较常见,主要是因为材料纯净度不够,存在夹杂物。
“问题可能不在热处理,而是在钢材本身。”沈良缓缓说道,“我们的钢材冶炼工艺还比较落后,钢中的氧含量和夹杂物超标,导致疲劳性能大幅下降。”
“那怎么办?”刘铁军着急地问道,“重新订购高纯度钢材来不及了。”
“有一个办法。”沈良思考了一会儿,“我们可以改变设计思路,采用复合材料结构。”
“复合材料?”张德贵疑惑地看着沈良,“你是指玻璃钢那种?”
“不是,我说的是金属基复合材料。”沈良在黑板上画了一个示意图,“在40Cr钢的基础上,加入高强度纤维进行增强,可以大幅提升疲劳性能。”
“这个想法很新颖,但是技术上可行吗?”张德贵皱着眉头,“我们从来没有做过这种尝试。”
“理论上是可行的。”沈良自信地说道,“关键是要选择合适的增强纤维和制备工艺。”
王海涛急切地问道:“那需要多长时间?”
“如果一切顺利,一个星期就能做出样品。”沈良回答道。
“一个星期?”刘铁军眼中闪过一丝希望,“那就试试吧,反正现在也没有其他办法了。”
接下来的几天里,沈良带着李明华和王海涛的小组开始了紧张的研发工作。他们需要解决的问题包括纤维的选择、复合工艺的确定、以及界面结合的优化等等。
“沈哥,你确定这个方案能行吗?”李明华看着实验台上的各种材料,心中有些忐忑,“要是失败了,我们就真的完蛋了。”
“没事,我心里有数。”沈良一边调配着粘结剂,一边说道,“这种复合材料的原理其实很简单,就是利用纤维的高强度来承担主要的载荷,基体材料负责传递应力。”
“可是纤维和钢材的结合怎么保证?”王海涛担心地问道,“如果结合不牢固,效果可能更差。”
“这就需要特殊的表面处理工艺了。”沈良拿起一根碳纤维,“我们先用化学腐蚀的方法在纤维表面形成微粗糙结构,然后再用专用的偶联剂进行表面改性。”
经过三天的反复试验,第一批复合材料样品终于制备完成。沈良小心翼翼地将样品安装到测试设备上,开始进行疲劳测试。
所有人都紧张地围在测试台周围,盯着显示屏上的数据变化。
“一百次…两百次…五百次…”李明华紧张地报着数字。
“一千次!”王海涛兴奋地喊道,“已经超过了原来的十倍!”
“不要高兴得太早。”沈良沉着地说道,“真正的考验还在后面。”
测试继续进行着,数字不断地跳动着。两千次、三千次、五千次…复合材料装填臂始终没有出现任何异常。
“这太不可思议了!”张德贵震惊地说道,“疲劳寿命提升了几十倍!”
就在大家都以为成功了的时候,测试到第八千次时,突然传来一声脆响。
“断了!”王海涛沮丧地说道。
沈良却露出了笑容:“八千次,足够了。按照设计要求,装填臂的疲劳寿命只需要达到三千次就可以了。”