常見的金屬材料課件1

常見的金屬材料課件

金屬材料的分類及性質(zhì)概述01碳素鋼：含碳量在0.02%至2.11%之間的鋼合金鋼：含有兩種或多種合金元素的鋼鑄鐵：含碳量在2.11%以上的鐵碳合金按化學(xué)成分分類結(jié)構(gòu)鋼：用于制造各種工程結(jié)構(gòu)的鋼材工具鋼：用于制造各種工具、模具的鋼材特殊鋼：具有特殊性能的鋼材，如不銹鋼、耐熱鋼等按工業(yè)用途分類珠光體鋼：含有珠光體的鋼材馬氏體鋼：含有馬氏體的鋼材奧氏體鋼：含有奧氏體的鋼材按金相組織分類??????金屬材料的分類方法及其常見類型物理性質(zhì)密度：金屬的重量與其體積之比熔點(diǎn)：金屬由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的溫度沸點(diǎn)：金屬由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)的溫度電導(dǎo)率：金屬導(dǎo)電的性能化學(xué)性質(zhì)活性：金屬與非金屬反應(yīng)的能力氧化性：金屬在空氣中與氧氣反應(yīng)的能力還原性：金屬?gòu)幕衔镏袏Z取電子的能力機(jī)械性質(zhì)強(qiáng)度：金屬抵抗外力破壞的能力硬度：金屬抵抗局部壓入的能力塑性：金屬在受力作用下發(fā)生變形的能力影響因素化學(xué)成分：金屬元素的種類和含量對(duì)金屬性質(zhì)有很大影響金相組織：金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)其性質(zhì)也有很大影響溫度：金屬在不同溫度下的性能有所不同應(yīng)力狀態(tài)：金屬在不同應(yīng)力狀態(tài)下的性能也有所不同金屬材料的性質(zhì)及其影響因素金屬材料的典型應(yīng)用領(lǐng)域建筑行業(yè)鋼筋混凝土：用于建筑結(jié)構(gòu)的鋼材鋼結(jié)構(gòu)：用于建筑結(jié)構(gòu)的鋼材交通運(yùn)輸行業(yè)軌道交通：軌道、車輛等使用的鋼材汽車制造：汽車車身、發(fā)動(dòng)機(jī)等使用的鋼材航空航天：航空器、航天器等使用的金屬材料能源行業(yè)石油鉆井：鉆井工具、管道等使用的鋼材發(fā)電設(shè)備：發(fā)電機(jī)、鍋爐等使用的金屬材料制造業(yè)機(jī)械設(shè)備：各種機(jī)械設(shè)備的零部件使用的鋼材刀具模具：制造刀具、模具的鋼材鐵及鐵合金的性質(zhì)與用途02鐵及其合金的基本性質(zhì)鐵的性質(zhì)鐵是碳鐵合金，具有較好的力學(xué)性能、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性鐵在空氣中容易生銹，形成氧化鐵鐵能與某些非金屬元素形成合金，如鋼鐵合金的性質(zhì)鐵合金是由鐵和其他元素組成的合金，具有較好的力學(xué)性能、耐磨性、耐腐蝕性等鐵合金的化學(xué)成分和性能可以通過調(diào)整合金元素的種類和含量來改變碳素鋼低碳鋼：含碳量較低的鋼材，用于制造各種結(jié)構(gòu)件、管道等中碳鋼：含碳量適中的鋼材，用于制造齒輪、軸承等高碳鋼：含碳量較高的鋼材，用于制造刀具、彈簧等合金鋼低碳合金鋼：含碳量較低，同時(shí)含有其他合金元素的鋼材，用于制造汽車齒輪、高強(qiáng)度螺栓等中碳合金鋼：含碳量適中，同時(shí)含有其他合金元素的鋼材，用于制造滾珠軸承、齒輪等高碳合金鋼：含碳量較高，同時(shí)含有其他合金元素的鋼材，用于制造刀具、彈簧等鐵及其合金的常見類型與用途煉鋼工藝高爐煉鋼：通過高溫熔化鐵礦石、廢鋼等原料，煉制出鋼液轉(zhuǎn)爐煉鋼：通過氧氣與廢鋼、生鐵等原料反應(yīng)，煉制出鋼液電爐煉鋼：通過電能為熱源，熔化廢鋼、合金等原料，煉制出鋼液鋼鐵冶金工藝氧化焙燒：通過高溫氧化，去除鐵礦石中的雜質(zhì)還原焙燒：通過還原劑將鐵礦石還原為金屬鐵煉鐵：將還原后的鐵與碳、硅等元素結(jié)合，煉制出生鐵鐵及其合金的制備技術(shù)與工藝鋁及鋁合金的性質(zhì)與用途03鋁及其合金的基本性質(zhì)鋁的性質(zhì)鋁是輕金屬，密度小，導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性好鋁在空氣中能形成氧化鋁薄膜，具有較好的耐腐蝕性鋁能與某些非金屬元素形成合金，如鋁合金鋁合金的性質(zhì)鋁合金是由鋁和其他元素組成的合金，具有較好的力學(xué)性能、耐腐蝕性、加工性能等鋁合金的化學(xué)成分和性能可以通過調(diào)整合金元素的種類和含量來改變鋁及其合金的常見類型與用途鋁合金鑄鋁合金：用于制造各種鑄造件，如發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、輪轂等變形鋁合金：用于制造各種擠壓件、板材、帶材等，如航空航天材料、汽車車身材料等鋁鋰合金：用于制造飛機(jī)蒙皮、火箭殼體等鋁的冶煉工藝電解鋁：通過電解氧化鋁，制得金屬鋁鋁土礦焙燒：通過高溫焙燒鋁土礦，提取出氧化鋁氧化鋁熔煉：通過高溫熔化氧化鋁，制得金屬鋁鋁合金的制備工藝熔煉法：將鋁和其他元素熔化后混合，冷卻凝固得到鋁合金鑄造法：將鋁合金熔化后倒入模具中，冷卻凝固得到鑄件塑性加工法：通過擠壓、拉伸等塑性加工方法，將鋁合金加工成所需形狀的零件鋁及其合金的制備技術(shù)與工藝銅及銅合金的性質(zhì)與用途04銅及其合金的基本性質(zhì)銅的性質(zhì)銅是重金屬，密度較大，導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性好銅在空氣中能形成氧化銅薄膜，具有較好的耐腐蝕性銅能與某些非金屬元素形成合金，如銅合金銅合金的性質(zhì)銅合金是由銅和其他元素組成的合金，具有較好的力學(xué)性能、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、耐腐蝕性等銅合金的化學(xué)成分和性能可以通過調(diào)整合金元素的種類和含量來改變銅及其合金的常見類型與用途銅合金黃銅：由銅和鋅組成的合金，用于制造管道、散熱器、樂器等青銅：由銅和錫、鉛等組成的合金，用于制造軸承、齒輪、船舶零件等白銅：由銅和鎳、鋅等組成的合金，用于制造耐腐蝕零件、電子器件等銅的冶煉工藝火法煉銅：通過高溫熔化銅礦石，制得金屬銅濕法煉銅：通過化學(xué)方法提取出銅礦石中的銅銅合金的制備工藝熔煉法：將銅和其他元素熔化后混合，冷卻凝固得到銅合金鑄造法：將銅合金熔化后倒入模具中，冷卻凝固得到鑄件塑性加工法：通過擠壓、拉伸等塑性加工方法，將銅合金加工成所需形狀的零件銅及其合金的制備技術(shù)與工藝金屬材料的腐蝕與防護(hù)05金屬腐蝕的基本概念與類型金屬腐蝕的基本概念金屬腐蝕是指金屬在環(huán)境中與介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致金屬性能下降的過程金屬腐蝕包括化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩種類型金屬腐蝕的類型化學(xué)腐蝕：金屬與氧化性介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成腐蝕產(chǎn)物電化學(xué)腐蝕：金屬在電場(chǎng)作用下與介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成腐蝕產(chǎn)物金屬腐蝕的機(jī)理化學(xué)腐蝕的機(jī)理：金屬與氧化性介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成腐蝕產(chǎn)物電化學(xué)腐蝕的機(jī)理：金屬在電場(chǎng)作用下與介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成腐蝕產(chǎn)物金屬腐蝕的影響因素-金屬材料本身的性質(zhì)：金屬的化學(xué)性質(zhì)、金相組織等環(huán)境因素：溫度、濕度、氧氣濃度、介質(zhì)類型等荷載因素：應(yīng)力狀態(tài)、載荷類型、加載速率等金屬腐蝕的機(jī)理及其影響因素金屬防腐措施合理選材：選擇具有較好耐腐蝕性的金屬材料表面處理：通過電鍍、噴涂等方法提高金屬表面的耐腐蝕性腐蝕介質(zhì)控制：降低環(huán)境中的腐蝕介質(zhì)濃度金屬防護(hù)技術(shù)涂料防護(hù)：使用防腐涂料覆蓋金屬表面，防止腐蝕鍍層防護(hù)：通過電鍍、熱鍍等方法在金屬表面形成耐腐蝕的鍍層襯里防護(hù)：在金屬設(shè)備內(nèi)部設(shè)置耐腐蝕的襯里金屬材料的防腐措施與防護(hù)技術(shù)金屬材料的焊接與連接06金屬焊接的基本概念金屬焊接是指通過加熱、加壓等方法，使金屬原子間相互結(jié)合，形成焊接接頭的過程金屬焊接包括熔化焊、壓力焊、釬焊等多種方法金屬焊接的原理熔化焊：通過加熱使金屬熔化，然后冷卻凝固形成焊接接頭壓力焊：通過加壓使金屬塑性變形，然后冷卻凝固形成焊接接頭釬焊：通過加熱使釬料熔化，然后冷卻凝固形成焊接接頭金屬材料焊接的基本概念與原理金屬焊接的方法熔化焊：包括電弧焊、氣焊、激光焊等多種方法壓力焊：包括摩擦焊、爆炸焊、擴(kuò)散焊等多種方法釬焊：包括火焰釬焊、感應(yīng)釬焊、電阻釬焊等多種方法金屬焊接的工藝焊接工藝參數(shù)：焊接電流、電壓、焊接速度、預(yù)熱溫度等焊接方法選擇：根據(jù)金屬材料的性質(zhì)、厚度、焊接要求等因素選擇合適的焊接方法焊接過程控制：焊接過程中要注意焊接參數(shù)的調(diào)整、焊接缺陷的檢測(cè)與修復(fù)等金屬材料焊接的方法與工藝焊接接頭的性能力學(xué)性能：焊接接頭的強(qiáng)度、硬度、塑性等密封性能：焊接接頭對(duì)氣體、液體等介質(zhì)的密封能力耐腐蝕性能：焊接接頭在不同環(huán)境下的耐腐蝕能力焊接質(zhì)量的控制材料質(zhì)量控制：選擇合適的金屬材料，進(jìn)行表面處理等工藝質(zhì)量控制：調(diào)整焊接工藝參數(shù)，控制焊接過程中的缺陷焊接接頭檢測(cè)：通過無損檢測(cè)、力學(xué)性能試驗(yàn)等方法檢測(cè)焊接接頭的性能焊接接頭的性能與質(zhì)量控制金屬材料的發(fā)展趨勢(shì)與展望07新型金屬材料的概念新型金屬材料是指具有優(yōu)異性能或特殊功能的金屬材料新型金屬材料的研發(fā)和應(yīng)用對(duì)于提高金屬制品的性能、降低生產(chǎn)成本具有重要意義新型金屬材料的研發(fā)合金設(shè)計(jì)：通過調(diào)整金屬元素的種類和含量，設(shè)計(jì)出具有優(yōu)異性能的合金制備工藝：通過改進(jìn)制備工藝，提高金屬材料的性能和質(zhì)量復(fù)合材料：通過將金屬材料與其他材料復(fù)合，制備出具有特殊性能的復(fù)合材料新型金屬材料的研發(fā)與應(yīng)用金屬材料循環(huán)利用的概念金屬材料循環(huán)利用是指將廢舊金屬材料回收再利用，減少資源浪費(fèi)和環(huán)境污染金屬材料循環(huán)利用對(duì)于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義金屬材料環(huán)保技術(shù)環(huán)保型冶煉工藝：采用低污染、低能耗的冶煉工藝，減少環(huán)境污染廢舊金屬材料回收利用：通過廢舊金屬回收、再加工等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)金屬資源的循環(huán)利用清潔生產(chǎn)技術(shù)：采用清潔生產(chǎn)技術(shù)，減少生產(chǎn)過程中的環(huán)境污染金屬材料循環(huán)利用與環(huán)保技術(shù)高性能化：通過研發(fā)新型金屬材料，提高金屬材料的性能綠色化：通過環(huán)保技術(shù)和循環(huán)利用，降低金屬材料生產(chǎn)過程中的環(huán)境污染智能化：通過金屬材料的智能