。由于采用真空冶煉等先進的生產工藝和技術,提高了鋼的純潔度,均勻性等綜合性能,先后研制成功40CrNi2Si2MoVA , 45CrNiMo1VA , 18Ni 馬氏體時效鋼和9Ni - 4Co 型高斷裂韌性超高強度鋼等,并能嚴格按照歐美體系的技術標準進行試制和生產,保證了新型武器裝備的需求。經過這一階段的工作使我國超高強度鋼的生產工藝和質量水平上了一個新臺階,接近或基本達到西方發達國家的水平。

2、我國超高強度鋼標準存在的問題通過對國內超高強度鋼標準的分析,可以看出目前國內在超高強度鋼標準通用化、系列化方面存在以下主要問題:2. 1 沒有形成統一的標準體系根據國內外超高強度鋼發展情況看,超高強度鋼標準應成為一個較為完整的通用化、系列化的標準體系。但從我國目前現有的超高強度鋼標準來看,全部為產品標準,而且牌號以低合金超高強度鋼為主。雖然在部分應用領域形成了系列化并且正朝著通用化的方向發展,但從整個超高強度鋼體系來看還很不完善,特別是缺少一些通用標準、基礎標準及與產品配套的檢驗方法標準等。2. 2 材料納標滯后材料研制工作與標準化工作脫節,這是造成納標滯后的主要原因。長期以來,由于管理體制和運行機制等方面的原因,標準化工作難以介入從立項到產業化的全過程,而常常是待研究成果已產業化后,先有一定規模的產品才開始進行標準化工作。這樣不僅標準制定周期長,耗費資金多,而且導致標準滯后。目前雖然已有一些主要牌號制定了國家軍用標準,但大部分牌號還處于企業標準或技術協議階段,列入國家軍用標準的較少,如G99、G50 等,對于超高強度鋼規范生產、推廣使用極為不利。因為設計者認為沒上標準的材料,是不成熟的,選材就有一定危險,一般不會選用這種材料。影響新材料推廣使用的原因主要有兩點:一是軍工材料加工難度大,訂貨量小,在研制使用過程中,指標要求高,轉為工業化生產時合格率較低,導致生產廠對納標沒有積極性的原因;二是相應配套試驗方法標準的研究、制定不及時及科研和生產的各個管理環節上存在一些不利因素影響新材料的推廣應用。2. 3 牌號命名不規范在超高強度鋼研制和生產過程中,由于標準化工作沒有進入材料研制階段,造成命名比較混亂。有的牌號是企業命名,如F175 (20Ni9Co5MoCr1V) 是撫順鋼廠牌號; 有的牌號仍按引進牌號, 如AF1410、Aer2met100 等;有的牌號又是課題組命名,如G99、G50 (G代表高強鋼、高韌鋼,數字代表Ni 和Co 的含量) 等。牌號的混亂不利于超高強度鋼的正式納標和推廣使用。2. 4 基本要求不夠通用化、規范化在已有的超高強度鋼產品標準中基本要求不夠通用化、規范化,各類產品標準中的基本要求缺少統一規定,編寫不夠規范不利于標準的推廣執行。

3、超高強度鋼的發展針對以上問題,為保證我國超高強度鋼的規范發展,提出實施超高強度鋼標準通用化、系列化建議方案如下:3. 1 標準應形成統一體系參考國外標準情況并結合我國實際,超高強度鋼標準應形成一個具有我國特色的統一體系,這對今后超高強度鋼標準的完善,并推動超高強度鋼的研制、使用會起到關鍵作用。因此按照軍標體系編制的要求,編制一個既能充分反映我國超高強度鋼發展水平和需求,又先進、科學、合理的標準體系表,是今后超高強度鋼標準制(修) 訂的基礎。3. 2 新材料及時納標做好超高強度鋼新材料及時納標工作,將有利于超高強度鋼規范生產及推廣使用,具體包括:①有關管理部門應正確處理好新材料研制過程中材料的研制工作與標準化工作之間的關系,使標準化工作真正成為新材料整個研制工作的一個組成部分。與此同時,產品設計人員和材料科研人員應提高標準化意識;標準化人員要深入產品和材料研制過程中,為科研和生產各方面提供標準化服務。②完善超高強度鋼新材料納標程序超高強度鋼新材料的納標工作不是獨立于材料研制過程以外的一項工作,而應自始至終貫穿于超高強度鋼新材料研制的整個過程,成為材料研制工作的一個組成部分。因此,建議采用下列程序:a) 超高強度鋼新材料研制項目立項后,研制單位向其標準化主管部門提出新材料納標的備案申請。b) 標準化主管部門對正在研制的超高強度鋼新材料進行備案,備案內容包括:新材料的成分、品種、規格、分類及名稱,國外相應的標準(若有) ,國內不同品種或規格的同種材料標準(若有) ,國內相近材料的標準。c) 標準化主管部門根據國內有關材料命名規則,對超高強度鋼新材料統一命名。d) 研制單位的研制人員根據研制結果,提出超高強度鋼新材料標準級別的建議和標準草案初稿。e) 研制單位的標準化人員根據標準化有關規定及有關成批生產的經驗對超高強度鋼新材料標準提出意見和建議。f) 研制人員根據反饋意見補充、修改超高強度鋼新材料的標準草案初稿,形成標準草案征求意見稿。g) 征求生產部門和用戶的意見,補充、修改標準草案征求意見稿,形成標準草案送審稿,作為鑒定文件的內容之一,提交審查鑒定。h) 由生產方的研制人員、生產管理技術人員、標準化人員和使用方的設計人員、材料采購人員、檢驗人員、標準化人員及標準化主管部門的人員組成的專家組對新材料的標準送審稿進行審查。審查通過后,標準化主管部門應對新材料的標準進行備案,并按新材料的正式名稱對其進行注冊登記。3. 3 牌號命名規范針對我國超高強度鋼牌號多為引進牌號,目前使用比較混亂的問題,建議按照我國牌號的命名方法,加以統一,并指定專門的機構在使用之前加以注冊登記,在最初使用階段,為識別方便可以加代號加以補充說明,這將有利于產品的推廣使用。對于在國內外較通用的、用途較廣泛的超高強度鋼牌號,應盡量推廣使用,在通用標準中納入。3. 4 基本要求通用化為了加強超高強度鋼產品的質量管理,提高標準的通用化程度,適應市場經濟的發展需要,超高強度鋼產品標準中的基本要求一定要通用化。為了達到通用化的目的,最好的辦法是制定一個超高強度鋼標準的“通用規范”,即制定“超高強度鋼產品檢驗交貨一般要求”國家軍用標準。3. 5 行業標準協調統一冶金、航空、航天等部門要統一認識,相互協調、分工負責。規范超高強度鋼行業標準的制定原則,協調規范超高強度鋼行業標準,形成冶金、航空、航天等部門超高強度鋼行業標準的統一體系。(1) 試樣的表面要平坦光滑,無氧化皮及外來污物,試樣表面粗糙度應滿足測量要求。(2) 試樣應具有一定的厚度。(3) 試樣的支撐要正確。

4、結論在以上六種硬度試驗方法中,應用較多的當屬布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。測量試樣的硬度時,應根據試樣的大小、厚薄、軟硬來選擇合適的試驗方法,獲得準確的硬度值,滿足檢驗的需要。

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