Базові знання про металеві матеріали
Огляд. Металеві матеріали — це металеві елементи або матеріали з металевими властивостями, які в основному складаються з металевих елементів. Включаючи чисті метали, сплави, інтерметалічні сполуки металевих матеріалів і спеціальні металеві матеріали тощо (Примітка: оксиди металів (наприклад, оксид алюмінію) не є металевими матеріалами)
1. Значення
Розвиток людської цивілізації та соціальний прогрес тісно пов’язані з металевими матеріалами. Бронзовий і залізний віки, що наступили після кам'яного віку, ознаменувалися застосуванням металевих матеріалів. У наш час найрізноманітніші металеві матеріали стали важливою матеріальною основою розвитку людського суспільства.
2.Тип
Металеві матеріали зазвичай поділяються на чорні метали, кольорові метали та спеціальні металеві матеріали.
(1) Чорні метали також називають сталевими матеріалами, включаючи промислове чисте залізо, що містить понад 90% заліза, чавун, що містить від 2% до 4% вуглецю, вуглецеву сталь, що містить менше 2% вуглецю, а також різноманітну конструкційну сталь, нержавіючу сталь, -стійка сталь, жаростійкий сплав, нержавіюча сталь, прецизійний сплав і т. д. Узагальнені чорні метали також включають хром, марганець і їх сплави.
(2) Кольорові метали стосуються всіх металів та їх сплавів, крім заліза, хрому та марганцю, які зазвичай поділяються на легкі метали, важкі метали, дорогоцінні метали, напівметали, рідкісні метали та рідкоземельні метали. Міцність і твердість сплавів кольорових металів, як правило, вище, ніж у чистих металів, вони мають більший опір і менший температурний коефіцієнт опору.
(3) Спеціальні металеві матеріали включають конструкційні металеві матеріали та функціональні металеві матеріали для різного використання. Серед них аморфні металеві матеріали, отримані шляхом швидких процесів конденсації, а також квазікристалічні, мікрокристалічні, нанокристалічні металеві матеріали тощо; є також спеціальні функціональні сплави, такі як стелс, стійкість до водню, надпровідність, пам’ять форми, зносостійкість, зменшення вібрації та амортизація тощо, а також композити з металевою матрицею тощо.
3. Продуктивність
Зазвичай поділяються на дві категорії: продуктивність процесу та ефективність використання. Так звана продуктивність процесу відноситься до продуктивності металевих матеріалів за певних холодних і гарячих умов обробки під час процесу виробництва механічних частин. Якість технологічного виконання металевих матеріалів визначає їх придатність до обробки та формування в процесі виготовлення. Через різні умови обробки необхідні властивості процесу також відрізняються, наприклад продуктивність лиття, зварюваність, ковка, ефективність термічної обробки, оброблюваність різанням тощо.
Так звані характеристики стосуються характеристик металевих матеріалів за умов використання механічних частин, включаючи механічні властивості, фізичні властивості, хімічні властивості тощо. Продуктивність металевих матеріалів визначає діапазон їх використання та термін служби. У машинобудівній промисловості загальні механічні частини використовуються при нормальній температурі, нормальному тиску та дуже корозійних середовищах, і під час використання кожна механічна частина буде нести різні навантаження. Здатність металевих матеріалів протистояти пошкодженню під навантаженням називається механічними властивостями (також відомими як механічні властивості в минулому). Механічні властивості металевих матеріалів є основною основою для проектування та вибору матеріалів деталей. Залежно від характеру зовнішнього навантаження (наприклад, розтяг, стиснення, кручення, удар, циклічне навантаження тощо) механічні властивості, необхідні для металевих матеріалів, також будуть різними. Зазвичай використовувані механічні властивості включають: міцність, пластичність, твердість, ударну в'язкість, опір багаторазовому удару та межу втоми.
