工业部件在制造和使用中对金属材料的选择

粉末制备。粉末的制备包括制粉和粉末处理。目前，主要制粉工艺包括氩气雾化（AA）和等离子旋转电极法（PREP）都在积极改进，尽量降低粉末粒度和杂质含量。沿着制造超纯净细粉方向发展。另外，对粉末进行真空脱气和双韧化处理，提高压实盘坯的致密度和改善材料的强度和塑性，也是一个重要的研究内容。
2．热处理工艺。热处理工艺是制备高性能粉末高温合金的关键技术之一，由于在淬火过程中开裂问题经常发生，因此，如何选择合适的淬火介质或者合理的冷却曲线降低淬裂几率是热处理过程中的重要技术环节。如可以选择比水、油或盐浴更佳冷却速度的喷射液体或气体快冷，以及采用两种冷却介质匹配形成高温区冷却速度慢低温区冷却速度快的冷却曲线，还有可以采用二级盐浴冷却等，希望从根本上消除淬火开裂问题，得到低变形、无开裂的高性能粉末高温合金，有以下几种：
（2）亚稳定β合金
第二类为β合金（如TB2，TB3，TB5，TB8等），与α2β型合金完全不同，β稳定系数很高，在1.15～1.97范围内，而铝当量则降低到3左右。所以在固溶处理时可以获得单一β相，从而能在室温下冷镦成形螺栓和铆钉，加工成本低。缺点是密度高，强度虽与Ti-6Al-4V相当，但疲劳性能不如Ti-6Al-4V，而且成分复杂，半成品成本高。由于同样需要进行真空时效处理，所以成品紧固件的成本仍要高于Ti-6Al-4V，而使用温度也比Ti-6Al-4V低。
（3）BT16合金
BT16合金成分设计独特。该合金铝当量与第二类β合金一样（达到3）。相对于第一类的Ti-6Al-4V合金，Al的固溶强化减弱。但由于BT16合金较高的Mo当量弥补了Al含量的不足，使得该合金在退火状态下具有高塑性，同时保持了较高的强度（σb>815MPa）。
四、使用情况
1．采用BT16钛合金制造冷变形强化紧固件的工作量和成本最低，该合金紧固件可在160℃以下无限期使用。如采用固溶时效状态的BT16钛合金紧固件，长期工作温度可达350℃。
2．采用热镦和真空固溶时效处理制造的Ti-6Al-4V紧固件的密度最低，强度和疲劳性能最好，可在400℃以下长期使用。
3．采用β合金制造的螺栓综合水平要比BT16和Ti-6Al-4V紧固件低，但可用其冷镦铆钉并在需要的场合使用。
五、结论
选择金属材料时，应遵循的综合原则是：首先满足零件的使用性能要求，同时兼顾金属材料的工艺性和经济性。合金钢由于含有合金元素，其生产比碳钢复杂，价格较高；因此，在使用碳钢能满足要求时，原则上不应采用合金钢。在确定零件的使用性能时，应从零件结构、工作条件、零件形状及尺寸、加工精度、生产批量等方面加以综合考虑。一般来说，对于形状复杂、尺寸精度要求高的零件，应选择易塑变材料；承受负荷大的零件，应选择高强度材料；承受摩擦和磨损的零件，应选择高硬度、耐磨性材料；承受冲击负荷大的零件，应选择高韧性材料；承受交变负荷大的零件，应选择高疲劳强度材料；既承受摩擦和磨损、又承受负荷大的零件；应选择高韧性材料，同时对该材料进行表面处理以增加表面所不具备的耐磨性能等等。