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特种合金钢的选用与设计主要包括材料选用、材料设计和产品设计示。

1）材料选用原则：材料使用性能、工艺适应性、经济型原则；

2）材料设计：产品设计（产品功能、制造过程、产品成本核算）和材料设计。

特种合金钢的选用

材料选用的重要基础是找出服役性能能够满足确定的服役环境，同时还能兼具基本性能和辅助性能的要求的材料。

特种合金钢的设计

在特种合金钢的设计中，需要完成的根本任务是满足工程构件或机械零件服役环境的使用性能要求。使用性能主要包括：1）基本参数（强度、塑性 、韧性、 疲劳极限等），直接用于设计计算；2）综合参数（耐磨、耐蚀性能），可用来确定材料选用顺序。特种合金钢使用性能受到成分、内部显微结构、杂质和缺陷、表面组织及应力状态等的影响，其中化学成分和组织特征具有主要影响作用。

特种合金钢设计首先进行的是成分和组织设计，基础主要包括：

1）钢的组成合金元素、元素间交互作用以及组成元素所形成的组成相形貌、分布以及特征；

2）钢的强韧化机制、工艺性能以及耐热、耐蚀、耐磨性 能的物理本质和基本理论；

3）钢的化学成分、组织与强度、塑性和韧性间定量或半定量的变化关系；   

4）钢的组成相，在热力介质耦合作用下的形态与分布演变过程和特征；   

5）钢的组成相的形变，形变强化以及在服务役过程中的变化、断裂情况。

以上五项相互联系相互影响，组织结构的选择需要保证在整个制造过程中工艺是适应的，还需要考虑每一个工序的经济性，避免出现不满足服役环境的高成本特种合金钢。

特种合金钢产品设计

特种合金钢产品设计系统包括产品构思、服役性能、产 品设计、产品制造、表面工程、试验评估、产品使用和产品维修等体系。产品设计中，应将产品看作一个系统，用系统工程的方法进行设计。产品设计过程采用了自上而下和自下而上途径相结合的整体性设计思想，其过程具有不断迭代、逐步收敛和反复评价的特征。

产品成本

产品成本主要包括产品全寿命周期费用，即产品设计 、产品制造、产品使用以及环保处理的所有费用。设计或对设计修正的风险定量化是设计程序的一个必要组成部分。