金属材料的分类
1. 按化学成分可分为:**属与合金。
由两种或两种以上金属(或金属与非金属)构成的材料称为合金。
2. 金属与合金又可分为两大类:即黑色金属(或合金)和有色金属(或合金)。
黑色金属是指铁碳合金,即钢和铸铁。
有色金属是指除黑色金属之外的金属及其合金。例如铜及铜合金(各种黄铜、青铜等)、铝及铝合金(铝硅合金、铝镁合金等)
由于**属的冶炼、提纯工艺相当复杂,生产成本也相当高,而且**属又受到自身某些特点和性能的约束,所以实际应用较少。因此,人类无论是在生产领域还是在生话领域中所用的金属材料基本都是以合金为主,尤其以钢和铸铁的应用为广泛和普遍。
金属材料检测项目:
1、化学成分分析:金属材料里的各种化学成分含量,直读光谱法、ICP、氧氮分析仪、碳硫分析仪等
2、机械性能:拉伸试验、高低温拉伸试验、高速拉伸测试、弯曲试验、室温冲击试验、低温冲击试验、洛氏硬度试验 、布氏硬度试验、维氏硬度试验、压扁试验,扩口试验
3、金相测试:非金属夹杂物、低倍组织、晶粒度、断口检验、镀层厚度、硬化层深度、脱碳层、灰口铸铁金相、球墨铸铁金相、金相切片分析;
4、镀层测试:常用方法为,镀层测厚-库仑法、镀层测厚-金相法、镀层测厚-涡流法、镀层测厚-射线荧光法、镀层成分分析和表面污点分析;
5、腐蚀测试:晶间腐蚀试验、黄铜脱锌腐蚀、铝合金剥落腐蚀、中性盐雾试验 、酸性盐雾试验、铜离子加速盐雾、二氧化硫腐蚀试验、硫化氢腐蚀试验
6、无损探伤:超声波检测、射线检测、磁粉检测、渗透检测;
7、尺寸测试:包括尺寸测量、对称性、垂直度、平整度、圆跳动、同轴度、平行度、圆度、粗糙度;
8、焊接工艺评定:包括拉伸测试、弯曲测试 (面弯背弯侧弯)、超声波检测、射线检测、磁粉检测、渗透检测、表面目测、宏观组织检测、焊缝硬度测试、冲击测试。
9、金属材料检测-失效分析:失效分析的程序和步骤、对失效事件进行调查、确定肇事件或者首先失效件、仔细收集失效件骸并妥善保管、收集失效件背景资料、确定失效分析方案并制定实施细节、检查、测试与分析。
硬度:
金属材料抵抗局部变形,特别是塑性变形、压头压入痕迹的能力,称为硬度。硬度是反映金属硬软程度的一个重要评价指标。硬度直接影响到金属材料的耐磨性和切削加工性能,这是因为在机械加工、制造过程中,所用的模具、刃具、量具以及工件的耐磨表面都具有足够高的硬度,才能够保证它们的使用性能和寿命。若被切削加工的金属零件的硬度过高,必然会给切削加工增加困难,甚至损害切削。可见硬度是一项较为重要的机械性能指标,而且其应用为广泛。
硬度与强度之间存在一定的换算关系,所以在零件图纸设计的技术条件中,通常只标注出硬度要求。
金属材料的硬度通常是采用硬度计进行测定,可直接读出数值。常用的硬度试验方法有两种:布氏硬度和洛氏硬度。
疲劳强度(σ-1)
在实际使用过程中,绝大多数承受交变载荷的零件往往在其所受力远远没有达到它的强度较**就突然发生了断裂,这种现象称之为疲劳断裂。发生疲劳断裂时的临界应力(或称疲劳应力)称之为疲劳强度。一般来讲,运动机件如齿轮、连杆、曲轴、弹簧等的主要损坏形式就是疲劳断裂。
产生疲劳断裂的原因:金属材料的缺陷(如气孔、夹杂、晶界缺陷等);金属表面的划痕;以及零件制造过程中形成的沟、槽、尖角等。上述缺陷容易造成应力集中现象,导致金属材料产生微裂纹,这种微裂纹随交变载荷作用次数的增加而逐渐扩展加深,直至不能承受所加的交变载荷而突然发生断裂。
塑性:
塑性是指金属材料在发生塑性变形而不被破坏的能力。
1. 延伸率(伸长率)(δ):
按照规定的尺寸制备试样在试验设备上进行拉伸,拉断时试样因变形而伸长的部分与试样原始长度之比的百分数就是该实验材料的延伸率。
2. 断面收缩率(ψ):
金属拉伸试样在拉伸过程中随着变性的发展,金属拉伸试样长度不断延伸,截面面积不断缩小,直至拉断。此时,截面面积缩小的与原截面面积之比的百分数就是该实验材料的断面收缩率。
延伸率和断面收缩率的值愈大,金属的塑性愈好。良好的塑性不但是金属材料能够进行轧制、锻造、挤压、冲压、焊接的必要条件,而且在工作或使用过程中万一发生**载,由于零件首先发生塑性变形,能够避免发生突然断裂。
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