Pamatzināšanas par metāla materiāliem
Pārskats: Metāla materiāli attiecas uz metāla elementiem vai materiāliem ar metāliskām īpašībām, kas galvenokārt sastāv no metāla elementiem. Ieskaitot tīrus metālus, sakausējumus, metālisku materiālu intermetāliskus savienojumus un īpašus metālu materiālus utt. (Piezīme. Metālu oksīdi (piemēram, alumīnija oksīds) nav metāliski materiāli)
1. Nozīme
Cilvēka civilizācijas attīstība un sociālais progress ir cieši saistīti ar metālu materiāliem. Bronzas laikmets un dzelzs laikmets, kas sekoja akmens laikmetam, iezīmējās ar metāla materiālu pielietojumu. Mūsdienās visdažādākie metālu materiāli ir kļuvuši par nozīmīgu materiālo pamatu cilvēku sabiedrības attīstībai.
2. Tips
Metāla materiālus parasti iedala melnos metālos, krāsainajos metālos un īpašos metāla materiālos.
(1) Melnos metālus sauc arī par tērauda materiāliem, tostarp rūpniecisko tīro dzelzi, kas satur vairāk nekā 90% dzelzs, čugunu, kas satur 2% līdz 4% oglekļa, oglekļa tēraudu, kas satur mazāk nekā 2% oglekļa, un dažādus konstrukciju tēraudus, nerūsējošo tēraudu, siltumu. izturīgs tērauds, augstas temperatūras sakausējums, nerūsējošais tērauds, precīzijas sakausējums utt. Vispārējie melnie metāli ietver arī hromu, mangānu un to sakausējumus.
(2) Krāsainie metāli attiecas uz visiem metāliem un to sakausējumiem, izņemot dzelzi, hromu un mangānu, ko parasti iedala vieglajos metālos, smagajos metālos, dārgmetālos, pusmetālos, retajos metālos un retzemju metālos. Krāsaino metālu sakausējumu izturība un cietība parasti ir augstāka nekā tīriem metāliem, un tiem ir lielāka pretestība un mazāks temperatūras pretestības koeficients.
(3) Speciālie metāla materiāli ietver konstrukciju metālu materiālus un funkcionālus metālu materiālus dažādiem lietojumiem. To vidū ir amorfie metālu materiāli, kas iegūti ātrā kondensācijas procesos, kā arī kvazikristāliskie, mikrokristāliskie, nanokristāliskie metālu materiāli u.c.; ir arī īpaši funkcionāli sakausējumi, piemēram, stealth, ūdeņraža pretestība, supravadītspēja, formas atmiņa, nodilumizturība, vibrāciju samazināšana un slāpēšana utt. un metāla matricas kompozītmateriāli utt.
3.Izpildījums
Parasti iedala divās kategorijās: procesa veiktspēja un lietošanas veiktspēja. Tā sauktā procesa veiktspēja attiecas uz metāla materiālu veiktspēju noteiktos aukstās un karstās apstrādes apstākļos mehānisko detaļu ražošanas procesā. Metāla materiālu procesa veiktspējas kvalitāte nosaka tā pielāgošanos apstrādei un formēšanai ražošanas procesā. Dažādu apstrādes apstākļu dēļ atšķiras arī nepieciešamās procesa īpašības, piemēram, liešanas veiktspēja, metināmība, kalšana, termiskās apstrādes veiktspēja, griešanas apstrādājamība utt.
Tā sauktā veiktspēja attiecas uz metālu materiālu veiktspēju mehānisko detaļu lietošanas apstākļos, tostarp mehāniskās īpašības, fizikālās īpašības, ķīmiskās īpašības utt. Metāla materiālu veiktspēja nosaka tā lietošanas diapazonu un kalpošanas laiku. Mašīnu ražošanas nozarē vispārējās mehāniskās daļas tiek izmantotas normālā temperatūrā, normālā spiedienā un ļoti kodīgās vidēs, un lietošanas laikā katra mehāniskā daļa izturēs dažādas slodzes. Metāla materiālu spēju pretoties bojājumiem slodzes laikā sauc par mehāniskajām īpašībām (agrāk sauktas arī par mehāniskajām īpašībām). Metāla materiālu mehāniskās īpašības ir galvenais pamats detaļu projektēšanai un materiālu izvēlei. Atkarībā no ārējās slodzes rakstura (piemēram, stiepes, saspiešanas, vērpes, trieciena, cikliskās slodzes utt.), arī metāla materiāliem nepieciešamās mehāniskās īpašības būs atšķirīgas. Parasti izmantotās mehāniskās īpašības ir: izturība, plastiskums, cietība, triecienizturība, daudzkārtēja triecienizturība un noguruma robeža.
