金屬材料組織和性能之間的關系

那維克然·塞力木

摘要：在機械熱處理工藝中，金屬的組織與性能是一個非常重要的問題，國內有大量的文獻，由此可以看到，在機械行業中，金屬的構造與特性是非常重要的。金屬材料與熱處理的基本內容是通過對金屬材料的組成以及性能等因素進行研究，找出其內在的物理規律，從而為我國的機械加工及熱處理事業作出一定的貢獻。

關鍵詞：金屬材料;組織性能;機械熱處理

前言：金屬材料主要包括是金、銀、銅、鐵、鋁、鎳、合金等常。其中，黑色金屬是一種鋼鐵制品，在工業上應用較廣;有色金屬的使用量較小，不易處理，常被作為特殊部件使用。由于金屬材料的種類繁多，其特性各異，因此，要使其得到科學的處理，首先要了解其結構與其自身性能之間的關系。

1.金屬材料組織與使用性能之間的關系

1.1與力學性能之間的關系

金屬常用有色金屬用量小，加工困難，可作為特種產品。因為金屬材料種類繁多，其特性力的金屬物質的顯露。萊氏體的滲碳體。鐵素體硬度;珠光體是由鐵素體和滲碳體構成的，而萊氏體則是奧氏體和滲碳體，具有較低的硬度和較低的塑性。可見，不同木材的組織，會有很大的差。一般，非上的工藝是采用冷拉制或熱處理。力學性質是指金屬材料在受到外力的影響時所呈現的特征。例如：鐵碳體、鐵素體、奧氏體、滲碳體、珠光體、萊氏體。鐵素體硬度高，硬度高，硬度高，而珠光體是由鐵素體和滲碳體組成，具有介于二者之間的力學性質;而萊氏體是硬度高，塑性低的滲碳體。可見，不同材料的組織，其性能差異很大，碳含量越低，其強度和硬度就越低，而其塑性和延展性就會相反。增加碳元素，可以改善鋼的強度、硬度，但也會使鋼的塑性、韌性下降?？偟膩碚f，無論是采用上述的方法，還是采用冷拉、熱處理，都能改變材料的特性。

1.2與物理性能之間的關系

金屬常用有色金屬用量小，加工困難，可作為特種產品。因為金屬材料種類繁多，其特性也有差異。力的金屬物質的顯露。萊氏體的滲碳體。鐵素體硬度;珠光體是由鐵素體和滲碳體構成的，而萊氏體則是奧氏體和滲碳體，具有較低的硬度和較低的塑性?？梢姡煌静牡慕M織，會有很大的差別，碳的含量，強度，硬度，都會下降。一般，非上的工藝是采用冷拉制或熱處理?？傮w來說，不是采用冷拉法或熱處理法。不同的金屬具有各自的用途，在不同的環境中，其物理性能也不盡相同，比如在1538℃下，鋼可以由固體轉變為液體。熱導率是一種非常重要的物理性能，金屬材料的導熱性要比非金屬要高，而在實際應用中，我們通常會選用成本更高的銅、鋁。如果是金屬的話，其散熱效果就會更好，比如冰箱的冷卻，就是用這種材料制造的。金屬的溫度和強度都是很高的，但大家都知道，金屬的膨脹和收縮是很關鍵的，因為它們的體積和溫度都在不斷的升高。以鐵-碳合金為例，在添加鎳后，通過固溶，得到一種單相結構，從而使其具有良好的耐熱性。

1.3與化學性能之間的關系

金屬材料的化學性能是指其在化學作用下所表現出的性能，在選擇金屬材料時，應充分考慮其抗腐蝕、抗氧化等性能。銹蝕，指的是腐蝕，為了避免它的氧化，一般會加入適量的鉻、鉛等元素。提高基體電極的電位，可以使合金在室溫下維持單一的結構。

2金屬材料組織與工藝性能之間的關系

2.1與鑄造性能之間的關系

金屬鑄造就是將金屬澆注、冷卻、固化，得到需要形狀的鑄件。金屬材料的組織均勻對鑄件的影響作用金屬鑄造是把熔融的金屬注射到模具中，冷卻并凝固，從而得到理想的鑄件。通常，組織的均勻性對鑄件的性能有很大的影響。如果內部組織不均勻，將會導致鑄件的性能差異，不僅會降低鑄件的質量，還會給生產帶來危險。

2.2與鍛壓性能之間的關系

鍛壓是通過對原材料施加外力以改善其結構，從而提高其力學性能的一種方法。金屬材料的鍛燒性能是衡量其工藝水平的主要標準，常用的指標有塑性比、形變抗性等。研究發現，該固溶體鍛燒性能好，晶粒結構均勻，但碳化物的鍛燒性能差。因此，在鍛壓工藝中，純金屬比合金具有更好的鍛壓性能，低碳含量的鐵碳合金具有更好的鍛壓效果。

2.3與焊接性能之間的關系

金屬材料的焊接性能是指在特定的情況下，被焊的金屬是否能夠獲得優質的焊縫。對于碳素鋼，由于其具有良好的焊接性能，而高碳鋼的焊接性能則相對較差。不同組織的鐵碳合金的焊接性因含碳量的差異而有差異：奧氏體碳數較少，焊接性較好;熱影響區的鐵素體晶粒易于過熱、粗化;馬氏體焊后淬硬大，易出現冷裂;珠光體的可焊性較差。

2.4與切削加工性能之間的關系

切削加工性能是指加工金屬材料時所遇到的困難。從表面上看，切削性能取決于材料的硬度，但在實際使用中，其切削加工性能與其金相組織狀態有很大的關系。硬度高，難以加工，但表面光滑，硬度低，容易粘連，打磨不良，其實是因為鋼鐵的結構。在實際應用中，對其進行熱處理，使其力學性能得到改善，如采用正、冷拉工藝，可使其硬度得到提高;金屬材料的結構與性質關系在實踐中的應用。由以上研究可知，組織形態對力學及加工性能有很大的影響。采用合適的加工方法，可以提高產品的各種性能，充分發揮其潛力，從而提高產品的質量。冷加工是指利用冷塑性變形促進組織纖維化、晶格畸變，提高組織的強度和硬度。在實際生產中，大多數銅件的成型工藝均為冷塑性成型。熱處理工藝主要有：正火，退火，回火，淬火，化學熱處理等。例如采用正火工藝可以使合金的晶粒細化，提高其強度和硬度。采用退火處理后，材料的組織更加均勻，擴散退火，使其組織更加均勻;而化學熱處理，是指在金屬表面注入一種化學物質，使其發生化學改變，從而提高其物理性能。

結束語

綜上所述，金屬材料是人類生產與生活中比不可少的物質之一，在工業生產中得到了廣泛的應用。金屬材料主要有：黑色金屬、有色金屬、特種金屬等。金屬的組織是影響其性能的關鍵因素，通過對金屬材料內部的組織結構進行調節可以對其所具備的各項性能進行有效的控制。由于材料的晶粒大小、結構、同質異構等原因，在一定程度上影響了其機械性能，因此需要對金屬材料組織與其性能之間的關系進行深入研究。

參考文獻

[1]李德恒.淺談金屬材料的組織與性能的關系[J].中國科技財富，2010（24）.