关于金属材料的论文.doc

金属材料是指由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间化合物和特种金属材料等人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切继石器时代之后出现的铜器时代铁器时代均以金属材料的应用为其时代的显著标志现代种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础我们对金属材料的认识应从以下几方面开始一分类金属材料通常分为黑色金属有色金属和特种金属材料黑色金属又称钢铁材料包括含铁以上的工业纯铁含碳的铸铁含碳小于的碳钢以及各种用途的结构钢不锈钢耐热钢高温合金精密合金等广义的黑色金属还包括铬锰及其合金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金属材料按生产成型工艺又分为铸造金属变形金属喷射成形金属以及粉末冶金材料铸造金属通过铸造工艺成型主要有铸钢铸铁和铸造有色金属及合金变形金属通过压力加工如锻造轧制冲压等成型其化学成分与相应的铸造金属略有不同喷射成形金属是通过喷射成形工艺制成具有一定形状和组织性能的零件和毛坯金属材料的性能可分为工艺性能和使用性能两种二性能为更合理使用金属材料充分发挥其作用必须掌握各种金属材料制成的零构件在正常工作情况下应具备的性能使用性能及其在冷热加工过程中材料应具备的性能工艺性能材料的使用性能包括物理性能如比重熔点导电性导热性热膨胀性磁性等化学性能耐用腐蚀性抗氧化性力学性能也叫机械性能材料的工艺性能指材料适应冷热加工方法的能力三生产工艺金属材料生产一般是先提取和冶炼金属有些金属需进一步精炼并调整到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即采用转炉平炉电弧炉感应炉冲天炉炼铁等进行冶炼和熔炼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熔炼和粉末冶金工艺金属材料通过冶炼并调整成分后经过铸造成型或经铸造粉末冶金成型工艺制成锭坯再经塑性加工制成各种形态和规格的产品对有些金属制品要求其有特定的内部组织和力学性能还常采用热处理工艺常用的热处理工艺有淬火正火退火时效处理将淬火后的金属制件置于室温或较高温度下保温适当时间以提高其强度和硬度等四发展趋势金属材料的发展已从纯金属纯合金中摆脱出来随着材料设计工艺技术及使用性能试验的进步传统的金属材料得到了迅速发展新的高性能金属材料不断开发出来如快速冷凝非晶和微晶材料高比强和高比模的铝锂合金有序金属间化合物及机械合金化合金氧化物弥散强化合金定向凝固柱晶和单晶合金等高温结构材料金属基复合材料以及形状记忆合金钕铁硼永磁合金贮氢合金等新型功能金属材料已分别在航空航天能源机电等各个领域获得了应用并产生了巨大的经济效益