材料问题不是一天两天了,从开年以后,五位研究员就在跟这个问题较劲,跑钢厂,跑仓库,翻档案,查资料。
能做的都做了,能跑的都跑了,能求的人都求了,可有些东西,不是你努力就能有的。
其实,这也是真正难以国产化最关键的原因,不是什么图纸画不出来,不是什么工人技术不行,是根子上的问题。
有些材料,咱们没有,有些工艺,咱们做不到,你图纸画得再漂亮,公差定得再精确,落到车间里,没有材料,什么都白搭。
而他们这个项目组,其实说白了,也就是围着这个事情转的。
搞测量,搞标准化,搞小样机先行,所有的第一步、第二步、第三步,最终都是为了解决这个问题——
在没有材料、没有工艺的情况下,把机器给造出来。
周工翻开面前的笔记本,一页一页地翻着,给大家介绍:“变速箱齿轮用的是12Cr2Ni4A,含镍量高,淬透性好,咱们国内没有这个牌号。
比较接近的几个,含镍量都低,淬透性差一截,如果直接替换,齿轮的疲劳寿命会下降,搞不好几百个小时就断齿。”
他又翻了一页,语气更沉了:“燃油喷射嘴,用的是高速钢,还要做氮化处理,表面硬度要求HV1000以上。
国内能做氮化的厂子,一只手数得过来。还都是军工口,排期排到明年了。”
他顿了顿,苦笑了一下,“就算排上了,你这又不是军工项目,人家凭什么把产能让给你?
咱们排到什么时候?谁也不知道。”
他一页一页地翻着,一点一点地把那些实际的困点全都点了出来。液压泵、发动机缸体、活塞环、气门、曲轴、连杆……
每一个零件都有自己的问题,每一个问题都像一座大山,压在大家的心上。
会议室里很安静,就只有周工的声音在回响着,所有人都看着他,看着他手里那本磨白了皮的笔记本。
有人低着头,在本子上写了几个字,又划掉了,有人端起茶杯,喝了一口,又放下了,有人靠在椅背上,眼神放空,不知道在想什么。
江宁坐在靠窗的位置,手里不停的转着笔,脑子里却在想着别的事,他想起大学时候,材料科学与工程基础课上,老教授讲过的那些话。
“材料是咱们的短板。这不是什么秘密,但这不是说咱们就造不出好东西。人家有镍,咱们有锰;人家有铬,咱们有硅。
关键是找到那个‘替代’的路子。不是简单地抄,是改,是换。你得知道人家为什么用这个材料,它的优点在哪里,缺点在哪里……”
又想到了现在国内有的材料20CrMnTi,渗碳钢,工艺已经成熟,成本也不高。苏联人用12Cr2Ni4A,它适合做大截面齿轮。
但他们的变速箱齿轮截面不算大,用20CrMnTi渗碳处理,表面硬度也能跟苏联钢差不多。
问题在心部韧性,20CrMnTi的心部冲击韧性比苏联钢低百分之十五到二十,高负荷下可能断齿。
但如果不改材料,改结构呢?加大齿根圆角半径,减少应力集中?
他记得老教授在课上讲过,齿根弯曲疲劳强度对圆角半径特别敏感。
加大0.1倍模数,疲劳寿命能提高百分之二十以上,这个数学他一直都记得。
再加深渗碳层呢?从1.2毫米加到1.5毫米,渗碳层深了,表面的压应力层就厚了,心部韧性要求就低了。
这样改,齿轮的外形尺寸不变,装配没问题。跟但齿根的疲劳寿命,理论上能提高百分之三十。
百分之三十,就是三百个小时和四百个小时的区别。
三百个小时,一个作业季都撑不下来;四百个小时,就能撑过整个作业季,还能剩一点。
他在笔记本上把这几个数字写下来,0.4倍模数,1.5毫米渗碳层,百分之三十的寿命提升。写了一遍,觉得不对,又划掉了。
笔尖在纸上沙沙地响,声音很轻,但在安静的会议室里,还是有些显眼。旁边的林有杰偷偷看了他一眼,又赶紧收回目光。
江宁没主意,他在想另一个问题,得做台架试验,理论计算是一回事,实际做出来又是另一回事。
齿轮这东西,看着简单,转起来什么都来了,温度,振动,润滑,装配间隙,材料内部的微裂纹等等,每一个都是变量。
他在大学的时候,就看过实验室里那些做疲劳试验的齿轮,一个个装在试验台上,油泵一开,就那么转啊转啊,一分钟几千转,转得人眼睛都花了。
有的齿轮转了几百万次,拆下来一看,好好的,跟新的一样,有的转了没几天,齿面就剥落了,一块一块就被狗啃过的。
有的更惨,直接从齿根断了,“咔”的一声,干净利落,连个招呼都不打。
得跑疲劳寿命,得验证这个百分之三十到底能不能实现,这就需要时间,需要设备,需要钱。
设备就一台,时间呢?钱呢?项目周期摆在那儿,经费更是少得可怜……艹,难不成还得他自己贴钱?
笔尖在纸上不小心戳出一个小洞,江宁盯着那个洞看了两秒,深吸了一口气,把脑子里那些乱七八糟的念头压下去。
算了,想这些有什么用?设备的事,钱的事,那是所里该操心的。
他继续在笔记本上写着,把刚才心里那些想法一条一条地捋一捋,齿轮的,柱塞的,就算是不成熟的,也都先记下来,以后再慢慢想。
过了好一会儿,江宁才放下笔,活动了一下手指,抬起头就发现会议室里的人都在看他,那目光从四面八方聚过来。
几位研究员和老师傅眼中都带着一丝期待,毕竟在第一次碰面会议上,江宁就给他们带来了巨大的惊喜。
那会儿他说“三步走”,说标准化,说小样机先行,说得头头是道,把这些好像老掉牙的问题一刀劈开,劈得所有人都眼前一亮。
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