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...
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为了改善和提高钢的某些性能和使之获得某些特殊性能而有意在冶炼过程中加入的元素称为合金元素。常用的合金元素有铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、锆、钴、硅、锰、铝、铜、硼、稀土等。磷、硫、氮等在某些情况下也起到合金的作用。(1) 铬(Cr)铬能增加钢的淬透性并有二次硬化的作用,可提高碳钢的硬度和耐磨性而不使钢变脆。含量超过12%时,使钢有良好的高温抗氧化性和耐氧化性腐蚀的作用,还增加钢的热强性。铬为不锈钢耐酸钢及耐热钢的主要合金元素。铬能提高碳素钢轧制状态的强度和硬度,降低伸长率和断面收缩率。当铬含量超过15%时,强度和硬度将下降,伸长率和断面收缩率则相应地有所提高。含铬钢的零件经研磨容易获得较高的表面加工质量。铬在调质结构中的主要作用是提高淬透性,使钢经淬火回火后具有较好的综合力学性能,在渗碳钢中还可以形成含铬的碳化物,从而提高材料表面的耐磨性。含铬的弹簧钢在热处理时不易脱碳。铬能提高工具钢的耐磨性、硬度和红硬性,有良好的回火稳定性。在电热合金中,铬能提高合金的抗氧化性、电阻和强度。(2)镍(Ni)镍在钢中强化铁素体并细化珠光体,总的效果是提高强度,对塑性的影响不显著。一般地讲,对不需调质处理而在轧钢、正火或退火状态使用的低碳钢,一定的含镍量能提高钢的强度而不显著降低其韧性。据统计,每增加1%的镍约可提高强度29.4Pa。随着镍含量的增加,钢的屈服程度比抗拉强度提高的快,因此含镍钢的比可较...
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材料决定性能。市场上绝缘端子的供应商有成千上万个,因行业规范缺乏,供应的产品质量也参差不齐。市场上绝缘端子的材质大致有铜合金和紫铜两种。铜合金是以纯铜为基体加入一种或几种其他元素所构成的合金。主要有白铜、黄铜、青铜等。其中冷压端头所使用的合金铜以黄铜为主。黄铜,又分为普通黄铜和特殊黄铜,普通黄铜是由铜和锌所组成的合金,特殊黄铜是在普通黄铜的基础上加入了铅、锡、锰、镍、铁、硅等其他金属。特殊黄铜具有强度高、硬度大、耐化学腐蚀性强等优势,还有切削加工的机械性能也较突出。黄铜常被用于制造阀门、水管、空调内外机连接管和散热器等。铜合金中的磷青铜的弹性极限高,导电性好,适用于制造精密弹簧和电接触元件,联捷电气生产的接线端子导电件原材料通常为磷青铜。紫铜,又名红铜就是铜单质。因其具有玫瑰红色,表面形成氧化膜后呈紫色,故一般称为紫铜,它是含有一定氧的铜,因而又称含氧铜。紫铜具有良好的导电性、可塑性、焊接性和耐腐蚀性,主要用于制作发电机﹑母线﹑电缆﹑开关装置﹑变压器等电工器材和热交换器﹑管道﹑太阳能加热装置的平板集热器等导热器材。紫铜性能较合金铜有较大的优势,但成本较高。现在的接线端子厂家,往往为了降低成本,所选用的材料中含有较多的杂质,比如锌的含量都超标。这样导致黄铜和紫铜的导电率和拉伸以及抗弯折等性能都大幅度降低。导电率,是接线端子性能的关键。导电率高,电阻就低,能使电流快速通过,从而降低由电...
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工程材料中应用较多的是金属材料,具有强度高、韧性好、疲劳抗力高等优良性能,用来制造各种重要的机器零件和工程结构件。一、机床零件的选材分析机床零件的品种繁多,按结构特点、功用和受载特点可分为:轴类零件、齿轮类零件、机床导轨等。1.机床轴类零件的选材机床主轴是机床中最主要的轴类零件。机床类型不同,主轴的工作条件也不一样。根据主轴工作时所受载荷的大小和类型,大体上可以分为四类:(1)轻载主轴。工作载荷小,冲击载荷不大,轴颈部位磨损不严重,例如普通车床的主轴。这类轴一般用45钢制造,经调质或正火处理,在要求耐磨的部位采用高频表面淬火强化。(2)中载主轴。中等载荷,磨损较严重,有一定的冲击载荷,例如铣床主轴。一般用合金调质钢制造,如40Cr钢,经调质处理,要求耐磨部位进行表面淬火强化。(3)重载主轴。工作载荷大,磨损及冲击都较严重,例如工作载荷大的组合机床主轴。一般用20CrMnTi钢制造,经渗碳、淬火处理。(4)高精度主轴。有些机床主轴工作载荷并不大,但精度要求非常高,热处理后变形应极小。工作过程中磨损应极轻微,例如精密镗床的主轴。一般用38CrMoAlA专用氮化钢制造,经调质处理后,进行氮化及尺寸稳定化处理。过去,主轴几乎全部都是用钢制造的,现在轻载和中载主轴已经可用球墨铸铁制造。2.机床齿轮类零件的选材机床齿轮按工作条件壳分为三类:(1)轻载齿轮。转动速度一般都不高,大多用45钢制造,...
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