在高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕等特殊工況下，機(jī)械材料選擇需突破常規(guī)原則，兼顧極端環(huán)境適應(yīng)性與長(zhǎng)期穩(wěn)定性。某核電設(shè)備企業(yè)在設(shè)計(jì)反應(yīng)堆冷卻管道時(shí)，面臨 “耐高溫、抗輻射、耐腐蝕” 三重挑戰(zhàn)，常規(guī)不銹鋼材料難以滿足要求。
技術(shù)團(tuán)隊(duì)先明確材料性能底線：需在 300℃高溫下保持穩(wěn)定力學(xué)性能，同時(shí)抵御中子輻射導(dǎo)致的材料脆化，且能耐受硼酸溶液的腐蝕。經(jīng)過(guò)對(duì)比測(cè)試，他們終選用鎳基合金 825，該材料含鎳量達(dá) 42%-49%，兼具優(yōu)異的高溫強(qiáng)度與耐腐蝕性，且通過(guò)添加鈦元素優(yōu)化晶體結(jié)構(gòu)，降低了輻射脆化風(fēng)險(xiǎn)。為控制成本，團(tuán)隊(duì)在管道非關(guān)鍵段采用 “鎳基合金內(nèi)襯 + 碳鋼基體” 的復(fù)合結(jié)構(gòu)，既滿足性能要求，又使材料成本降低 35%。
另一案例中，某礦山機(jī)械企業(yè)針對(duì)破碎機(jī)錘頭易磨損問(wèn)題，放棄傳統(tǒng)高錳鋼，選用高鉻鑄鐵與低碳鋼的雙金屬?gòu)?fù)合材料。高鉻鑄鐵硬度達(dá) HRC60 以上，耐磨性是高錳鋼的 3 倍，而低碳鋼基體則提升了材料韌性，避免錘頭斷裂。這表明特殊工況下的材料選擇，需通過(guò) “性能優(yōu)先、結(jié)構(gòu)優(yōu)化” 的方式，在極端需求與成本控制間找到平衡。
