超高强度钢是在合金结构钢的基础上发展起来的一种高强度、高韧性合金钢,目前已被航空、航天部门广泛采用,是制造国防尖端武器的关键材料。如用于制作飞机的起落架,可以承受飞机的全部重量和起落时的振动与冲击载荷;用于制作固体火箭发动机壳体,保证了极高的稳定性和可靠性;用于制作新型战术导弹的侵彻弹弹体,可以高达700～900m/ s 的速度撞击混凝土目标,并穿入至一定深度后才爆炸,从而达到破坏敌方机场跑道,摧毁敌方地下设施,遏制敌方战斗力的效果。

1、我国超高强度钢的现状我国超高强度钢的发展是随着国防建设的需要而逐步发展起来的。从50 年代末研制第一个超高强度钢32SiMnMoV 钢(32 钢) 到现在已经过了50 多年,大体上经历了两个阶段,即:从50 年代末到70 年代末的第一阶段,是我国超高强度钢的创业和发展阶段。在这一阶段,主要是仿制、消化和发展前苏联武器用钢的牌号,在此基础上结合我国资源,研制了不含镍、铬的低合金超高强度钢, 如32SiMnMoV 钢( 32 钢) 、40SiMnCrMoVRE 钢(406) 、37SiMnCrNiMo 钢等,质量达到前苏联当时的设计要求及产品实物水平,并已用于制造飞机起落架和固体火箭发动机壳体等重要部件。从80 年代至今的第二阶段,是我国超高强度钢的提高阶段。由于采用真空冶炼等先进的生产工艺和技术,提高了钢的纯洁度,均匀性等综合性能,先后研制成功40CrNi2Si2MoVA , 45CrNiMo1VA , 18Ni 马氏体时效钢和9Ni - 4Co 型高断裂韧性超高强度钢等,并能严格按照欧美体系的技术标准进行试制和生产,保证了新型武器装备的需求。经过这一阶段的工作使我国超高强度钢的生产工艺和质量水平上了一个新台阶,接近或基本达到西方发达国家的水平。

2、我国超高强度钢标准存在的问题通过对国内超高强度钢标准的分析,可以看出目前国内在超高强度钢标准通用化、系列化方面存在以下主要问题:2. 1 没有形成统一的标准体系根据国内外超高强度钢发展情况看,超高强度钢标准应成为一个较为完整的通用化、系列化的标准体系。但从我国目前现有的超高强度钢标准来看,全部为产品标准,而且牌号以低合金超高强度钢为主。虽然在部分应用领域形成了系列化并且正朝着通用化的方向发展,但从整个超高强度钢体系来看还很不完善,特别是缺少一些通用标准、基础标准及与产品配套的检验方法标准等。2. 2 材料纳标滞后材料研制工作与标准化工作脱节,这是造成纳标滞后的主要原因。长期以来,由于管理体制和运行机制等方面的原因,标准化工作难以介入从立项到产业化的全过程,而常常是待研究成果已产业化后,先有一定规模的产品才开始进行标准化工作。这样不仅标准制定周期长,耗费资金多,而且导致标准滞后。目前虽然已有一些主要牌号制定了国家军用标准,但大部分牌号还处于企业标准或技术协议阶段,列入国家军用标准的较少,如G99、G50 等,对于超高强度钢规范生产、推广使用极为不利。因为设计者认为没上标准的材料,是不成熟的,选材就有一定危险,一般不会选用这种材料。影响新材料推广使用的原因主要有两点:一是军工材料加工难度大,订货量小,在研制使用过程中,指标要求高,转为工业化生产时合格率较低,导致生产厂对纳标没有积极性的原因;二是相应配套试验方法标准的研究、制定不及时及科研和生产的各个管理环节上存在一些不利因素影响新材料的推广应用。2. 3 牌号命名不规范在超高强度钢研制和生产过程中,由于标准化工作没有进入材料研制阶段,造成命名比较混乱。有的牌号是企业命名,如F175 (20Ni9Co5MoCr1V) 是抚顺钢厂牌号; 有的牌号仍按引进牌号, 如AF1410、Aer2met100 等;有的牌号又是课题组命名,如G99、G50 (G代表高强钢、高韧钢,数字代表Ni 和Co 的含量) 等。牌号的混乱不利于超高强度钢的正式纳标和推广使用。2. 4 基本要求不够通用化、规范化在已有的超高强度钢产品标准中基本要求不够通用化、规范化,各类产品标准中的基本要求缺少统一规定,编写不够规范不利于标准的推广执行。

3、超高强度钢的发展针对以上问题,为保证我国超高强度钢的规范发展,提出实施超高强度钢标准通用化、系列化建议方案如下:3. 1 标准应形成统一体系参考国外标准情况并结合我国实际,超高强度钢标准应形成一个具有我国特色的统一体系,这对今后超高强度钢标准的完善,并推动超高强度钢的研制、使用会起到关键作用。因此按照军标体系编制的要求,编制一个既能充分反映我国超高强度钢发展水平和需求,又先进、科学、合理的标准体系表,是今后超高强度钢标准制(修) 订的基础。3. 2 新材料及时纳标做好超高强度钢新材料及时纳标工作,将有利于超高强度钢规范生产及推广使用,具体包括:①有关管理部门应正确处理好新材料研制过程中材料的研制工作与标准化工作之间的关系,使标准化工作真正成为新材料整个研制工作的一个组成部分。与此同时,产品设计人员和材料科研人员应提高标准化意识;标准化人员要深入产品和材料研制过程中,为科研和生产各方面提供标准化服务。②完善超高强度钢新材料纳标程序超高强度钢新材料的纳标工作不是独立于材料研制过程以外的一项工作,而应自始至终贯穿于超高强度钢新材料研制的整个过程,成为材料研制工作的一个组成部分。因此,建议采用下列程序:a) 超高强度钢新材料研制项目立项后,研制单位向其标准化主管部门提出新材料纳标的备案申请。b) 标准化主管部门对正在研制的超高强度钢新材料进行备案,备案内容包括:新材料的成分、品种、规格、分类及名称,国外相应的标准(若有) ,国内不同品种或规格的同种材料标准(若有) ,国内相近材料的标准。c) 标准化主管部门根据国内有关材料命名规则,对超高强度钢新材料统一命名。d) 研制单位的研制人员根据研制结果,提出超高强度钢新材料标准级别的建议和标准草案初稿。e) 研制单位的标准化人员根据标准化有关规定及有关成批生产的经验对超高强度钢新材料标准提出意见和建议。f) 研制人员根据反馈意见补充、修改超高强度钢新材料的标准草案初稿,形成标准草案征求意见稿。g) 征求生产部门和用户的意见,补充、修改标准草案征求意见稿,形成标准草案送审稿,作为鉴定文件的内容之一,提交审查鉴定。h) 由生产方的研制人员、生产管理技术人员、标准化人员和使用方的设计人员、材料采购人员、检验人员、标准化人员及标准化主管部门的人员组成的专家组对新材料的标准送审稿进行审查。审查通过后,标准化主管部门应对新材料的标准进行备案,并按新材料的正式名称对其进行注册登记。3. 3 牌号命名规范针对我国超高强度钢牌号多为引进牌号,目前使用比较混乱的问题,建议按照我国牌号的命名方法,加以统一,并指定专门的机构在使用之前加以注册登记,在最初使用阶段,为识别方便可以加代号加以补充说明,这将有利于产品的推广使用。对于在国内外较通用的、用途较广泛的超高强度钢牌号,应尽量推广使用,在通用标准中纳入。3. 4 基本要求通用化为了加强超高强度钢产品的质量管理,提高标准的通用化程度,适应市场经济的发展需要,超高强度钢产品标准中的基本要求一定要通用化。为了达到通用化的目的,最好的办法是制定一个超高强度钢标准的“通用规范”,即制定“超高强度钢产品检验交货一般要求”国家军用标准。3. 5 行业标准协调统一冶金、航空、航天等部门要统一认识,相互协调、分工负责。规范超高强度钢行业标准的制定原则,协调规范超高强度钢行业标准,形成冶金、航空、航天等部门超高强度钢行业标准的统一体系。(1) 试样的表面要平坦光滑,无氧化皮及外来污物,试样表面粗糙度应满足测量要求。(2) 试样应具有一定的厚度。(3) 试样的支撑要正确。

4、结论在以上六种硬度试验方法中,应用较多的当属布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。测量试样的硬度时,应根据试样的大小、厚薄、软硬来选择合适的试验方法,获得准确的硬度值,满足检验的需要。

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