Требования к материалу

Эксплуатационные требования имеют первостепенное значение. Материал должен выполнять свое функциональное назначение, т.е. обладать определенными значениями механических и физических характеристик, которые должны сохраняться в допустимых пределах во весь период эксплуатации в рабочих средах и рабочем диапазоне температур. Комплекс механических свойств, обеспечивающих надежную и длительную работу материала в условиях эксплуатации называется конструкционной прочностью.

Технологические требования (технологичность материала) направлены на обеспечение наименьшей трудоемкости изготовления деталей и конструкций. Технологичность материала характеризуют все возможные методы его обработки. От технологичности материала зависят производительность и качество изготовления деталей.

Металлургический фактор. С ростом размеров заготовок увеличивается неоднородность материала, затрудняется качественное проведение термической обработки по всему объему материала, снижается степень деформации при ковке, что отрицательно сказывается на механических свойствах материала (снижаются механические характеристики). Причем уменьшение их наблюдается по мере смещения от периферии к центру заготовки.

Технологический фактор связан с различиями в свойствах поверхностного слоя деталей малых и больших размеров, формирующихся в процессе однотипной механической обработки.

Статистический фактор связывают со статистической природой процесса усталостного разрушения. Это объясняется тем, что прочность структурных элементов материала вследствие его неоднородности изменяется случайным образом. С увеличением объемов детали увеличивается вероятность появления более слабых структурных элементов, что и приводит к снижению предела выносливости.

Экономические требования направлены на обеспечение конкурентоспособности материала и изготавливаемых из него изделий. Стоимость материала должна быть как можно ниже при условии выполнения эксплуатационных требований. Технологические и экономические требования приобретают особое значение при массовом производстве.