Perustiedot metallimateriaaleista
Yleiskatsaus: Metalliset materiaalit tarkoittavat metallielementtejä tai materiaaleja, joilla on metallisia ominaisuuksia ja jotka koostuvat pääasiassa metallielementeistä. Mukaan lukien puhtaat metallit, seokset, metallimateriaalien intermetalliset yhdisteet ja erikoismetallimateriaalit jne. (Huomaa: metallioksidit (kuten alumiinioksidi) eivät ole metallimateriaaleja)
1. Merkitys
Ihmisen sivilisaation kehitys ja sosiaalinen kehitys liittyvät läheisesti metallimateriaaleihin. Kivikautta seuranneille pronssikaudelle ja rautakaudelle oli ominaista metallimateriaalien käyttö. Nykyaikana monenlaisista metallimateriaaleista on tullut tärkeä aineellinen perusta ihmisyhteiskunnan kehitykselle.
2. Tyyppi
Metallimateriaalit jaetaan yleensä rautametalliin, ei-rautametalliin ja erikoismetallimateriaaleihin.
(1) Rautametalleja kutsutaan myös teräsmateriaaleiksi, mukaan lukien teollinen puhdas rauta, joka sisältää yli 90 % rautaa, valurauta, joka sisältää 2 % - 4 % hiiltä, hiiliteräs, joka sisältää alle 2 % hiiltä, ja erilaiset rakenneteräkset, ruostumaton teräs, lämpö Kestävä teräs, korkean lämpötilan seos, ruostumaton teräs, tarkkuusseos jne. Yleisiin rautametalliin kuuluvat myös kromi, mangaani ja niiden seokset.
(2) Ei-rautametallilla tarkoitetaan kaikkia metalleja ja niiden seoksia paitsi rautaa, kromia ja mangaania, jotka yleensä jaetaan kevytmetalleihin, raskasmetalleihin, jalometalleihin, puolimetalleihin, harvinaisiin metalleihin ja harvinaisiin maametalleihin. Ei-rautametalliseosten lujuus ja kovuus ovat yleensä korkeampia kuin puhtaiden metallien, ja niillä on suurempi vastus ja pienempi lämpötilavastuskerroin.
(3) Erikoismetallimateriaaleja ovat rakenteelliset metallimateriaalit ja toiminnalliset metallimateriaalit eri käyttötarkoituksiin. Niiden joukossa ovat amorfiset metallimateriaalit, jotka on saatu nopeilla kondensaatioprosesseilla, sekä kvasikiteiset, mikrokiteiset, nanokiteiset metallimateriaalit jne.; on myös erityisiä toiminnallisia seoksia, kuten stealth, vedynkestävyys, suprajohtavuus, muotomuisti, kulutuskestävyys, tärinänvaimennus ja -vaimennus jne. ja metallimatriisikomposiitit jne.
3. Suorituskyky
Yleensä jaetaan kahteen luokkaan: prosessin suorituskyky ja käyttösuorituskyky. Ns. prosessin suorituskyky tarkoittaa metallimateriaalien suorituskykyä tietyissä kylmä- ja kuumakäsittelyolosuhteissa mekaanisten osien valmistusprosessin aikana. Metallimateriaalien prosessin suorituskyvyn laatu määrää sen sopeutuvuuden käsittelyyn ja muovaukseen valmistusprosessin aikana. Erilaisista käsittelyolosuhteista johtuen myös vaaditut prosessiominaisuudet ovat erilaisia, kuten valukyky, hitsattavuus, muokattavuus, lämpökäsittelyn suorituskyky, leikkausprosessoitavuus jne.
Ns. suorituskyvyllä tarkoitetaan metallimateriaalien suorituskykyä mekaanisten osien käyttöolosuhteissa, mukaan lukien mekaaniset ominaisuudet, fysikaaliset ominaisuudet, kemialliset ominaisuudet jne. Metallimateriaalien suorituskyky määrää sen käyttöalueen ja käyttöiän. Koneteollisuudessa yleismekaanisia osia käytetään normaalilämpötilassa, normaalipaineessa ja erittäin syövyttävässä väliaineessa, ja käytön aikana jokainen mekaaninen osa kantaa erilaisia kuormia. Metallimateriaalien kykyä vastustaa kuormituksen aiheuttamia vaurioita kutsutaan mekaanisiksi ominaisuuksiksi (tunnetaan aiemmin myös mekaanisina ominaisuuksina). Metallimateriaalien mekaaniset ominaisuudet ovat osien suunnittelun ja materiaalivalinnan pääasiallinen perusta. Ulkoisen kuormituksen luonteesta (kuten jännitys, puristus, vääntö, isku, syklinen kuormitus jne.) riippuen myös metallimateriaaleille vaadittavat mekaaniset ominaisuudet ovat erilaisia. Yleisesti käytettyjä mekaanisia ominaisuuksia ovat: lujuus, plastisuus, kovuus, iskunkestävyys, moninkertainen iskunkestävyys ja väsymisraja.
