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金属材料组织和性能之间的关系

2021-05-16那维克然·塞力木

电子乐园·上旬刊 2021年8期
关键词:金属材料

那维克然·塞力木

摘要:在机械热处理工艺中,金属的组织与性能是一个非常重要的问题,国内有大量的文献,由此可以看到,在机械行业中,金属的构造与特性是非常重要的。金属材料与热处理的基本内容是通过对金属材料的组成以及性能等因素进行研究,找出其内在的物理规律,从而为我国的机械加工及热处理事业作出一定的贡献。

关键词:金属材料;组织性能;机械热处理

前言:金属材料主要包括是金、银、铜、铁、铝、镍、合金等常。其中,黑色金属是一种钢铁制品,在工业上应用较广;有色金属的使用量较小,不易处理,常被作为特殊部件使用。由于金属材料的种类繁多,其特性各异,因此,要使其得到科学的处理,首先要了解其结构与其自身性能之间的关系。

1.金属材料组织与使用性能之间的关系

1.1与力学性能之间的关系

金属常用有色金属用量小,加工困难,可作为特种产品。因为金属材料种类繁多,其特性力的金属物质的显露。莱氏体的渗碳体。铁素体硬度;珠光体是由铁素体和渗碳体构成的,而莱氏体则是奥氏体和渗碳体,具有较低的硬度和较低的塑性。可见,不同木材的组织,会有很大的差。一般,非上的工艺是采用冷拉制或热处理。力学性质是指金属材料在受到外力的影响时所呈现的特征。例如:铁碳体、铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体。铁素体硬度高,硬度高,硬度高,而珠光体是由铁素体和渗碳体组成,具有介于二者之间的力学性质;而莱氏体是硬度高,塑性低的渗碳体。可见,不同材料的组织,其性能差异很大,碳含量越低,其强度和硬度就越低,而其塑性和延展性就会相反。增加碳元素,可以改善钢的强度、硬度,但也会使钢的塑性、韧性下降。总的来说,无论是采用上述的方法,还是采用冷拉、热处理,都能改变材料的特性。

1.2与物理性能之間的关系

金属常用有色金属用量小,加工困难,可作为特种产品。因为金属材料种类繁多,其特性也有差异。力的金属物质的显露。莱氏体的渗碳体。铁素体硬度;珠光体是由铁素体和渗碳体构成的,而莱氏体则是奥氏体和渗碳体,具有较低的硬度和较低的塑性。可见,不同木材的组织,会有很大的差别,碳的含量,强度,硬度,都会下降。一般,非上的工艺是采用冷拉制或热处理。总体来说,不是采用冷拉法或热处理法。不同的金属具有各自的用途,在不同的环境中,其物理性能也不尽相同,比如在1538℃下,钢可以由固体转变为液体。热导率是一种非常重要的物理性能,金属材料的导热性要比非金属要高,而在实际应用中,我们通常会选用成本更高的铜、铝。如果是金属的话,其散热效果就会更好,比如冰箱的冷却,就是用这种材料制造的。金属的温度和强度都是很高的,但大家都知道,金属的膨胀和收缩是很关键的,因为它们的体积和温度都在不断的升高。以铁-碳合金为例,在添加镍后,通过固溶,得到一种单相结构,从而使其具有良好的耐热性。

1.3与化学性能之间的关系

金属材料的化学性能是指其在化学作用下所表现出的性能,在选择金属材料时,应充分考虑其抗腐蚀、抗氧化等性能。锈蚀,指的是腐蚀,为了避免它的氧化,一般会加入适量的铬、铅等元素。提高基体电极的电位,可以使合金在室温下维持单一的结构。

2金属材料组织与工艺性能之间的关系

2.1与铸造性能之间的关系

金属铸造就是将金属浇注、冷却、固化,得到需要形状的铸件。金属材料的组织均匀对铸件的影响作用金属铸造是把熔融的金属注射到模具中,冷却并凝固,从而得到理想的铸件。通常,组织的均匀性对铸件的性能有很大的影响。如果内部组织不均匀,将会导致铸件的性能差异,不仅会降低铸件的质量,还会给生产带来危险。

2.2与锻压性能之间的关系

锻压是通过对原材料施加外力以改善其结构,从而提高其力学性能的一种方法。金属材料的锻烧性能是衡量其工艺水平的主要标准,常用的指标有塑性比、形变抗性等。研究发现,该固溶体锻烧性能好,晶粒结构均匀,但碳化物的锻烧性能差。因此,在锻压工艺中,纯金属比合金具有更好的锻压性能,低碳含量的铁碳合金具有更好的锻压效果。

2.3与焊接性能之间的关系

金属材料的焊接性能是指在特定的情况下,被焊的金属是否能够获得优质的焊缝。对于碳素钢,由于其具有良好的焊接性能,而高碳钢的焊接性能则相对较差。不同组织的铁碳合金的焊接性因含碳量的差异而有差异:奥氏体碳数较少,焊接性较好;热影响区的铁素体晶粒易于过热、粗化;马氏体焊后淬硬大,易出现冷裂;珠光体的可焊性较差。

2.4与切削加工性能之间的关系

切削加工性能是指加工金属材料时所遇到的困难。从表面上看,切削性能取决于材料的硬度,但在实际使用中,其切削加工性能与其金相组织状态有很大的关系。硬度高,难以加工,但表面光滑,硬度低,容易粘连,打磨不良,其实是因为钢铁的结构。在实际应用中,对其进行热处理,使其力学性能得到改善,如采用正、冷拉工艺,可使其硬度得到提高;金属材料的结构与性质关系在实践中的应用。由以上研究可知,组织形态对力学及加工性能有很大的影响。采用合适的加工方法,可以提高产品的各种性能,充分发挥其潜力,从而提高产品的质量。冷加工是指利用冷塑性变形促进组织纤维化、晶格畸变,提高组织的强度和硬度。在实际生产中,大多数铜件的成型工艺均为冷塑性成型。热处理工艺主要有:正火,退火,回火,淬火,化学热处理等。例如采用正火工艺可以使合金的晶粒细化,提高其强度和硬度。采用退火处理后,材料的组织更加均匀,扩散退火,使其组织更加均匀;而化学热处理,是指在金属表面注入一种化学物质,使其发生化学改变,从而提高其物理性能。

结束语

综上所述,金属材料是人类生产与生活中比不可少的物质之一,在工业生产中得到了广泛的应用。金属材料主要有:黑色金属、有色金属、特种金属等。金属的组织是影响其性能的关键因素,通过对金属材料内部的组织结构进行调节可以对其所具备的各项性能进行有效的控制。由于材料的晶粒大小、结构、同质异构等原因,在一定程度上影响了其机械性能,因此需要对金属材料组织与其性能之间的关系进行深入研究。

参考文献

[1]李德恒.浅谈金属材料的组织与性能的关系[J].中国科技财富,2010(24).

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