金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属材料金属间化合物和特种金属材料等。
金属材料分类
1、金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。
2、黑色金属又称钢铁材料,包括杂质总含量0.2%及含碳量不超过0.%的工业纯铁,含碳0.%~2.11%的钢,含碳大于2.11%的铸铁。
3、广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。
4、有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金,通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等,有色合金的强度和硬度一般比纯金属高,并且电阻大、电阻温度系数小。
5、特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。
6、其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料,以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等;还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金以及金属基复合材料等。
7、扩展资料金属机械性能应力的概念,物体内部单位截面积上承受的力称为应力。
8、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(例如组织应力、热应力、加工过程结束后留存下来的残余应力…
9、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(也称为力学性能)。
10、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。
11、参考资料来源:百度百科-金属材料
生产工艺
金属材料生产的程序,一般是先提取和冶炼金属,有些金属还要进一步精炼并调整合适的成分,然后加工成各种规格和性能的产品。提炼金属,钢铁通常采用火法冶金工艺,有色金属兼用火法冶金和湿法冶金工艺,高纯金属以及要求特殊性能的金属还采用区域熔炼、真空冶金等工艺进一步精炼提纯。合金通过冶炼并调整成分后经金属铸造或粉末冶金工艺制成锭、坯,再经塑性加工(锻、轧、挤、拉等)制成各种形态和规格的产品,有些还用金属热处理方法使材料达到所要求的性能。现在金属材料生产已不限于提供传统的产品,有些进行更深度的加工(如冷加工、表面处理等),有些也以铸件、粉末冶金制品提供使用。现代金属材料生产中对标准化程度要求日益严格,在质量(如成分、性能、表面、尺寸精度等)上不仅要求所生产的材料各部分要均匀和稳定,而且要求各批量之间也要相对稳定;为此在现代金属材料的生产中,新的生产工艺和新设备的采用,尤其是生产自动化和高精度自动检测、控制等技术的采用,进一步提高产品质量、降低原材料和能源的消耗,也是金属材料生产研究的一个重要方面。
8种常见的金属材料
铸铁一一流动性
材料特性:优秀的流动性、低成本、良好的耐磨性、低凝固收缩率、很脆、高压缩强度、良好的机械加工性。
典型用途:铸铁已经具有几百年的应用历史,涉及建筑、桥梁、工程部件、家居、以及厨房用具等领域
不锈钢一一不锈的爱
材料特性:卫生保健、防腐蚀、可进行精细表面处理、刚性高、可通过各种加工工艺成型、较难进行冷加工。
典型用途:在常用的原色不锈钢中,奥氏体不锈钢是最合适的着色材料,可以得到令人满意的彩色外观及造型。奥氏体不锈钢主要应用于装饰建材、家居用品、工业管道以及建筑结构中;马氏体不锈钢主要用于制作刀具和涡轮刀片;铁素体不锈钢具有防腐蚀性,主要应用在耐久使用的洗衣机以及锅炉零部件中;复合式不锈钢具有更强的防腐蚀性能,所以经常应用于侵蚀性环境
锌一一一生中的磅
材料特性:卫生保健、防腐蚀、优良的可铸性、出色的防腐蚀性、高强度、高硬度、原材料廉价、低熔点、抗蠕变、易与其他金属形成合金、具有保健性、常温下易碎、摄氏度左右具有延展性。
典型用途:电子产品元件。锌是形成青铜的合金材料之一。锌也有着清洁卫生以及抗腐蚀的特性。另外,锌也被应用在屋顶材料,照片雕刻盘、移动电话天线以及照相机中的快门装置。
铝一一现代材料
材料特性:柔韧可塑、易于制成合金、高强度-重量比、出色的防腐蚀性、易导电导热、可回收。
典型用途:交通工具骨架、飞行器零部件、厨房用具、包装以及家具。铝也经常被用以加固一些大型建筑结构,比如伦敦皮卡迪利广场上的爱神雕像,以及纽约克莱斯勒汽车大厦的顶部等,都曾用铝质加固材料。
镁合金一一超薄美学设计
材料特性:轻量化的结构、刚性高且耐冲击、优良的耐腐蚀性、良好的热传导性和电磁遮蔽、良好的不可燃性、耐热性较差、易回收。
典型用途:广泛应用于航空航天、汽车、电子、移动通讯、冶金等领域
铜一一人类的伙伴
材料特性:很好的防腐蚀性、极好的导热、导电性能、坚硬、柔韧、具延展性、抛光后、效果独特。
典型用途:电线、发动机线圈、印刷电路、屋面材料、管道材料、加热材料、首饰、炊具。它也是制作青铜的主要合金成分之一
铬一一高光姐度的处理
材料特性:光洁度非常高、优良的防腐蚀性能、坚硬耐用、易于清洗、摩擦系数低。
典型用途:装饰性镀铬是许多汽车元件的镀层材料,包括车门把手以及缓冲器等,除此之外,铬还应用于自行车零部件、浴室水龙头以及家具、厨房用具、餐具等。硬质镀铬更多的用于工业领域,包括作业控制块中的随机存储器、喷气机发动机元件、塑料模具以及减震器等。黑色镀铬主要用于乐器装饰以及太阳能利用方面
钛一一轻巧而结实
材料特性:非常高的强度、重量比优良的抗腐蚀性、难以进行冷加工、良好的可焊接性、大约比钢轻40%,比铝重60%、低导电性、低热胀率、高熔点。
典型用途:高尔夫球杆、网球拍、便携式电脑、照相机、行李箱、外科手术植入物、飞行器骨架、化学用具以及海事装备等。另外,钛也被用作纸张、绘画以及塑料等所需的白色颜料。