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  • 金屬材料組織性能改變方式

    2018-09-21 14:27:04 大云網(wǎng)  點(diǎn)擊量: 評(píng)論 (0)
    摘要:金屬材料可以通過相應(yīng)的加工工藝,改變其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu),進(jìn)而影響金屬材料的工藝性能和使用性能。伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,我國(guó)在科

    摘要:金屬材料可以通過相應(yīng)的加工工藝,改變其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu),進(jìn)而影響金屬材料的工藝性能和使用性能。伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,我國(guó)在科學(xué)技術(shù)研究方面的投入逐漸加大。只有不斷的發(fā)展我國(guó)的科學(xué)技術(shù)才可以帶動(dòng)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展走向持續(xù)性的發(fā)展道路。在機(jī)械加工行業(yè)我國(guó)的金屬材料的使用和性能的保障一直處在一種發(fā)展和探索的階段,我國(guó)在這一方面較國(guó)外的技術(shù)還需要進(jìn)行不斷的創(chuàng)新和改進(jìn)。本文針對(duì)金屬材料組織改變性能的方式進(jìn)行專業(yè)的分析和討論,從不同的方面進(jìn)行介紹,希望通過本文的介紹和闡述,對(duì)我國(guó)的金屬材料的性能使用和改變方面有一定的貢獻(xiàn)。

    中圖分類號(hào):TG115文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

    金屬材料作為我國(guó)工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)性原材料,對(duì)于我國(guó)的工業(yè)發(fā)展至關(guān)重要,我們只有詳細(xì)的了解金屬結(jié)構(gòu)的組織結(jié)構(gòu),通過改變其組織結(jié)構(gòu)來(lái)改變其工藝性能和使用性能,才能推動(dòng)我國(guó)的工業(yè)發(fā)展,推動(dòng)我國(guó)的科研技術(shù)創(chuàng)新。

    針對(duì)金屬材料組織改變其性能的方式的論述,本文從三個(gè)方面闡述。第一個(gè)方面是金屬材料的機(jī)械性能和生產(chǎn)的關(guān)聯(lián)。第二個(gè)方面是金屬材料的機(jī)械性能和金屬材料的組織結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。第三個(gè)方面是改變金屬材料組織結(jié)構(gòu)來(lái)改變其材料性能的方法。下面進(jìn)行詳細(xì)的敘述和分析。

    一、金屬材料的機(jī)械性能和生產(chǎn)的關(guān)聯(lián)

    金屬材料在我國(guó)的應(yīng)用廣泛的原因,主要有兩個(gè):第一個(gè)是金屬材料在機(jī)械行業(yè)有著較好的使用性能;第二個(gè)是金屬材料在施工過程中有較好的工藝性能。金屬材料在使用的過程中的力學(xué)性能非常突出。例如汽車的制造過程中之所以使用金屬材料主要是因?yàn)榻饘俨牧系膹?qiáng)度較高,能夠適應(yīng)汽車在使用過程中的性能要求。現(xiàn)在機(jī)架過程中的車刀應(yīng)用的也是金屬材料,主要是因?yàn)榻饘俨牧系挠捕容^高,能夠適應(yīng)車刀在使用過程中的性能要求。這是由于金屬材料有著眾多的優(yōu)點(diǎn),才使得金屬材料的使用頻率較高,應(yīng)用范圍較廣。

    金屬材料的機(jī)械性能的相關(guān)指標(biāo)很多,主要包括了五個(gè)方面。第一個(gè)是金屬材料的強(qiáng)度;第二個(gè)是金屬材料的塑性;第三個(gè)是金屬材料的彈性;第四個(gè)是金屬材料的抗疲勞性;第五個(gè)是金屬材料的抗蠕變性。上述的五種金屬材料的機(jī)械性能指標(biāo)是我們?cè)跈C(jī)械設(shè)計(jì)的主要依據(jù),同時(shí)也是機(jī)械生產(chǎn)過程中的材料選擇的依據(jù)。在這五個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中最為重要的是金屬材料的強(qiáng)度;金屬材料的硬度和金屬材料的韌性等,這些指標(biāo)在金屬材料的選擇過程中都會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)注。綜上所述,我們應(yīng)該有效的了解金屬材料存有的每種機(jī)械性能和機(jī)械指標(biāo)。只有這樣我們才能夠有效的保障在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中和機(jī)械生產(chǎn)過程中合理的應(yīng)用各種金屬材料,讓每一種金屬材料物盡其用。

    二、金屬材料的機(jī)械性能和金屬材料的組織結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系

    通過金屬材料的物理學(xué)分析可以知道,金屬材料的組織結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,通過研究可以得知,純度為百分之百的金屬為晶體結(jié)構(gòu)。不同種類的金屬材料,其組織結(jié)構(gòu)也是有區(qū)別的,這樣就導(dǎo)致了金屬材料的性能有一定的差異。但是在實(shí)際的應(yīng)用中,金屬材料是一個(gè)多晶體的組織。金屬材料的形狀和其組織結(jié)構(gòu)中存在的缺陷有關(guān)。按照實(shí)驗(yàn)室給出的數(shù)據(jù)可知,細(xì)晶粒的金屬材料在強(qiáng)度方面要強(qiáng)于粗晶粒的金屬材料。但是在進(jìn)行冷加工或者熱加工之后,大多數(shù)的金屬材料的性能會(huì)發(fā)生改變,這主要是由于金屬材料的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。在一定的條件下,金屬材料的晶體會(huì)出現(xiàn)扭曲,這樣就導(dǎo)致了金屬材料的結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生變化,進(jìn)而嚴(yán)重的影響了金屬材料的機(jī)械性能。

    現(xiàn)階段,我國(guó)使用的金屬材料多為合金鋼材料。合金材料的組織結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。合金材料的性能不僅僅和合金材料的組成元素有關(guān),更加影響合金材料性能的是合金材料的相。合金材料的相主要指的是在相同的化學(xué)成分和物理狀態(tài)下,改變其他的條件時(shí),合金發(fā)生的相應(yīng)的改變。合金材料可以是單相的組織結(jié)構(gòu),有的時(shí)候合金材料是多相的組織結(jié)構(gòu)。單相合金在外部條件發(fā)生變化的時(shí)候,改變的是其組織結(jié)構(gòu)中的原子的排列順序,進(jìn)而改變和合金材料的性能;多相的合金材料是有多個(gè)單相合金材料組合而成。多個(gè)相體的結(jié)合會(huì)有效的改變合金材料的機(jī)械性能,不同的相體的組成成分會(huì)導(dǎo)致合金材料的性能的差異。相體中的晶體的粗細(xì),第二相體的具體結(jié)構(gòu)分布都會(huì)對(duì)合金材料的組織結(jié)構(gòu)有一定的影響。上述的內(nèi)容只有在顯微鏡的觀察下才能夠清晰的判斷。我們?cè)谑褂玫倪^程中要對(duì)合金材料的組織結(jié)構(gòu)和使用性能有一個(gè)充分的考量和科學(xué)的判斷。

    三、改變金屬材料組織結(jié)構(gòu)來(lái)改變其材料性能的方法

    在實(shí)際的生產(chǎn)中,我們要想實(shí)現(xiàn)金屬材料的某種性能,我們可以通過采取某種工藝手段來(lái)改變其組織結(jié)構(gòu),進(jìn)而改變其工藝性能。關(guān)于改變金屬材料組織結(jié)構(gòu)來(lái)改變其材料性能的方法的論述,本文從三個(gè)方面進(jìn)行分析和闡述。第一個(gè)方面是可以通過將金屬材料的組織均勻化,晶粒細(xì)化的方式改變和提升金屬材料的機(jī)械性能。第二個(gè)方面是可以通過改變金屬材料的第二相的形狀的方式來(lái)改變金屬材料的機(jī)械性能。第三個(gè)方面是可以通過改變金屬材料的第二相的分布的方式來(lái)改變金屬材料的機(jī)械性能。下面進(jìn)行詳細(xì)的分析和聞述。

    (1)方法一:可以通過將金屬材料的組織均勻化,晶粒細(xì)化的方式改變和提升金屬材料的機(jī)械性能。

    完全退火可以細(xì)化組織,均勻組織。擴(kuò)散退火能使鋼的成分均勻化,消除偏析。正火同樣可以細(xì)化晶粒,提高強(qiáng)度和硬度。

    (2)方法二:可以通過改變金屬材料的第二相的形狀的方式來(lái)改變金屬材料的機(jī)械性能球化退火能把過共析鋼中的網(wǎng)狀滲碳體變?yōu)轭w粒狀,改善工件的切削加工性,減少鋼在淬火中的變形開裂傾向。再結(jié)晶退火能消除冷加工后晶格的畸變,消除加工硬化,使材料恢復(fù)到原來(lái)的好的塑性,以便繼續(xù)壓力加工。

    (3)方法三:可以通過改變金屬材料的第二相的分布的方式來(lái)改變金屬材料的機(jī)械性能。

    通過淬火,將第二相留在晶體內(nèi),成為過飽和的固溶體—得到高硬度的馬氏體。硬鋁合金則通過“時(shí)效”析出第二項(xiàng)(強(qiáng)化項(xiàng)),以達(dá)硬化的目的。

    (張炯 廣西科技大學(xué)職業(yè)技術(shù)教育學(xué)院,廣西  柳州 545006)

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    責(zé)任編輯:售電小陳

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