Основни познания за метални материали
Общ преглед: Металните материали се отнасят за метални елементи или материали с метални свойства, които са съставени главно от метални елементи. Включително чисти метали, сплави, интерметални съединения на метални материали и специални метални материали и др. (Забележка: Металните оксиди (като алуминиев оксид) не са метални материали)
1. Значение
Развитието на човешката цивилизация и социалният прогрес са тясно свързани с металните материали. Бронзовата и желязната епоха, последвали каменната епоха, са белязани от прилагането на метални материали. В съвремието голямо разнообразие от метални материали са се превърнали във важна материална основа за развитието на човешкото общество.
2.Тип
Металните материали обикновено се разделят на черни метали, цветни метали и специални метални материали.
(1) Черните метали също се наричат стоманени материали, включително промишлено чисто желязо, съдържащо повече от 90% желязо, чугун, съдържащ 2% до 4% въглерод, въглеродна стомана, съдържаща по-малко от 2% въглерод, и различни конструкционни стомани, неръждаема стомана, топлина - устойчива стомана, високотемпературна сплав, неръждаема стомана, прецизна сплав и др. Общите черни метали включват също хром, манган и техните сплави.
(2) Цветните метали се отнасят за всички метали и техните сплави с изключение на желязо, хром и манган, които обикновено се разделят на леки метали, тежки метали, благородни метали, полуметали, редки метали и редкоземни метали. Якостта и твърдостта на сплавите от цветни метали обикновено са по-високи от тези на чистите метали и имат по-голяма устойчивост и по-малък температурен коефициент на устойчивост.
(3) Специалните метални материали включват структурни метални материали и функционални метални материали за различни приложения. Сред тях са аморфни метални материали, получени чрез процеси на бърза кондензация, както и квазикристални, микрокристални, нанокристални метални материали и др.; има и специални функционални сплави като стелт, устойчивост на водород, свръхпроводимост, памет на формата, устойчивост на износване, намаляване на вибрациите и затихване и т.н. и композитни материали с метална матрица и др.
3. Изпълнение
Обикновено се разделя на две категории: ефективност на процеса и ефективност на използване. Така наречената производителност на процеса се отнася до производителността на метални материали при определени студени и горещи условия на обработка по време на производствения процес на механични части. Качеството на изпълнение на процеса на метални материали определя неговата адаптивност към обработка и формоване по време на производствения процес. Поради различните условия на обработка, изискваните свойства на процеса също са различни, като производителност на леене, заваряемост, възможност за коване, производителност на топлинна обработка, способност за обработка на рязане и др.
Така наречената производителност се отнася до производителността на металните материали при условията на използване на механични части, включително механични свойства, физични свойства, химични свойства и т.н. Ефективността на металните материали определя техния диапазон на употреба и експлоатационен живот. В машиностроителната индустрия общите механични части се използват при нормална температура, нормално налягане и силно корозивни среди и по време на употреба всяка механична част ще понесе различни натоварвания. Способността на металните материали да издържат на повреди при натоварване се нарича механични свойства (известни също като механични свойства в миналото). Механичните свойства на металните материали са основната основа за проектирането и избора на материали на частите. В зависимост от естеството на външното натоварване (като напрежение, компресия, усукване, удар, циклично натоварване и т.н.), механичните свойства, изисквани за металните материали, също ще бъдат различни. Често използваните механични свойства включват: якост, пластичност, твърдост, якост на удар, устойчивост на многократен удар и граница на умора.
