金属材料的理化性能
金属材料理化检测
金属材料理化检测金属材料是工程领域中应用广泛的材料之一，其性能的稳定性和可靠性对于工程结构的安全和可持续运行至关重要。
因此，对金属材料进行理化检测是非常必要的。
本文将介绍金属材料理化检测的相关内容，包括检测方法、常见的检测指标以及检测过程中需要注意的问题。
一、金属材料理化检测的方法。
1. 金相分析，金相分析是对金属材料的显微组织进行观察和分析的方法，通过金相显微镜观察金属材料的组织结构，可以了解其晶粒大小、相的组成、晶界的清晰度等信息，从而判断材料的质量和性能。
2. 化学成分分析，化学成分分析是通过化学方法对金属材料中各种元素的含量进行分析的方法，常用的分析方法包括光谱分析、化学分析等，可以准确地测定金属材料中各种元素的含量，从而判断其成分是否符合要求。
3. 物理性能测试，物理性能测试是对金属材料的力学性能、热学性能等进行测试的方法，包括拉伸试验、冲击试验、硬度测试、热膨胀系数测试等，可以全面地了解金属材料的各项物理性能指标。
二、金属材料理化检测的常见指标。
1. 金相组织，金相组织是金属材料的显微组织结构，包括晶粒大小、晶界清晰度、相的分布等指标，是评价金属材料组织性能的重要依据。
2. 化学成分，金属材料的化学成分是其性能的重要决定因素，常见的化学成分包括碳含量、硫含量、磷含量等，需要符合相应的标准要求。
3. 力学性能，力学性能是评价金属材料抗拉强度、屈服强度、冲击韧性等指标的重要依据，直接关系到金属材料的使用性能和安全性能。
4. 热学性能，热学性能包括金属材料的热膨胀系数、导热系数等指标，对于金属材料在高温环境下的使用具有重要意义。
三、金属材料理化检测的注意事项。
1. 样品制备，在进行金相分析和化学成分分析时，样品的制备对于检测结果具有重要影响，需要保证样品的表面光洁度和切割平整度。
2. 测量精度，在进行物理性能测试时，需要注意测量仪器的精度和准确度，保证测试结果的可靠性和准确性。
3. 数据分析，在进行理化检测时，需要对测试结果进行合理的数据分析，结合相应的标准要求进行评价，得出准确的结论。
第一章2金属材料的性能特点
四、切削加工性能 用切削后的表面粗糙度 和刀具寿命来表示。
切削加工
金属材料具有适当的硬度(170 HBS～230 HBS) 和足够的脆性时切削性良好。 改变钢的化学成分(加少量铅、磷)和进行适当 的热处理(低碳钢正火，高碳钢球化退火)可提高钢 的切削加工性能。 铜有良好的切削加工性能。
五、热处理工艺性能 钢的热处理工艺性能主要考虑其淬透性, 即钢接受淬火的能力。 含Mn、Cr、Ni等合金元素的合金钢淬透 性比较好, 碳钢的淬透性较差。
断后伸长率
A
A
11.3
δ5 δ10
ψ
%
%
断面收缩率
Z
三、硬度 硬度：材料抵抗另一硬物体压入其内的能力。 即材料受压时抵抗局部塑性变形的能力。 1、布氏硬度 一定直径的硬质合金球（或钢球）在一定载 荷作用下压入试样表面。测量压痕直径, 计算硬 度值。 用钢球压头时硬度 用HBS表示 用硬质合金球时硬 度用HBW表示
布氏硬度计
布氏硬度计的使用
2、洛氏硬度 采用金刚石压头(或硬质合金球压头)， 加预载荷F0 ，压入深度h0 。再加主载荷F1 。 卸去主载荷F1，测量其残余压入深度h。 用h与h0之差△h来计算洛氏硬度值。 硬度直接从硬度计表盘上读得。 根据压头的种类和 总载荷的大小洛氏硬度常 用表示方式有: HRA、HRB、HRC
金属材料的强度与其化学成分和工艺有 密切关系。 纯金属的抗拉强度较低； 合金的抗拉强度较高。 纯铜抗拉强度： 60MPa 铜合金抗拉强度：600MPa～700MPa 纯铝抗拉强度： 40MPa 铝合金抗拉强度：400MPa～600MPa
退火状态的三种铁碳合金： 碳质量分数0.2%，抗拉强度为350MPa 碳质量分数0.4%，抗拉强度为500MPa 碳质量分数0.6%，抗拉强度为700MPa
制作珠宝首饰的常用金属材料
金的物理性质
密度：19.32 熔点：1064.43℃ 沸点：2807.0℃ 原子半径：1.79 离子半径：0.85(+3) 共价半径：1.34 柔软有延展性的亮黄色金属。
Machining of Gem and Design of Jewelry
Machining of Gem and Design of Jewelry
金的成色
市场上有的金质首饰上压有印记，表明生产厂家、材质(如金的标记为“G”或“Gold”)和成色（“K”为英文“Karat”的缩写)信息，例如，“24KG”和“18KG” 。
也有另一些首饰上压有其他辅助印记，如“18KP”表明是18K镀金的，又如“18KF”表明是仿制的18K仿金(如亚金等)。
Machining of Gem and Design of Jewelry
3.2金的应用与加工特性
黄金的发现与早期应用 金的物理性质 金的化学性质 金的成色 金的衡制 金合金 金质首饰的加工工艺及技术 金的回收
Machining of Gem and Design of Jewelry
自然金
§3 制作珠宝首饰的常用金属材料
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演讲人姓名
202X
3 制作珠宝首饰的常用金属材料 讲授提纲
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2金的应用与加工特性
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4铂的应用与加工特性
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1贵金属材料及理化性能
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3银的应用与加工特性
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5一般金属材料
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密度：21.45 熔点：1772.0 沸点：3827.0 原子半径：1.83 离子半径：0.63(+4) 共价半径：1.3 元素描述：稀有、柔软的银白色金属，非常沉重。
国家二级标准理化实验室(做金属材料机械性能及化学成分测试
国家二级标准理化实验室(做金属材料机械性能及化
学成分测试
金属材料理化分析与无损检测实验室可提供金属材料及制品的理化性能测试、电气试验、无损检测等测试与服务，测试领域覆盖石油化工、电力、装备制造、大型钢结构、游乐设施等行业。
实验室具有中国计量认证（CMA）检验检测机构资质认定证书、中国合格评定国家认可委员会（CNAS）实验室认可证书、特种设备检验检测机构核准证和辐射安全许可证。
实验室检测
化学分析：测试金属材料中各指定元素含量，从而判断是否符合相关材料牌号或技术规范要求
机械性能测试：测试金属原材料或产品的拉伸、弯曲、冲击、压扁、硬度等项目
金相测试：测试金属材料的显微组织，晶粒度，非金属夹杂含量等项目
晶间腐蚀测试：测试金属材料的抗晶间腐蚀能力
铁素体含量测定：通过仪器法或金相法测试材料中铁素体含量紧固件测试：测试螺栓螺母的拉伸保载性能以及连接副的扭矩系数、紧固轴力、抗滑移系数
焊接接头机械性能测试：测试焊接接头拉伸、弯曲、冲击、硬度、宏观、破断测试
安全阀校验：与特种设备检测研究院中山检测院合作项目
项目现场检测
金属材料性能试验（PMI成分分析，硬度、金相、铁素体测试，涂层测厚等）
电气试验
失效分析
结合实验室和现场的所有检测能力为客户提供失效分析服务。
无损检测
无损检测中心主要从事特种设备、储罐、机械产品、金属材料以及钢结构件的射线检测（RT）、超声检测（UT）、磁粉检测（MT）、渗透检测（PT）、超声衍射时差法检测（TOFD）、涡流检测（ECT）、声发射检测（AE）、相控阵检测（PAUT）、目视检测（VT）、超声测厚等。
金属材料的物理化学性能分析
机电信息工程金属材料的物理化学性能分析王栋1王瑞2(1.新乡职业技术学院，河南新乡453006*.豫新汽车热管理科技有限公司，河南新乡453006)摘要:金属材料在加工和使用的过程中需要考虑其性能要求，来满足工艺性能的需要。
本文主要分析金属材料的物理和化学性能包含的内容和特点，要求。
关键词：材料；物理性能；化学性能；要求1物理性能1.1密度金属的密度就是单位体积金属的质量，其单位为Pg/n?,金属按照密度的大小分为轻金属和重金属，我们把密度小于4.5X103kg/m3的金属称为是轻金属，常见的有铝、镁、钛及其合金；把密度大于4,5X103 kg/m?的金属称为是重金属，这样的金属有金、银、铜、铅等。
在航空、汽车和较大体积的机器时，都应当考虑其密度要求，因为密度的大小很大程度上决定了零件的自身重量。
而机床外壳，底座、箱体等要求自重的,我们就采用密度较大的材料来保证其自身的强度和硬度。
1.2熔点熔点对于金属材料来说有着十分重要的作用，因为金属材料一般在作为成品使用之前都需要进行热处理工艺，如果不能准确地掌握材料的熔点的话，那作能够直接完成所有的工作，个别重要岗位仍然需要钳工进行手工操作，包括设备的维护、维修等等。
3.2钳工工艺在先进制造技术中的实际应用基于现代制造技术社会及企业对制造技术都提出了更高的要求和标准，与此同时，基于钳工工艺也开始要求精密度和准确度，其能够切实满足多元化的维修需要。
在进行一些较大的零件切割时，技术人员可以不再单纯地使用传统技术技能，可以利用现代信息技术及制造技术实现机床切割或自动化切割。
而对于一些微型零件的切割时，也可以采用微细车削、铳削，同时也可以利用渗透融合先进技术的微细钻削。
例如，在当前社会极其常见的桌面微细锂削机，其体积小、占地面积小，在使用时能够快速移动，像行李箱一样拖走。
据调查显示,钳工工艺中极其重要的工艺主要包括装配钳工、机修钳工及工具钳工。
首先，所谓装配钳工,本质上来讲是通过工件加工、机械设备装配实么在进行热处理时就不能准确地得到我们需要的合金组织。
金属材料的力学性能指标
金属材料的力学性能指标金属材料是工程中常用的材料之一，其力学性能指标对于材料的选择和设计具有重要意义。
力学性能指标是评价金属材料力学性能的重要依据，主要包括强度、韧性、塑性、硬度等指标。
下面将对金属材料的力学性能指标进行详细介绍。
首先，强度是评价金属材料抵抗外部力量破坏能力的指标。
强度可以分为屈服强度、抗拉强度、抗压强度等。
其中，屈服强度是材料在受到外部力作用下开始产生塑性变形的应力值，抗拉强度是材料在拉伸状态下抵抗破坏的能力，抗压强度是材料在受到压缩力作用下抵抗破坏的能力。
强度指标直接影响着材料的承载能力和使用寿命。
其次，韧性是材料抵抗断裂的能力。
韧性指标包括冲击韧性、断裂韧性等。
冲击韧性是材料在受到冲击载荷作用下抵抗破坏的能力，断裂韧性是材料在受到静态载荷作用下抵抗破坏的能力。
韧性指标反映了材料在受到外部冲击或载荷作用下的抗破坏能力，对于金属材料的使用安全性具有重要意义。
再次，塑性是材料在受力作用下产生塑性变形的能力。
塑性指标包括伸长率、收缩率等。
伸长率是材料在拉伸破坏前的延展性能指标，收缩率是材料在受力破坏后的收缩性能指标。
塑性指标直接影响着金属材料的加工性能和成形性能，对于金属材料的加工工艺和成形工艺具有重要影响。
最后，硬度是材料抵抗划伤、压痕等表面破坏的能力。
硬度指标包括洛氏硬度、巴氏硬度等。
硬度指标反映了材料表面的硬度和耐磨性能，对于金属材料的耐磨性和使用寿命具有重要意义。
综上所述，金属材料的力学性能指标是评价材料性能的重要依据，强度、韧性、塑性、硬度等指标直接影响着材料的使用性能和工程应用。
在工程设计和材料选择中，需要根据具体的工程要求和使用环境，综合考虑各项力学性能指标，选择合适的金属材料，以确保工程的安全可靠性和经济性。
金属材料理化检测内容
金属材料理化检测内容
金属材料理化检测是针对金属材料的物理性能、化学性质、微观组织以及金属材料中的杂质等方面进行的测试和分析，目的是确保材料符合相关的标准和规定，同时保证其质量和可靠性。
具体来说，金属材料理化检测通常包括以下内容：
1. 成分分析：对金属材料进行化学成分分析，一般采用化学分析方法（如X射线荧光光谱等）或者光谱分析方法（如ICP-OES等）。
2. 物理性能测试：主要包括密度、硬度、拉伸强度、屈服强度、延伸率、冲击韧性等指标的测试，这些指标可以通过金相试样制备和试验、Rockwell硬度试验、万能材料试验机等实验方法进行测试。
3. 微观结构观察：主要通过金相显微镜或扫描电镜等方法来观察金属材料的显微组织和细胞构造，分析晶粒尺寸、晶界、夹杂物、枝晶等组成，判断金属材料的热处理质量和加工性能。
4. 杂质分析：对金属材料中存在的杂质进行分析和检测，如氧化物、硫、氮、锰等，这些杂质可能会对金属材料的性能产生影响。
总之，金属材料理化检测是确保金属材料质量和可靠性的重要措施，在金属材料的研发、生产和应用环节都有重要作用。
常用金属材料及性能
5.1 工业用钢分类与牌号 5.2 结构钢（structural steel）
5.3 滚动轴承钢、工具钢、不锈钢和耐热钢
5.4 铸铁（cast iron）
5.5 有色金属及其合金（non-ferrous alloy）
5.6 粉末冶金材料（自学） 退出
5.1 钢的分类与钢中的合金元素（alloy element）
(3)钢的牌号
•要 求：会识别、（图纸上）一看就明白。 •基本类型：两类 ①主要以力学性能表示：如Q235－A· F（常简写成 Q235，不保证化学成分）。
②主要以化学成分表示：碳与合金元素含量。
例1. 45 Wc=0.45%的优质钢。
例2. 08F
例3. 40Cr
Wc=0.08%的沸腾钢。
Wc=0.40%及Wcr=1%。
G是裂纹萌生及扩展通道→抗压不抗拉，宜作承压件。
G存在→加工性能好（铸造、切削加工）；减震减摩；
较小缺口敏感性。
2)各类铸铁的特点 图5-5 图5-6 图5-8 图5-7 ①灰铸铁 : 直接结晶获得、成分亚共晶。 •特点：片G应力集中、割裂基体严重；铸造性能最好。 •应用：承压或受力不大的形状复杂件或薄壁件（如箱体 等）。 表5-16 •典型牌号：HT200。 ②可锻铸铁: 铁水→白口铁→石墨化退火 →Fe3C分解为团絮状G。 •特点：性能优于灰铸铁（但并不可锻），工艺复杂。 •应用：一定承载能力的结构件。 图5-9 •典型牌号：KTH350—10。 表5-17
⑵各类铸铁的特点 1) 共性： ①成 ②组 ③性 分：高碳、高硅（易形成G）及杂质S、P较宽
（成本低廉、易浇注）。
织：钢基（F、F+P、P等）+G。 能：G的存在，具有多重性影响。
火电机组金属材料选材的基本原则
火电机组金属材料选材的基本原则1.1 根据部件的服役条件(服役温度、受力状态、服役环境)和预期的安全服役寿命综合考虑材料的理化性能、力学性能、工艺性能、微观组织稳定性和经济性。
1.1.1 材料的力学性能主要根据部件的服役温度、受力状况及预期的安全服役寿命确定。
1.1.2 材料的理化性能主要根据部件的服役环境（温度、腐蚀性介质等）及预期的安全服役寿命确定。
1.1.3 材料的工艺性能主要根据根据部件材料的制造工艺、几何形状、尺寸以及部件失效后的修复来确定。
1.2 根据本标准选用的各种金属材料应符合国家有关标准、行业标准或企业标准及订货技术要求。
1.2.1 火电机组选用中国制造的金属材料，应符合中国国家的技术标准，、行业标准或企业标准及订货的附加技术条件。
1.2.2 火电机组选用国外制造的金属材料，应符合供货国技术标准及订货技术协议，同时应参照中国相应的国家技术标准。
1.2.3 金属产品合格证及质量证明书应齐全，应包括金属产品的基本信息、制作工艺信息和性能检验信息。
基本信息：部件号、制造商、材料牌号、检验签字和合格章；制作工艺信息：冶炼工艺、热加工工艺、热处理工艺；性能检验信息：化学成分、理化性能、力学性能、金相组织、无损检测结果等资料。
检验人员应对材料产品合格证及质量证明书确认，经金属技术监督专责工程师验收合格后才能使用。
1.2.4 进口金属产品还应有报关单、商检报告，检验人员应对报关单、商检报告确认。
1.2.4 金属产品质量证明书中若性能检验信息缺项或数据不全补检。
检验范围、数量和检验方法应符合相关标准。
1.3 选择代用材料时，应选用化学成分、性能相近或略优者；若代用材料略低于设计材料，应进行强度校核，保证在使用条件下满足设计要求。
1.4 制造、安装中使用代用材料，应得到设计单位和使用单位的许可，并由设计单位出具修改通知单。
检修中使用代用材料应征得金属技术监督专职工程师的同意，并经总工程师批准。
1.5 为防止错用金属材料，代用前和组装后，应对代用材料进行光谱复查，确认无误后，方可投入运行。
钢铁的理化属性钢铁的分类
钢铁的理化属性我们日常生活中谈及的“钢铁”，其实是一种合金，即铁与C(碳)、Si(硅)、Mn(锰)、P(磷)、S(硫)以及少量的其他元素所组成的合金，是工程技术中最重要、用量最大的金属材料。
钢铁的分类有很多，最常用的是按含碳的含量的不同将铁碳合金分为钢与生铁两大类。
含碳量为0.03%～2%的铁碳合金称为钢，而钢又具体分为普通钢和合金钢。
在普通钢中，碳钢以其冶炼方便、加工容易、价格低廉等特性而被广泛应用。
按含碳量不同，碳钢又分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
随含碳量升高，碳钢的硬度增加、韧性下降。
合金钢又叫特种钢，在碳钢的基础上加入一种或多种合金元素，使钢的组织结构和性能发生变化，从而具有一些特殊性能，如高硬度、高耐磨性、高韧性、耐腐蚀性，等等。
经常加入钢中的合金元素有Si、W、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti等。
我国合金钢的资源相当丰富，除Cr、Co不足，Mn品位较低外，W、Mo、V、Ti和稀土金属储量都很高。
含碳量2%～4.3%的铁碳合金称生铁。
生铁硬而脆，但耐压耐磨。
根据生铁中碳存在的形态不同又可分为白口铁、灰口铁和球墨铸铁。
白口铁中碳以Fe3C 形态分布，断口呈银白色，质硬而脆，不能进行机械加工，是炼钢的原料，故又称炼钢生铁。
碳以片状石墨形态分布的称灰口铁，断口呈银灰色，易切削，易铸，耐磨。
若碳以球状石墨分布则称球墨铸铁，其机械性能、加工性能接近于钢。
在铸铁中加入特种合金元素可得特种铸铁，如加入Cr，耐磨性可大幅度提高，在特种条件下有十分重要的应用。
钢铁的分类除了按含碳量分类外，钢材按外形可分为型材、板材、管材、金属制品四大类。
为便于采购、订货和管理，我国目前将钢材分为十六大品种（见表1）：表1 我国钢材品种分类上述栏目又可进一步细分：1、型材工字钢槽钢角钢方钢重轨高工钢 H型钢圆钢不等边角钢扁钢轻轨齿轮钢六角钢耐热钢棒合结圆钢合工圆钢方管碳工钢轴承钢碳结圆钢不锈圆钢轴承圆钢矩型管弹簧钢普线高线螺纹钢2、板材中厚板容器板中板碳结板锅炉板低合金板花纹板冷板热板冷卷板热卷板镀锌板电镀锌板电镀锌卷锰板不锈钢板硅钢片彩涂板彩钢瓦楞铁镀锌卷板热轧带钢3、管材焊管不锈钢管热镀锌管冷镀锌管无缝管螺旋管热轧无缝4、金属材料生铁马口铁铝铅黄铜锡锌线材、螺纹钢简介线材和螺纹是两种最常用的钢铁品种，也是即将上市的钢材期货最有希望推出的品种，下面我们就这两个品种做具体介绍：1、线材线材按其断面形状属型钢，实际上已成独立钢类。
金属材料理化检测
金属材料理化检测
金属材料是工程领域中广泛应用的一类材料，其性能的好坏直接影响着工程产
品的质量和使用寿命。
为了保证金属材料的质量，需要进行理化检测，以确保其符合设计要求和标准。
金属材料的理化检测主要包括金相分析、化学成分分析、力学性能测试等多个方面。
首先，金相分析是对金属材料显微组织的观察和分析。
通过金相分析，可以了
解金属材料的组织结构、晶粒大小、晶界分布等信息，从而评估其热处理状态、工艺性能和应力应变行为。
金相分析通常包括宏观金相分析和显微金相分析两种方法，通过金相显微镜、扫描电镜等设备进行观察和分析。
其次，化学成分分析是对金属材料中元素含量的测定。
金属材料的化学成分直
接影响其性能和用途，因此需要进行精确的化学成分分析。
常用的化学成分分析方法包括光谱分析、化学分析和质谱分析等，通过这些方法可以准确测定金属材料中各种元素的含量，确保其符合设计要求。
此外，力学性能测试是对金属材料的强度、硬度、韧性等力学性能进行测试。
金属材料在工程应用中需要承受各种载荷，因此其力学性能是至关重要的。
常见的力学性能测试方法包括拉伸试验、冲击试验、硬度测试等，通过这些测试可以评估金属材料的强度、塑性和韧性等性能指标。
综上所述，金属材料的理化检测是确保其质量和性能的重要手段。
通过金相分析、化学成分分析和力学性能测试等方法，可以全面了解金属材料的组织结构、化学成分和力学性能，为工程产品的设计和制造提供可靠的数据支持。
同时，加强金属材料的理化检测工作也是提高工程质量、降低事故风险的重要举措，对于推动工程领域的可持续发展具有重要意义。
金属材料的理化性能
金属材料的理化性能提问导入：上节课我们学习了材料的力学性能，请同学们想一想金属的力学性能有哪些？今天我们来学习金属材料的理化性能。
一、金属材料的物理性能1、密度定义：单位体积物质的质量叫这种物质的密度。
物理意义：反映物质的一种属性，每一种物质都有它确定的密度，不同的物质一般密度不同。
密度与该物质的质量、体积、形状、运动状态无关。
按照密度把物质分为轻金属ρ<5*103kg/m3,ρ>5*103kg/m3,,如铝、镁钛及其合金，轻金属多用于航天航空器上。
重金属ρ>5*103kg/m3，如铁、铅、钨等。
2、熔点定义：金属从固态向液态转变时的温度成为熔点。
单位：摄氏度(0C)表示.纯金属都有确定的熔点.按照熔点高低把金属分为难熔金属熔点>20000C,如钨、钼、钒等,可以用来制造耐高温零件.如火箭、导弹、燃气轮机和喷气飞机,等方面得到了广泛的应用.易熔金属熔点<10000C,如锡、铅、等可用作制造保险丝和防盗安全阀零件等.另外，铁的15350C、铜的10830C、金的1064 0C、铝的6600C、镁的648.80C、钠、钾的熔点均<1000C。
3、导热性金属的导热性通常用热导率来衡量.导热率越大,导热性越好,银最好,铜、铝次之,合金的比纯金属的差.在加工和热处理的时候必须考虑金属的导热性,防止在加热或冷却过程中形成过大的应力,以免零件变形或开裂,导热性好的金属散热也好,如制散热器、热交换器与活塞等零件,要选择导热性好的金属材料.4 导电性定义：传导电流的能力称为导电性，用电阻率衡量。
电阻率越小，导电性越好。
银最好，铜铝次之；合金的导电性比纯金属差。
电阻率小的（纯铜、纯铝）适于制造导电零件和导线，电阻率大的金属钨钼铁、铝、铬适于做电热元件。
4、热膨胀性定义：金属材料随温度变化而膨胀收缩的特性成为热膨胀性。
体膨张系数β、线膨胀系数α，膨胀系数大的材料制造的零件，在温度变化时尺寸和形状变化较大。
金属材料理化检测内容
金属材料理化检测内容金属材料的理化检测是为了评估其品质、性能和适用性。
这些检测包括种类繁多的试验和分析方法，涉及到金属材料的物理性质、化学成分、微观结构和力学性能等方面。
以下是常见的金属材料理化检测内容：1.化学成分分析：化学成分分析可以确定金属材料的元素组成，通常通过光谱分析、质谱分析和X射线衍射等方法实现。
这些分析方法可以检测金属中的主要元素和微量元素，用以确认金属材料的纯度和成分。
2.相变分析：相变分析通过热差热分析或差热扫描量热法等方法，确定金属材料的熔点、固相变和相图等信息。
这些分析可帮助判断金属材料的热处理过程和相变行为，对于优化金属材料的性能和结构设计非常重要。
3.金相分析：金相分析是通过显微镜观察金属的组织结构，以了解金属材料的晶粒大小、晶界和孪生等特征。
这种分析可以帮助判断金属的织构、析出相和亚晶等微观结构，对于评估金属材料的强度、硬度和耐蚀性等性能起到关键作用。
4.机械性能测试：机械性能测试是评估金属材料抗拉强度、屈服强度、硬度、延伸率和冲击韧性等力学性能的重要方法。
通过金属材料的拉伸试验、冲击试验、硬度试验和压缩试验等测试，可以了解金属材料的力学特性，确定其适用范围和使用条件。
5.腐蚀性能测试：腐蚀性能测试是评估金属材料耐蚀性和防护性的关键方法。
通过电化学测试、盐雾试验和海水浸泡试验等方法，可以评估金属材料在不同腐蚀介质中的腐蚀行为，以指导金属材料的防腐处理和适用环境的选择。
6.金属材料的热处理：热处理是金属材料制备和改善性能的重要工艺，包括退火、淬火、回火和时效等方法。
通过热处理分析和金相观察，可以评估金属材料的晶格结构、硬度变化和相变行为，以确定适合的热处理方案。
7.环境适应性测试：环境适应性测试包括高温腐蚀、低温应力和湿热老化等试验，用于评估金属材料在极端环境或长期使用下的性能稳定性和寿命。
这些测试可以模拟实际应用条件，并参考相关标准，对金属材料的可靠性和耐久性进行评估。
金属材料理化检测内容
金属材料理化检测内容一、引言金属材料是现代工业中广泛应用的材料之一，对其进行理化检测可以确保其质量和性能符合要求。
本文将介绍金属材料理化检测的相关内容。
二、金属材料的成分分析金属材料的成分分析是金属理化检测的重要环节之一。
通过成分分析可以确定金属材料中各种元素的含量，从而判断其合格性。
常用的成分分析方法有光谱分析和化学分析两种。
光谱分析方法包括光电子能谱分析和光谱发射分析，化学分析方法包括湿法化学分析和干法化学分析。
三、金属材料的力学性能测试力学性能是评价金属材料质量的重要指标之一。
力学性能测试包括拉伸试验、冲击试验、硬度测试等。
拉伸试验可以测试金属材料的抗拉强度、屈服强度和延伸率等指标；冲击试验可以测试金属材料的韧性和抗冲击性能；硬度测试可以测试金属材料的硬度和耐磨性。
四、金属材料的热处理分析金属材料的热处理可以改变其组织结构和性能，常用的热处理方法有退火、淬火和回火等。
热处理分析可以通过金相显微镜观察金属材料的组织结构变化，并通过硬度测试等方法评价其热处理效果。
五、金属材料的化学腐蚀测试金属材料在使用过程中常常接触到各种腐蚀介质，因此进行化学腐蚀测试可以评估金属材料在不同环境下的耐腐蚀性能。
常用的化学腐蚀测试方法有盐雾试验、酸碱腐蚀试验和腐蚀电位扫描等。
六、金属材料的表面质量检测金属材料的表面质量直接影响其外观和耐久性。
表面质量检测包括表面粗糙度测试、表面缺陷检测和表面涂层检测等。
表面粗糙度测试可以评估金属材料表面的光洁度和平整度；表面缺陷检测可以检测金属材料表面的裂纹、气泡和夹杂物等缺陷；表面涂层检测可以评估金属材料表面的涂层附着力和均匀性。
七、金属材料的疲劳寿命测试金属材料在长期使用过程中会发生疲劳破坏，因此进行疲劳寿命测试可以评估金属材料的使用寿命。
疲劳寿命测试包括低周疲劳试验和高周疲劳试验两种。
低周疲劳试验可以测试金属材料在较低应力水平下的疲劳寿命；高周疲劳试验可以测试金属材料在较高应力水平下的疲劳寿命。
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金属材料的理化性能
提问导入：上节课我们学习了材料的力学性能，请同学们想一想金属的力学性能有哪些？今天我们来学习金属材料的理化性能。
一、金属材料的物理性能
1、密度
定义：单位体积物质的质量叫这种物质的密度。
物理意义：反映物质的一种属性，每一种物质都有它确定的密度，不同的物质一般密度不同。
密度与该物质的质量、体积、形状、运动状态无关。
按照密度把物质分为轻金属ρ<5*103kg/m3, ρ>5*103kg/m3,,如铝、镁钛及其合金，轻金属多用于航天航空器上。
重金属ρ>5*103kg/m3，如铁、铅、钨等。
2、熔点
定义：金属从固态向液态转变时的温度成为熔点。
单位：摄氏度(0C)表示.
纯金属都有确定的熔点.
按照熔点高低把金属分为
难熔金属熔点>20000C,如钨、钼、钒等,可以用来制造耐高温零件.如火箭、导弹、燃气轮机和喷气飞机,等方面得到了广泛的应用.易熔金属熔点<10000C,如锡、铅、等可用作制造保险丝和防盗安全阀零件等.另外，铁的15350C、铜的10830C、金的1064 0C、铝的6600C、镁的648.80C、钠、钾的熔点均<1000C。
3、导热性
金属的导热性通常用热导率来衡量.导热率越大,导热性越好,银最好,铜、铝次之,合金的比纯金属的差.在加工和热处理的时候必须考虑金属的导热性,防止在加热或冷却过程中形成过大的应力,以免零件变形或开裂,导热性好的金属散热也好,如制散热器、热交换器与活塞等零件,要选择导热性好的金属材料.
4 导电性
定义：传导电流的能力称为导电性，用电阻率衡量。
电阻率越小，导电性越好。
银最好，铜铝次之；合金的导电性比纯金属差。
电阻率小的（纯铜、纯铝）适于制造导电零件和导线，电阻率大的金属钨钼铁、铝、铬适于做电热元件。
4、热膨胀性
定义：金属材料随温度变化而膨胀收缩的特性成为热膨胀性。
体膨张系数β、线膨胀系数α，膨胀系数大的材料制造的零件，在温度变化时尺寸和形状变化较大。
轴和轴瓦之间要根据其膨胀系数来控制其间隙尺寸；在热加工和热处理时也要考虑材料的热膨胀影响，以减少工件的变形和开裂。
5、磁性
金属材料导磁的性能成为磁性。
铁磁性材料在外磁场中能强烈地被磁化，如铁、钴、镍等，顺磁性材料在外磁场中能微弱地被磁化，如锰、铬等，抗磁性材料能抗拒或削弱外磁场对材料本身的磁化作用，如铜、锌等，铁磁性材料可用于制造变压器、电动机、测量仪表等，抗（顺）磁性材料则用于要求避免电磁场干扰的零件和机构材料，如航海罗盘。
二、金属的化学性能
主要指耐腐蚀性和抗氧化性。
金属材料的耐腐蚀性和抗氧化性统称为化学稳定性。
在高温下的化学稳定性成为热稳定性。
（1）耐腐蚀性金属材料在常温下抵抗氧、水蒸气及其他化学介质腐蚀破坏作用的能力称耐腐蚀性，碳钢、铸铁、的耐腐蚀性较差，
；钛及其合金的、不锈钢的耐腐蚀性好，铝合金和铜合金有较好的耐腐蚀性。
（2）抗氧化性金属材料在加热时抵抗氧化作用的能力称抗氧化性。
加入铬硅钛铝等元素，可提高钢的抗氧化性，如4G 9Si2可制造内燃机排气阀及加热炉炉底板、料盘等。
小结：回顾金属材料的理化性能指标
布置作业：P11 4、5
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