材料宝典之——金属材料知识大全

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金属材料的性能:

金属材料的性能决定着材料的适用范围及应用的合理性。金属材料的性能主要分为四个方面,即:机械性能化学性能物理性能工艺性能

1.机械性能

(一)应力的概念

物体内部单位截面积上承受的力称为应力;

由外力作用引起的应力称为工作应力;

在无外力作用条件下平衡于物体内部的应力称为内应力。

(二)机械性能

金属在一定温度条件下承受外力(载荷)作用时,抵抗变形和断裂的能力称为金属材料的机械性能。

金属材料承受的载荷有多种形式,它可以是静态载荷,也可以是动态载荷,包括单独或同时承受的拉伸应力、压应力、弯曲应力、剪切应力、扭转应力,以及摩擦、振动、冲击等等,因此衡量金属材料机械性能的指标主要有以下几项:1.强度2.塑性3.韧性

2.化学性能

金属与其他物质引起化学反应的特性称为金属的化学性能。在实际应用中主要考虑金属的抗蚀性、抗氧化性(又称作氧化抗力,这是特别指金属在高温时对氧化作用的抵抗能力或者说稳定性),以及不同金属之间、金属与非金属之间形成的化合物对机械性能的影响等等。在金属的化学性能中,特别是抗蚀性对金属的腐蚀疲劳损伤有着重大的意义。

3.物理性能

金属的物理性能主要考虑:

(1)密度

ρ=P/V单位克/立方厘米或吨/立方米,式中P为重量,V为体积。在实际应用中,除了根据密度计算金属零件的重量外,很重要的一点是考虑金属的比强度来帮助选材。

(2)熔点

金属由固态转变成液态时的温度,对金属材料的熔炼、热加工有直接影响,并与材料的高温性能有很大关系。

(3)热膨胀性

随着温度变化,材料的体积也发生变化的现象称为热膨胀,多用线膨胀系数衡量,亦即温度变化1℃时,材料长度的增减量与其0℃时的长度之比。热膨胀性与材料的比热有关。

(4)磁性

能吸引铁磁性物体的性质即为磁性,它反映在导磁率、磁滞损耗、剩余磁感应强度、矫顽磁力等参数上,从而可以把金属材料分成顺磁与逆磁、软磁与硬磁材料。

(5)电学性能

主要考虑其电导率,在电磁无损检测中对其电阻率和涡流损耗等都有影响。

4.工艺性能

金属对各种加工工艺方法所表现出来的适应性称为工艺性能,主要有以下四个方面:

(1)切削加工性能:反映用切削工具对金属材料进行切削加工的难易程度。

(2)可锻性:反映金属材料在压力加工过程中成型的难易程度。

(3)可铸性:反映金属材料熔化浇铸成为铸件的难易程度,表现为熔化状态时的流动性、吸气性、氧化性、熔点,铸件显微组织的均匀性、致密性,以及冷缩率等。

(4)可焊性:反映金属材料在局部快速加热,使结合部位迅速熔化或半熔化,从而使结合部位牢固地结合在一起而成为整体的难易程度,表现为熔点、熔化时的吸气性、氧化性、导热性、热胀冷缩特性、塑性以及与接缝部位和附近用材显微组织的相关性、对机械性能的影响等。

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