一文讀懂金屬材料的使用性能
2022-06-07 來自: 沈陽市中聯(lián)銅鋁業(yè)有限公司 瀏覽次數(shù):1455
導(dǎo)語
金屬材料的性能是選擇材料的主要依據(jù)。金屬材料的性能一般分為工藝性能和使用性能
01物理性能
金屬在力
、熱、光、電等物理作用下所反映的特性為金屬的物理性能,其主要物理性能指標(biāo)見表 1。02化學(xué)性能
金屬材料的化學(xué)性能是指金屬材料在室溫或高溫條件下,抵抗各種腐蝕性介質(zhì)對它進行化學(xué)侵蝕的一種能力
。金屬材料的化學(xué)性能,主要在于耐腐蝕性。金屬材料抵抗周圍介質(zhì)腐蝕破壞作用的能力稱為耐腐蝕性。化學(xué)腐蝕
化學(xué)腐蝕是金屬與周圍介質(zhì)直接起化學(xué)作用的結(jié)果
,它包括氣體腐蝕和金屬在非電解質(zhì)中腐蝕兩種腐蝕形式。其特點是腐蝕過程不產(chǎn)生電流,并且腐蝕產(chǎn)物沉積在金屬表面上。如純鐵在水中或在高溫下受蒸汽和氣體的作用而引起的生銹現(xiàn)象,就是化學(xué)腐蝕的典型例子。電化學(xué)腐蝕
金屬與酸
、堿、鹽等電解質(zhì)溶液接觸時發(fā)生作用而引起的腐蝕,稱為電化學(xué)腐蝕。它的特點是腐蝕過程中有電流產(chǎn)生(即所謂微電池作用),其腐蝕產(chǎn)物(鐵銹)不覆蓋在作為陽極的金屬表面上腐蝕率
腐蝕率是指將試樣置于試驗介質(zhì)中,經(jīng)時間后測量其重量變化所求得的材料的腐蝕 (即均勻腐蝕)速度
。腐蝕率可用單位時間、單位面積上的質(zhì)量損失來表示,計算公式如下:03力學(xué)性能
材料的力學(xué)性能是指材料在不同環(huán)境(如溫度
、介質(zhì)、濕度)下,承受各種外加載荷(拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)、沖擊、交變應(yīng)力等)時所表現(xiàn)出的力學(xué)特征。由于載荷施加的方式多種多樣,而環(huán)境、介質(zhì)的變化又十分復(fù)雜,所以金屬在這些條件下所表現(xiàn)的行為就會大不相同,致使金屬材料力學(xué)性能所研究的內(nèi)容非常廣泛,它已發(fā)展成為介于金屬學(xué)和材料力學(xué)之間的一門邊緣學(xué)科。因為金屬構(gòu)件的承載條件一般用各種力學(xué)參量 (如應(yīng)力、應(yīng)變和沖擊能量等)來表示,因此,人們便將表征金屬材料力學(xué)行為的力學(xué)參量的臨界值或規(guī)定值稱為金屬材料力學(xué)性能指標(biāo),如強度指標(biāo)、塑性指標(biāo)和韌性指標(biāo)等。金屬的力學(xué)性能見表4。04焊接功能
金屬焊接性是金屬資料自身對焊接加工的適應(yīng)性
,首要指在焊接工藝條件下(包含焊接資料、焊接辦法、焊接工藝參數(shù)和結(jié)構(gòu)形式等),能否取得焊接接頭的難易 程度以及該接頭能否在規(guī)則的運用條件下牢靠運轉(zhuǎn)。它包含兩方面內(nèi)容:一是焊接接頭的接合功能,即在焊接工藝條件下焊接接頭熱影響區(qū)的基本組織
焊接接頭一般包括焊縫金屬區(qū)
圖2 焊接熱影響區(qū)的分布特征 1一熔合區(qū);2一過熱區(qū)
;3一正火區(qū);4一不完全重結(jié)晶區(qū);5一母材;6-淬火區(qū);7一部分淬火區(qū);8一回火區(qū)不易淬火鋼熱影響區(qū)的組織分布及性能
不易淬火鋼是指在焊后自然冷卻條件下不易形成馬氏體的鋼種
,如普通低碳鋼等。如圖2所示,不易淬火鋼的熱影響區(qū)由熔合區(qū)、過熱區(qū)、正火區(qū)和不完全結(jié)晶區(qū)四部分組成。(1)熔合區(qū)
。熔合區(qū)包括填充金屬熔化區(qū)和半熔化區(qū)(即加熱溫度在液相線和固相線之間),半熔化區(qū)由于化學(xué)成分和組織性能有較大的不均勻性,其強度、韌性較差,應(yīng)引起注意。(2)過熱區(qū)
(3)正火區(qū)(相變重結(jié)晶區(qū))
(4)不完全重結(jié)晶區(qū)
以上四區(qū)是低碳鋼、低合金鋼熱影響區(qū)的基本組織特征
易淬火鋼熱影響區(qū)的組織分布及性能
易淬火鋼是指在焊后空冷條件下容易淬火形成馬氏 體等淬硬組織的鋼種
(1)完全淬火區(qū)。受熱溫度處于固相線到A,之間
(2)不完全淬火區(qū)
(3)回火區(qū)
焊接裂紋
焊接裂紋可以通過肉眼或探傷手段發(fā)現(xiàn)
參考文獻:[1]阮於珍 .核電廠材料 [M].北京:原子能出版社,2010.
產(chǎn)品展示
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