最新金属材料基本知识
(完整版)金属材料常识简介
金属材料常识简介一、钢:1. 钢与铁的区别主要在含碳量上,一般含碳量在2.11%以下的铁碳合金称为钢;一般含碳量在2.11%以上的铁碳合金称为铁。
2. 钢的分类:按照化学成分分为碳素钢、中低合金钢、高合金钢。
按冶炼工艺分为平炉钢、转炉钢、电炉钢、感应炉钢、电渣炉钢等。
按脱氧程度分为镇静钢(脱氧完全的钢)、半镇静钢(脱氧较完全的钢)、沸腾钢(脱氧不完全的钢)按用途分为结构钢、工具钢、特殊性能钢。
结构钢用于制造工程结构和机械零件。
工程结构用钢一般属于低碳钢范围内,在轧制或正火状态下使用,很少进行热处理,适用于焊接。
机械零件用钢大多需要进行热处理。
二、碳素钢1.碳素钢分类按碳的质量分数又可分为低碳钢(<0.25%);中碳钢(=0.25%~0.60%);高碳钢(>0.60%)。
按钢的冶金质量和钢中有害杂质元素硫、磷的质量分数分普通质量钢;优质钢;高级优质钢。
普通质量钢又分为只保证化学成分不保证机械性能的和只保证机械性能不保证化学成分的两种。
2 、钢的编号(1)普通碳素结构钢碳素结构钢牌号表示方法由代表屈服点屈字的汉语拼音字母、屈服极限数值、质量等级符号及脱氧方法符号四个部分按顺序组成。
牌号中Q表示“屈”;A、B、C、D表示质量等级,它反映了碳素钢结构中有害杂质(S、P)质量分数的多少,(C、D)级硫、磷质量分数最低、质量好,可作重要焊接结构件。
例如Q235AF,即表示屈服点为235N/mm2、A等级质量的沸腾钢。
D级质量最好,A级最差。
普通碳素结构钢的硫、磷含量较多,但由于冶炼容易,工艺性好,价格便宜,在力学性能上一般能满足普通机械零件及工程结构件的要求,因此用量很大,约占钢材总量的70%。
(2)优质碳素结构钢其牌号用两位数字表示,两位数字表示钢中平均碳质量分数的万倍。
例如45钢,表示平均ωc =0.45%;08钢表示平均ωc =0.08%。
优质碳素结构钢按锰的质量分数不同,分为普通锰钢(ωMn=0.25%~0.80%)与较高锰的钢(ωMn=0.70%~1.20%)两组。
金属知识点总结大全
一、金属的基本性质1. 导电性:金属具有良好的导电性,其原子结构中的自由电子能够在金属内部自由流动,从而实现电流的传导。
2. 导热性:金属具有良好的导热性,可以快速将热量传导到周围环境中,因此常用于制造散热器和导热器等产品。
3. 可塑性:金属具有良好的可塑性,可以通过锻造、轧制等方式形成各种形状的产品。
4. 良好的机械性能:金属材料具有较高的强度和韧性,可以满足不同工程领域的需要。
二、金属的分类1. 基本金属:包括铁、铜、铝、镁、锌等,是工业生产中最常用的金属材料。
2. 合金:由两种或更多种金属或非金属混合而成,具有优良的物理和化学性能,如钢、铜合金、铝合金等。
3. 贵金属:如黄金、铂、银等,具有良好的抗腐蚀性和化学稳定性,常用于珠宝、电子器件等领域。
三、常见金属材料1. 铁:是最常见的金属材料,包括纯铁、钢和铸铁等,广泛应用于建筑、机械制造、汽车制造等领域。
2. 铝:具有良好的轻量化和耐腐蚀性能,常用于航空航天、汽车制造和建筑材料等领域。
3. 铜:具有良好的导电性和导热性,常用于电子器件、建筑材料等领域。
4. 钛:具有优良的耐腐蚀性和高强度,常用于航空航天、医疗器械等领域。
四、金属加工和制造1. 铸造:将金属熔化后倒入模具,冷却后得到所需的形状。
2. 锻造:通过对金属进行加热后进行锻打,使其得到所需的形状和尺寸。
3. 冷拔:通过在室温下拉制金属材料,使其形成所需的形状和尺寸。
4. 焊接:将两个金属材料通过加热或施加压力,使其相互连接。
5. 切削加工:通过旋转刀具等方式对金属材料进行加工,实现所需的形状和尺寸。
1. 建筑领域:金属材料常用于制造建筑结构、门窗、屋顶等部件。
2. 机械制造:金属材料广泛应用于制造机床、轴承、齿轮等机械零部件。
3. 电子设备:金属材料常用于制造电子器件、电路板、散热器等产品。
4. 汽车制造:金属材料是汽车制造的主要材料,常用于制造车身、发动机零部件等。
六、金属的环保和可持续发展1. 循环利用:金属材料可以通过回收再利用的方式,减少资源浪费和环境污染。
金属材料行业培训资料大全
研究具有特殊功能的金属材料,如超导材料、形状记忆合金等, 拓展金属材料的应用领域。
环保法规对金属材料行业的影响
01
环保政策收紧
随着全球环保意识的提高,各国政府逐步加强环保法规的执行力度,对
金属材料生产过程中的能耗、排放等方面提出更严格的要求。
02
绿色制造技术
推广绿色制造技术,如清洁生产、循环经济等,降低金属材料生产过程
化学镀技术
在无外加电流的情况下,利用还原剂将金属离子还原成金 属并沉积在基体表面,如化学镀镍、化学镀铜等,具有优 异的耐蚀性和耐磨性。
表面改性技术
表面热处理技术
通过快速加热和冷却的方式改变金属表面的组织结构和性能,如感 应淬火、激光淬火等,提高金属的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
表面合金化技术
在金属表面通过物理或化学方法渗入合金元素,形成具有特定性能 的合金层,如渗碳、渗氮等,提高金属的硬度、耐磨性和耐腐蚀性 。
高性能钢材
随着技术进步,高性能钢 材如高强度钢、耐腐蚀钢 等不断涌现,满足了高端 制造的需求。
环保与节能
现代钢铁工业注重环保与 节能,采用先进的生产技 术和设备,降低能耗和减 少污染排放。
有色金属工业
铝、铜、锌等
有色金属包括铝、铜、锌、镍、钴等 ,具有优良的导电性、导热性、耐腐 蚀性等特点,广泛应用于电力、电子 、航空航天等领域。
03
利用激光激发超声波,通过检测超声波的反射或透射信号来评
估金属材料的性能或缺陷。
04
金属材料表面处理技术
表面预处理技术
1 2 3
机械预处理
通过喷砂、抛丸、磨削等方式去除金属表面的氧 化皮、锈蚀等杂质,提高表面粗糙度,为后续处 理提供良好基础。
(完整版)金属材料知识大全
概述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。
(注:金属氧化物(如氧化铝)不属于金属材料)1.意义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。
2.种类金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料.(1)黑色金属又称钢铁材料,包括含铁90%以上的工业纯铁,含碳2%~4%的铸铁,含碳小于 2%的碳钢,以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、不锈钢、精密合金等。
广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。
(2)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.(3)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。
3。
性能一般分为工艺性能和使用性能两类。
所谓工艺性能是指机械零件在加工制造过程中,金属材料在所定的冷、热加工条件下表现出来的性能。
金属材料工艺性能的好坏,决定了它在制造过程中加工成形的适应能力。
由于加工条件不同,要求的工艺性能也就不同,如铸造性能、可焊性、可锻性、热处理性能、切削加工性等。
所谓使用性能是指机械零件在使用条件下,金属材料表现出来的性能,它包括力学性能、物理性能、化学性能等。
金属材料使用性能的好坏,决定了它的使用范围与使用寿命。
在机械制造业中,一般机械零件都是在常温、常压和非常强烈腐蚀性介质中使用的,且在使用过程中各机械零件都将承受不同载荷的作用。
金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能,称为力学性能(过去也称为机械性能)。
金属材料的基础知识
金属材料的基础知识一、金属材料分类:1、按组成成分分类a、纯金属(简单金属)——指由一种金属元素组成的物质。
b、合金(复杂金属)——指由一种金属元素(为主)与另一种(或几种)金属元素(或非金属元素)组成的物质。
它的种类甚多,加工业上常用的生铁、钢就是铁碳合金;黄铜就是铜锌合金等。
由于合金的各项性能一般较优于纯金属,因此在工业上合金的应用比纯金属广泛。
2、实用分类:a、黑色金属——指铁和铁的合金,如生铁,铁合金,铸铁和钢等。
b、有色金属——又称非铁金属。
指除黑色金属外和金属和合金,如铜、锡、铅、锌、铝、钛、镁及黄铜、青铜、铝合金、钛合金、镁合金和轴承合金等。
c、贵金属——铂、金、银d、稀有金属——铀、镭等放射性金属。
二、物理性能名词简介:1、①密度:(kg/m3)②熔点:指金属材料从固态向液态转化时的熔化温度℃;③导电性:s/m(导电率)电阻率Ω·m④导热性:λ或k 单位w/cm·k⑤热膨胀性:指金属材料受热后产生体积增大的性能。
2、化学性能名词简介:①耐腐蚀性②抗氧化性:高温下抵抗氧化作用的能力;③化学稳定性:而腐蚀性和抗氧化性的总和。
三、力学(机械)性能简介:1、极限强度:单位MPa(或N/mm3)指金属材料抵抗外力破坏作用的能力。
按外力作用形式的不同可分为:a、抗拉强度(抗张强度),代号为:δb指外力是拉力时的极限强度;b、抗压强度,代号为:δy指外务是压力时的极限强度;c、抗弯强度,代号为:δw指外力与材料轴线垂直,并在作用后使材料呈弯曲的极限强度;d、抗剪强度,代号为:τ指外力与材料轴线垂直,并在材料呈剪切作用时的极限强度。
2、屈服点规定残余伸长应力和规定非比例伸长应力a、屈服点(物理屈服强度)代号为:δS单位:MPa(N/mm2)指金属材料在受外力作用到某种程度时,其变形(伸长)突然增加很大时的材料低抗外力的能力。
b、规定残余伸长应力(屈服强度条件屈服强度)代号δr单位MPa(N/mm2)。
金属材料的基本知识
续
(5)按 炼钢 方法 分 ①转炉钢—用转炉炼出来的钢。它按炉衬材料又分为酸性转炉钢(贝塞麦炉钢、贝氏炉钢)和碱性 转炉钢(托马斯炉钢);按送风方法又分为底吹炉钢、侧吹炉钢和纯氧顶吹转炉钢。 ②平炉钢—用平炉(马丁炉)炼出来的钢,它按炉衬材料又分为酸性平炉钢和碱性平炉钢。 ③电炉钢—用电炉炼出来的钢。它按炉衬材料又分为酸性电炉钢和碱性电炉钢。 ①镇静钢—脱氧完全的钢。钢锭的组织紧密、坚实,但上部有较深缩孔,轧制钢材时损耗较大。除 部分普通炭素钢和优质炭素结构钢外,一般都是制成镇静钢。 ②沸腾钢—脱氧不完全的钢。钢锭上部没有缩孔,只是内部有许多分散的小气泡,但是钢锭外壳仍 是坚实的,而这些分散小气泡在轧制钢材过程中可以完全被压合消除掉。它的优点是损耗较少,成 本较低,同时仍能保证钢材的强度和坚固性,并具有较高的冷加工变形能力;缺点是成分和性能有 严重不均匀性,强度和冲击韧性较低,容易时效,不适宜在低温条件下使用。主要制成作建筑结构、 一般零件或日用器皿等用的普通低炭钢和优质低炭钢。 ③半镇静钢—钢的脱氧程度和性能介于镇静钢和沸腾钢之间。主要也是制成作建筑结构或一般零件 用的普通低炭钢和优质低炭钢。 甲类钢—按照机械性能供应的钢 普通炭素钢 乙类钢—按照化学成分供应的钢 特类钢—按照机械性能及化学成分供应 的钢 优质炭素结构钢 易切削钢
锡青铜(铜锡合金,一般尚含有磷或锌、铅等合金元素) 特殊青铜(无锡青铜) 普通白铜(铜镍合金)
铜合金
青铜
白铜
压力加工用
特殊白铜(含有其他合金元 素的白铜) 不经热处理 经热处理
锰白铜、铁白铜、锌白铜等 防锈铝 硬铝、锻铝、超硬铝、特殊铝等
合金
铝合金 镍合金 锌合金 铅合金 镁合金 轴承合金 印刷合金 硬质合金
压力加工用 铸 造 用 压力加工用 压力加工用 铸造用 铅 锑 合 金 铅基轴承合金 锡基轴承合金 铅基印刷合金
金属材料的基本知识
金属材料的基本知识金属材料是一类重要的材料,具有良好的导电性、导热性、可塑性和可焊性等特点。
金属材料广泛应用于建筑、汽车、机械制造、航空航天等行业。
本文将介绍金属材料的基本知识,包括金属的性质、金属的组织结构、金属的加工工艺以及金属的应用等内容。
1.金属的性质金属具有良好的导电性和导热性。
这是因为金属的结构中存在自由电子,电子可以自由移动,从而导致金属对电流和热的传导性能非常好。
此外,金属还具有高硬度、耐磨性和良好的韧性,使其在工程领域得到广泛应用。
2.金属的组织结构金属的组织结构主要有晶体结构和非晶态结构两种类型。
晶体结构是由晶粒组成的,晶粒是由原子周期排列形成的。
晶体结构的类型包括立方晶系、六方晶系、四方晶系等。
非晶态结构是指金属在快速冷却过程中形成的无序结构。
晶体结构和非晶态结构对金属材料的性能有着重要影响。
3.金属的加工工艺金属材料一般需要经过加工工艺才能获得所需形状和性能。
金属的加工工艺包括塑性加工、热处理和表面处理等。
塑性加工是指通过施加力量使金属材料发生塑性变形的工艺,包括锻造、轧制、拉伸等。
热处理是指通过加热和冷却控制金属的组织结构,改变其性能的工艺。
表面处理是指对金属材料的表面进行涂覆、喷涂、电镀等方式的处理,以提高金属材料的耐腐蚀性能和外观质量。
4.金属的应用金属材料广泛应用于各个领域。
在建筑领域,金属材料用于制作结构框架、铝合金门窗和金属屋面等。
在汽车和航空航天领域,金属材料用于制造车身、发动机和航空器部件等。
在机械制造领域,金属材料用于制造机床、工具和各种零部件等。
此外,金属材料还广泛应用于电子、能源和医疗器械等领域。
综上所述,金属材料具有良好的导电性、导热性、可塑性和可焊性等特点。
金属的组织结构、加工工艺和应用也是金属材料研究的重要内容。
金属材料的广泛应用和不断创新,为工业领域的发展做出了重要贡献。
然而,随着科技的不断进步,人们对金属材料的研究和应用也在不断深入,未来金属材料的发展仍然具有巨大潜力。
镍、钼、铬、钛以及铁合金等原料的基本知识
镍、钼、铬、钛以及铁合金等原料的基本知识镍是一种银白色的金属,具有良好的化学稳定性和耐腐蚀性,因此被广泛用于制造不锈钢、合金钢、电池等。
镍也是一种重要的合金元素,可以提高钢的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
钼是一种灰色的金属,具有高熔点和高硬度。
钼主要用于制造合金钢、高温合金、石墨增强的材料等。
钼合金具有良好的热稳定性和耐腐蚀性,被广泛应用于航空航天、电子器件、化工等领域。
铬是一种银白色的金属,具有良好的耐腐蚀性和抗氧化性。
铬主要用于制造不锈钢、合金钢、电镀层等。
不锈钢具有良好的耐腐蚀性,被广泛应用于制造厨具、建筑材料、化工设备等。
钛是一种银灰色的金属,具有良好的耐腐蚀性和密度轻的特点。
钛主要用于制造航空航天器、船舶、医疗植入物、化工设备等。
由于其优良的性能,钛合金被广泛应用于高端领域。
铁合金是以铁为基础,同时加入其他金属元素制成的合金。
铁合金主要包括铸铁、合金钢等。
铸铁主要用于机械零件、汽车零部件、建筑结构等。
合金钢具有良好的硬度、耐热性和耐磨性,被广泛用于机械制造、建筑工程、刀具制造等领域。
总的来说,镍、钼、铬、钛以及铁合金等原料在各个工业领域都有着重要的应用价值,对于推动工业发展和改善人们生活起着重要作用。
很高兴继续和您探讨有关金属原料的相关知识。
在现代工业领域中,镍、钼、铬、钛以及铁合金等原料的应用十分广泛。
这些金属原料因其优良的性能,被各行各业广泛应用,对于推动工业发展、提高产品性能、改善人们的生活质量都发挥着重要的作用。
首先来说说镍。
镍是一种重要的金属原料,主要用于制造不锈钢、合金钢、合金铸件等。
不锈钢中加入镍,可以提高其抗腐蚀性和机械性能,因此被广泛用于厨具、化工设备、建筑材料等领域。
此外,镍合金还被应用于航空航天、船舶制造、电子器件等高端领域,因其具有良好的耐热性、耐腐蚀性和热稳定性。
接下来是钼。
钼是一种重要的合金元素,主要用于制造合金钢、高温合金、真空炉件等。
由于钼具有高熔点、高硬度、良好的热稳定性和耐腐蚀性,因此被广泛应用于航空航天领域、化工设备、电子器件等。
金属材料的基础知识
抗拉强度: 在拉断前试样所能承受的最大应力 为该试样的抗拉强度,用符号σb 表示,计算公式为。
σb=
Fb So
二、 塑性
➢概念
塑性是指金属材料在外力作用下,产生永久性变形而不断裂的能 力。
➢ 衡量指标
伸长率:试样被拉断后,标距的伸长量与原始标距的百分比 称为伸长率,用符号δ表示。计算公式为:
δ= l1 l0 ×100% l0
δ ψ
性能指标
名称
抗拉强度 屈服点 规定残余伸长应力
伸长率 断面收缩率
硬度 冲击韧性
HBS(HBW) HRC HRB HRA 标尺洛氏硬度值 A标尺洛氏硬度值 维氏硬度值
冲击韧度
疲劳强度 σ-1
疲劳极限
单位 MPa MPa MPa
J/cm2 MPa
含义
试样拉断前所能承受的最大应力 拉伸过程中,力不增加(保持恒定)试 样仍能继续伸长时的应力 规定残余伸长率达0.2%时的应力
部永久性积累损伤经一定循环次数后产生裂纹或突发完全断 裂的过程称为金属疲劳。
五、疲劳强度
➢疲劳破坏可分为微观裂纹、宏 观裂纹和瞬时断裂三 个过程。
五、疲劳强度
➢疲劳曲线 :疲劳曲线是指交变应力σ与循 环次数N的关系曲线,如下图所示。
常用金属材料的力学性能指标及其含义
力学性能
符号
强度 塑性
σb σs σ0.2
0.1
e 0.2
一、强度—拉伸曲线
1.弹性变形阶段 2.屈服阶段 3.强化阶段 4.缩颈阶段
低碳钢的应力-应变曲线
一、强度—衡量指标
屈服点: 用符号σs表示,计算公式为
σs=
Fs So
式中:Fb——试样断裂前所承受的最大拉力, 单位为N;
金属知识点归纳总结
金属知识点归纳总结一、金属的基本性质1. 导电性:金属具有良好的导电性能,可以轻易传递电子,在电路中广泛应用。
2. 热导性:金属具有良好的热导性能,能够快速传导热量,因此常被用于锅具、散热器等。
3. 延展性:金属具有很高的延展性,可以被拉伸成铜丝、铝箔等细长材料。
4. 强度:金属具有较高的抗拉强度和硬度,可以用于制造机械零件、建筑结构等。
5. 反射性:金属具有良好的光反射性,被用于制造镜子、光学部件等。
6. 密度:金属的密度较高,是坚固材料选用的首选。
二、常见金属材料1. 铁:铁是地壳中含量最丰富的金属元素,被广泛用于制造钢铁材料。
2. 铝:铝具有优良的抗腐蚀性和轻质特性,被广泛用于航空航天、汽车制造等领域。
3. 铜:铜是一种重要的导电材料,广泛用于电气设备、通讯设备等领域。
4. 锌:锌具有良好的阻隔性,被用于防腐蚀材料的涂层。
5. 镍:镍具有良好的耐磨性和抗腐蚀性,广泛用于化工设备、航空发动机等领域。
6. 钛:钛具有良好的耐高温性能和抗腐蚀能力,被广泛用于航空航天、医疗设备等高端领域。
三、金属加工1. 铸造:铸造是将金属熔化后注入模具中凝固成型的工艺,用于制造大型铸件、汽车零部件等。
2. 锻造:锻造是将金属加热后进行锻打成型的工艺,用于制造轴类零件、锻造工具等。
3. 深冲:深冲是将金属板料放入冲床中进行冲压成型的工艺,用于制造汽车车身、家用电器外壳等。
4. 焊接:焊接是将金属材料通过热能和压力进行熔接的工艺,用于制造管道、船舶结构等。
5. 长条材:长条材是将金属材料通过拉拔、挤压等工艺制成的长条状材料,用于制造线材、型材等。
四、金属应用1. 建筑领域:金属材料被广泛应用于建筑结构、屋面材料、门窗等。
2. 交通运输:金属材料被广泛应用于汽车、飞机、船舶等交通工具的制造中。
3. 电子产品:金属材料被广泛应用于手机、电脑、家电等电子产品的外壳和内部零部件中。
4. 医疗设备:金属材料被广泛应用于手术器械、人工骨骼等医疗设备中。
金属材料基本知识
金属材料基本知识1 钢铁材料及其生产在人们生活中所用的、遇到的材料分为金属材料和非金属材料。
金属材料是现代工业、农业、国防以及科学技术各个领域应用最广泛的工程材料。
这不仅是由于其来源丰富、生产工艺简单、成熟,而且还具有优良的性能。
金属材料又有钢铁(黑色金属)和有色金属等,如碳钢、合金钢、有色金属、铸铁及其合金等。
钢与生铁由于碳含量不同,性能和用途也不同。
生铁的含碳量一般有2.5-4.5%,按其用途分为炼钢生铁(含碳4%左右,是炼钢的主要原料)和铸造生铁(铸铁)。
最终炼出来的钢碳含量一般都小于1.3%,除少数直接铸成各种形状的铸件外,绝大多数先铸成钢锭,再经轧制或锻压成各种钢件和锻件,然后供进一步加工使用。
其中应用最为广泛的是碳钢和合金钢。
如将钢按用途来划分,有结构钢(建筑及工程用钢或结构用钢,如锅炉中的钢结构等)、工具钢(各种量具、刃具、模具钢等)和特殊性能钢(耐热钢、不锈耐酸钢及电工用钢);按质量来划分则有普通钢、优质钢和高级优质钢三类;按冶炼方法、钢液脱氧程度和铸锭工艺的不同来划分则有沸腾钢、镇静钢(脱氧完全的钢,化学成分和力学性能均匀、焊接性能和抗腐蚀性好,一般用来做较重要的部件;受压元件用钢即是)和半镇静钢三类;此外还有其余种类的如按金相组织分类方法。
电站锅炉所耗用的金属材料数量大、品种规格多,除少量有色金属和铸铁外,绝大多数为钢材。
其中有钢管、钢板、棒材、工字钢、槽钢、角钢以及铸锻件等。
一部分钢材为普通钢,用来制作锅炉的普通结构件,性能要求并不高(主要是一些普通钢结构,是从国家标准中所引用的一些钢号)。
另一部分则用来制作高温、高压(或承受高应力)条件下或处于腐蚀性介质中长期工作的元件。
这些锅炉钢是综合性能要求很高的材料。
从20世纪50年代起,我国冶金部门、锅炉制造行业和电力部门的科研、生产单位在锅炉钢合金化、冶金生产、焊接和热处理工艺、性能测试、寿命分析诸方面开展了大量的应用研究,形成了我国独特的锅炉用钢体系,有利地保证了火电设备向大容量、高参数的不断发展。
金属材料知识点
金属材料知识点金属材料是一类常见的材料,广泛应用于工业和日常生活中。
它们具有许多独特的性质和特点,为我们提供了各种各样的用途和功能。
本文将介绍一些与金属材料相关的主要知识点。
一、金属的基本特性金属材料的基本特性是它们具有良好的导电性和导热性。
这使得金属材料成为电器、电子设备、加热器和冷却器等领域的理想选择。
此外,金属材料还具有高强度和硬度,使其能够支撑重物和承受外力。
同时,金属材料还具有良好的塑性和可塑性,可以通过锻造、压延和拉伸等方式进行成型。
二、金属晶体结构金属材料的原子结构呈现出一种有序排列的结构,称为金属晶体结构。
最常见的金属晶体结构是面心立方(fcc)和体心立方(bcc)。
在面心立方结构中,每个原子都与周围12个原子有着最密堆积的联系;而在体心立方结构中,每个原子都与周围8个原子有着最密堆积的联系。
这种有序结构赋予金属材料优异的物理和力学性能。
三、金属材料的类型金属材料可以分为两类:纯金属和合金。
纯金属由同一种原子构成,具有较高的纯度。
合金是由两种或两种以上的金属元素组成,通过加入不同元素可以调整和改善材料的性能。
例如,将铁和碳合金化可以制造出钢材,具有更好的强度和韧性。
四、金属的热处理热处理是指通过加热和冷却的方式改变金属材料的晶体结构和性能。
常见的热处理方法包括退火、淬火和时效处理。
退火可以消除金属内部的应力和缺陷,提高材料的延展性和韧性。
淬火则用于增加金属的硬度和强度。
时效处理是将金属材料在一定温度下保持一段时间,使其硬度和强度得到优化。
五、金属的表面处理金属材料的表面处理是为了增强其耐腐蚀性和装饰性。
常见的金属表面处理方法包括电镀、喷涂和阳极氧化。
电镀可以在金属表面形成一层附着性好、抗腐蚀的保护层。
喷涂涂层可以提供美观和装饰效果,并增强金属的抗腐蚀性。
阳极氧化是将金属表面形成一层氧化膜,提高其抗氧化性和耐磨性。
六、常见的金属材料金属材料有许多种类,常见的包括铁、铜、铝、锌、镁等。
金属材料及热处理基础知识
目录
• 金属材料概述 • 金属材料的热处理 • 金属材料的力学性能 • 金属材料的腐蚀与防护 • 金属材料的选择与应用
01
金属材料概述
金属材料的定义与分类
金属材料的定义
金属材料是指以金属 元素或以金属元素为 主要成分,具有金属 特性的材料统称为金 属材料。
金属材料的分类
区域受到腐蚀的现象。
金属腐蚀的原理与影响因素
总结词
金属腐蚀的原理是金属原子失去电子成为正离子,而环境中的阴离子获得电子成为原子或负离子。影响因素包括 环境因素和金属本身的因素。
详细描述
金属腐蚀的原理是金属原子失去电子成为正离子,而环境中的阴离子获得电子成为原子或负离子。这个过程通常 涉及到电化学反应。影响因素包括环境因素和金属本身的因素。环境因素如湿度、温度、氧气、二氧化碳、污染 物等,而金属本身的因素包括合金成分、微观结构、表面状态等。
详细描述
热处理是金属材料加工过程中的一个重要环节,主要通过控制温度和时间来改变 金属材料的内部结构,从而改善其物理、化学和机械性能。根据不同的加热温度 和冷却方式,热处理可以分为多种类型,如退火、正火、淬火和回火等。
热处理的基本原理
总结词
热处理的基本原理是利用金属在加热和冷却过程中的相变现象,通过控制相变 过程来改变材料的内部组织结构,从而达到改善其性能的目的。
• 详细描述:退火是将金属加热到适当温度后保温一段时间,然后缓慢冷却至室温的过程,主要用于消除内应力、降低硬 度、提高塑性和韧性等。正火是将金属加热到适当温度后保温一段时间,然后空冷至室温的过程,主要用于细化晶粒、 提高强度和韧性等。淬火是将金属加热到适当温度后迅速冷却至室温的过程,主要用于提高金属的硬度和耐磨性等。回 火则是将淬火后的金属加热到适当温度后保温一段时间,然后冷却至室温的过程,主要用于消除淬火产生的内应力、稳 定组织结构和提高韧性等。
(完整版)金属材料学知识整理(经典版)
第一章 合金化原理主要内容 :碳钢中的常存杂质 碳钢的分类 碳钢的用途1.2 钢的合金化原理:① Me 在钢中的存在形式 ②Me 与铁和碳的相互作用 ③Me 对Fe-Fe3C 相图的影响 ④Me 对钢的热处理的影响 ⑤Me 对钢的性能的影响1.3合金钢的分类概念:⑴合金元素 :特别添加 到钢中为了保证获得所要求的组织结构、 物理、化学和机 械性能的化学元素。
⑵杂质:冶炼时 由原材料以及冶炼方法、工艺操作而 带入 的化学元素。
⑶碳钢: 含碳量在 0.0218-2.11% 范围内的铁碳合金。
⑷合金钢:在碳钢基础上加入一定量合金元素的钢。
① 低合金钢: 一般指合金元素总含量小于或等于 5%的钢。
② 中合金钢: 一般指合金元素总含量在 5~10%范围内的钢。
③ 高合金钢: 一般指合金元素总含量超过 10%的钢。
④ 微合金钢: 合金元素(如 V,Nb,Ti,Zr,B ) 含量小于或等于 0.1%,而能显著影响 组织和性能的钢。
1.1 碳钢概论1. 锰( Mn )和硅( Si )⑴Mn :W Mn %<0.8 % ①固溶强化 ②形成高熔点 MnS 夹杂物(塑性夹杂物),减 少钢的热脆 (高温晶界熔化,脆性↑) ;⑵Si :W Si %<0.5% ①固溶强化 ②形成 SiO2 脆性夹杂物;⑶Mn 和 Si 是有益杂质 ,但夹杂物 MnS 、SiO2将使钢的疲劳强度和塑、韧性下降 。
2. 硫(S )和磷( P )⑴S :在固态铁中的 溶解度极小 , S 和 Fe 能形成 FeS ,并易于形成 低熔点共晶 。
发生热脆 ( 裂) 。
⑵P :可固溶于α -铁,但剧烈地降低钢的韧性,特别是 低温韧性 ,称为冷脆。
磷 可以提高钢在大气中的抗腐蚀性能 。
⑶S 和 P 是有害杂质 ,但可以 改善钢的切削加工性能 。
3.氮( N )、氢( H )、氧( O )⑴N :在α -铁中可溶解, 含过饱和 N 的钢析出氮化物—机械时效或 应变时效(经 变形,沉淀强化,强度↑,塑性韧性↓,使其力学性能改变) 。
金属材料常识普及读本
金属材料常识普及读本1. 金属材料的基本概念及分类1.1 金属材料的定义金属材料是一类常用的工程材料,具有良好的导电性、导热性、塑性等特点,广泛应用于制造业和建筑业等领域。
1.2 金属材料的分类根据其成分和性质的不同,金属材料可以分为以下几个类别: 1. 铁系金属:普通碳素钢、铸铁等; 2. 黄铜:铜和锌的合金; 3. 铝合金:铝为基本金属,添加其他金属元素制成的合金; 4. 钛合金:钛为基本金属,添加其他金属元素制成的合金; 5. 不锈钢:含有铬和镍等元素,具有耐腐蚀性的钢材。
2. 金属材料的特点及应用领域2.1 金属材料的特点金属材料具有以下特点: - 高强度和硬度:金属材料通常具有较高的强度和硬度,适用于承受较大力的场合; - 良好的导电性和导热性:金属材料能够有效地传导电流和热量; - 良好的塑性和可加工性:金属材料可通过锻造、压力加工等方法进行塑性变形,制成各种形状的制品; - 易于烧蚀和腐蚀:金属材料在高温、潮湿等环境下容易受到氧化和腐蚀。
2.2 金属材料的应用领域金属材料广泛应用于以下领域: 1. 建筑和结构工程:用于制造桥梁、建筑结构等;2. 机械制造:用于制造机床、汽车等;3. 电子和电器工业:用于制造电线、电缆等导电设备; 4. 航空航天工业:用于制造飞机、火箭等。
3. 金属材料的性能和测试方法3.1 金属材料的力学性能金属材料的力学性能包括强度、硬度、韧性等指标,可以通过拉伸试验、硬度测试和冲击试验等方法进行测定。
3.2 金属材料的耐腐蚀性能金属材料的耐腐蚀性能对其在特定环境中的应用具有重要影响,可以通过盐雾试验、腐蚀试验等方法进行评价。
3.3 金属材料的热处理和表面处理金属材料在制造过程中常常需要进行热处理和表面处理,以改善其性能,如淬火、回火、镀锌等。
3.4 金属材料的无损检测方法金属材料的无损检测是一种非破坏性的测试方法,常用于检测金属制品中的缺陷和裂纹,如超声波检测、放射性检测等。
金属材料的分类及主要特性
金属材料与金属材料工程简介关键词:材料科学金属材料材料简介金属材料是什么?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。
金属材料的特性:金属材料具有高强度、优良的塑性和韧性,耐热、耐寒,可铸造、锻造、冲压和焊接,还有良好的导电性、导热性和铁磁性。
因此是一切工业和现代科学技术中最重要的材料。
金属材料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。
1.黑色金属又称钢铁材料,包括含铁90%以上的工业纯铁,含碳2%~4%的铸铁,含碳小于2%的碳钢,以与各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金不锈钢、精密合金等。
广义的黑色金属还包括铬、锰与其合金。
2.有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属与其合金,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。
3.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,以与准晶、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与金属基复合材料等。
金属材料的历史我国金属材料的历史可追溯到商朝的青铜器时代,春秋战国时期开始使用铁器与大推动了农耕作业并瓦解了奴隶社会,到近代随着人类文明进步,铝合金、钛合金、镁合金等都进入了我们的衣食住行等生活,国防、建筑、机械、交通运输等都离不开金属材料。
金属材料工程金属材料工程专业是材料科学与工程领域的基础学科,按教育部最新专业目录,金属材料覆盖了冶金、有色金属、复合材料、粉末冶金、材料热处理、材料腐蚀与防护与表面等方向。
金属材料主要研究方向:高性能金属材料、材料表面处理工程、超硬材料、先进纤维材料、功能材料、生物医药材料等。
金属材料工程主要学科:金属工程主要课程:金属学、材料工程基础、材料热力学、材料力学性能、金属工艺学、金属热处理、材料固态相变、材料分析技术、金相技术、金属材料学、材料成型加工工艺与设备、计算机在材料工程中的应用等。
常用金属材料知识介绍
常用金属材料知识介绍
一、金属材料的分类
金属材料通常按组成成分和色泽分类。
二、金属材料的机械性能
金属材料的机械性能包括强度、弹性、屈服极限、延伸率和断面收缩率以及硬度等。
注:材料强度是指材料对外力破坏的抵抗能力,具体的表现形式由材料的性质(塑性或脆性)及其所处的应力状态共同决定。
注:延伸率δ、断面收缩率φ都是塑性指标。
一般将δ≥5%的材料称为塑性材料;δ<595%的为脆性材料。
三、钢、铁和钢材
1、工业用铁
3、钢按化学成分分类(GB/T 13304-1991)
钢按化学成分分成三大类:非合金钢、低合金钢和合金钢。
四、有色金属及其合金
3、有色金属及其合金牌号表示法(1)铝及铝合金牌号表示法
(2)铜及铜合金牌号表示法
(3)镍及镍合金牌号表示法
(4)铅、锌、锡、钛及其合金牌号表示法。
第1章-2 金属材料的基础知识tqh
当超过极大的过冷度(生产上很难达到)时,图中虚线 部分,则相反。
2)变质处理:
在液态金属结晶前,特意加入某些合金, 造成大量可以成为非自发晶核的固态质点, 使结晶时的晶核数目大大增加,从而提高了 形核率,细化晶粒的处理方法。
3) 机械振动、超声波振动、电磁搅拌等。
5、金属的同素异构转变
特点: 较好。如: >912℃Fe , Cu, Al 等金属。 含有4个原子体积组成。
3. 密排六方晶格
hexagonal closepacked lattice
特点:硬度高、脆性大。 如:锌(Zn) , 镁(Mg), 镉 (Cd)等金属。 a=b<c 4. 晶格致密度 ——原子排列的紧密程度。 C b a
线缺陷
原子排列的不规则区在空间一个方向上的尺寸 很大,而在其余两个方向上的尺寸很小。如:位错。
位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部 分晶体的局部滑移而造成。
滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。 最简单的位错: “刃型位错”
面缺陷 原子排列不规则的区域在 空间两个方向上的尺寸很大, 而另一方向上的尺寸很小。如 晶界和亚晶界是晶体中典型的 面缺陷。 显然在晶界处原子排列很 不规则,亚晶界处原子排列不 规则程度虽较晶界处小,但也 是不规则的,可以看作是由无 数刃型位错组成的位错墙。
第一章 金属材料的基础知识
§1.1 §1.2 §1.3 §1.4 金属材料的性能 金属的晶体结构与结晶 金属的塑性交形与再结晶 合金的相结构及二元合金相图
§1.2 金属的晶体结构与结晶 引: 金属的性能? 为什么金属会有这样的性能?
1、金属的原子结构特点——金属键。(化学角度) 2、原子在空间的规则排列。 (物理角度)
08652首饰金属材料学知识点
08652首饰金属材料学知识点一、金属材料的基本性质。
1. 物理性质。
- 密度。
- 不同的首饰金属材料密度不同。
例如,金的密度较大,为19.32g/cm³,这使得相同体积的金制品比一些密度小的金属制品更重。
密度是鉴别首饰金属材料种类的一个重要物理性质。
- 颜色。
- 金属的颜色是其重要的外观特征。
金通常为金黄色,银为银白色,铜为紫红色等。
金属的颜色会影响首饰的整体美观和风格,而且一些金属还可以通过合金化改变颜色,如铜与锌合金形成黄铜,颜色为黄色。
- 硬度。
- 硬度影响首饰的耐磨性和加工性能。
例如,纯金较软,莫氏硬度约为2.5,在制作复杂款式的首饰时容易变形。
而通过加入其他金属制成合金可以提高硬度,如18K金(金含量75%,其他金属25%)的硬度比纯金高,更适合镶嵌宝石等工艺。
- 熔点。
- 不同金属有不同的熔点。
金的熔点为1064.43°C,银的熔点为961.78°C。
在首饰制作过程中,如铸造工艺就需要考虑金属的熔点,选择合适的加热设备和工艺参数。
2. 化学性质。
- 耐腐蚀性。
- 首饰金属需要有一定的耐腐蚀性,以保持其外观和质量。
金是一种化学性质非常稳定的金属,在常温下几乎不与任何化学物质发生反应,所以金首饰可以长期保持光亮。
而银容易与空气中的硫化物反应生成硫化银,使银首饰表面变黑,需要采取一些防护措施,如镀铑等。
- 氧化性。
- 金属在不同环境下的氧化性不同。
铜在潮湿的空气中容易被氧化,表面形成铜绿(碱式碳酸铜)。
在首饰制作中,对于容易氧化的金属,需要进行表面处理或者制成合金来提高抗氧化能力。
二、常见首饰金属材料。
1. 黄金(Au)- 种类。
- 足金:含金量不低于99%的黄金,质地较软,颜色金黄,具有良好的保值性。
- K金:K金是黄金与其他金属熔合而成的合金。
常见的有18K金(含金量75%)、14K金(含金量58.5%)等。
18K金颜色多样,除了常见的黄色外,还有白色(加入镍、钯等金属)和玫瑰色(加入铜等金属),硬度适中,适合制作各种款式的首饰,并且价格相对足金更为多样化。
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