金屬材料性能

材料在力作用下表現出來的性能

金屬材料的力學性能又稱機械性能,是材料在力的作用下所表現出來的性能。力學性能對金屬材料的使用性能和工藝性能有著非常重要的影響。金屬材材料的力學性能有:強度、塑性、硬度、韌性、疲勞強度等。

力學性能


物理性能

金屬材料的物理性能主要有密度、熔點、熱膨脹性、導熱性、導電性和磁性等。由於機器零件的用途不同,對其物理性能要求也有所不同。例如,飛機零件常選用密度小的鋁、鎂、鈦合金來製造;設計電機、電器零件時,常要考慮金屬材料的導電性等。
金屬材料的物理性能有時對加工工藝也有一定的影響。例如,高速鋼的導熱性較差,鍛造時應採用低的速度來加熱升溫,否則容易產生裂紋;而材料的導熱性對切削刀具的溫升有重大影響。又如,錫基軸承合金、鑄鐵和鑄鋼的熔點不同,故所選的熔煉設備、鑄型材料等均有很大的不同。

化學性能

金屬材料的化學性能主要是指在常溫或高溫時,抵抗各種介質侵蝕的能力,如耐酸性、鹼性抗氧化性等。
對於腐蝕介質中或在高溫下工作的機器零件,由於比在空氣中或室溫時的腐蝕更為強烈,故在設計這類零件時應特別注意金屬材料的化學性能,並採用化學穩定性良好的合金。如化工設備、醫療用具等常採用不鏽鋼來製造,而內燃機排氣門和電站設備的一些零件則常選用耐熱鋼來製造。

工藝性能


工藝性能是金屬材料物理、化學性能和力學性能在加工過程中的綜合反映,是指是否易於進行冷、熱加工的性能。按工藝方法的不同,可分為鑄造性、可鍛性、焊接性和切削加工性等。
在設計零件和選擇工藝方法時,都要考慮金屬材料的工藝性能。例如,灰鑄鐵鑄造性能優良,是其廣泛用來製造鑄件的重要原因,但他們的可鍛性極差,不能進行鍛造,其焊接性也較差。又如,低碳鋼的焊接性能優良,而高碳鋼則很差,因此焊接結構廣泛採用低碳鋼。