材料工程师在为某一给定的应用进行选材时,他所面临
的几乎是无数种可能的结果.只要是在省时、省力而又确保
没有忽略任何一种可能情况的基础上做出选择,那么就必须
对选材程序散一些系统化的工作.
选材的依据就是一张有关设计要求的“购物”单,如在绪
论中所提刭过的,选材程序应尽可能做到定量化.然而,定量
化所能达到的程度,则因一种设计的要求与另一种不同而需
要从无穷多的客户喜好与流行式样总数中极其准确地得出某
些性能参数才行.
可以借助开始时对不同设计要求所做的上、下限规定,明
显减少最初待选材料的数目.根据每项设计要求都必须具有
一定宽容度这一情况,只要宽容度的范围大于最严格的要求,
那么必定会使成本增加
出各种待选材料的优点与缺点,即可将不适用的材料及早地
淘汰掉.
因为在制造与加工过程中材料的性能可能发生很大的变
化,也可能用费很高,所以在此阶段要淘汰某种材料就需要有
非常丰富的知识和经验.即使是一种材料由于单独一项次要
的设计要求、甚至一项主要的设计要求不大令人满意时,也没
有必要将其淘汰掉,只要在设计和制造过程中把它的缺点在
一定程度上加以改善即可.某一性能是否完全符合要求,是
决定拒绝与否的原因,但也要取决于对成本的影响.成本太
高,几乎总要造成拒绝采用,不过成本也会随加工工艺而变.
显然,从本质上说,任何一种昂贵的材料(如钛)都是花钱很多
的,虽然钢最便宜,但在按照严格的公差或成分限制进行高度
合金化或制造时,也会变得很贵.有希望的是,任何一类材料
经过这种初步的选择,就会为下一步考虑提供出同一种材料
的三种以上的竞争性方案