【干货资源】金属材料的工艺性能
铸造是指将熔融态金属注入铸模中, 凝固后获得一定形状和性能零件的工艺方法。铸造性能是指用铸造方法将金属制成优良零件的难易程度。金属的铸造性能包括流动性、收缩性、偏析倾向等。
流动性是指熔融态金属充满铸模的能力。流动性越好, 越容易铸造细薄精致的铸件和减少铸造缺陷。
收缩性是指金属凝固时体积收缩的程度。金属的收缩会使铸件产生缩孔、疏松、收缩应力、变形及开裂等缺陷。
偏析倾向是指由于金属不同部位存在先、后结晶的差异, 导致其内部化学成分和显微组织的不均匀。金属的偏析倾向越大, 铸件各部位性能差异越大, 降低了铸件的质量, 这种现象在大尺寸铸件中尤为突出, 不应忽视。
压力加工是一种变形加工方法, 通过锻压打造或加压将金属制成一定形状与尺寸的零件。压力加工性能是指金属在压力加工中能产生塑性变形且不破裂的性能。压力加工性能与金属的塑性有关, 塑性好的金属不仅压力加工性能好, 而且加工时所需外力也较小。压力加工可以在室温或加热状态下进行。
热处理工艺性能是指材料或零件通过热处理改变其金属的组织和性能的难易程度。
现代机械工业广泛采用热处理方法来改变金属材料的组织和性能, 如改善钢的切削加工性能, 提高力学性能, 改善金属材料的防护性能等。钢、铸铁、铜合金、铝合金等均可通过热处理来改变性能。
金属的焊接性能又称为可焊性, 是指将两部分金属局部加热, 使其欲连接部分迅速熔化或半熔化, 从而牢固地连接在一起; 或用钎焊的方法进行焊接。
焊接性能差表现为焊接时易氧化、吸气、导热性过高或过低、体积变化较大、塑性差以及焊缝附近的金属显微组织和性能改变或产生裂纹等。焊接性能优良的金属可采用一般焊接工艺方法, 焊接性能差的金属需采用特殊工艺, 以保证其质量。低碳钢的焊接性能优良, 而铸铁、铝合金的焊接性能较差。
通常根据金属焊接后产生裂纹的倾向以及焊接区力学性能变化的优劣来鉴定焊接质量,必要时需进行无损探伤和金相检验。
现代制造业中, 焊接结构应用较广, 因此焊接性能是金属的重要性能之一。
切削加工性能又称为机械加工性能或可切削性, 是指金属被工具切削加工成符合要求的工件的难易程度。一般通过零件切削加工后的表面粗糙度、允许的切削速度、切削刀具的磨损程度等来衡量金属材料的切削加工性能。
切削加工性能与金属的化学成分、硬度、韧性、导热性、金相组织和加工硬化程度等许多因素有关, 还与切削刀具的几何形状、耐磨程度、切削速度等因素有关, 因此评价金属的切削加工性能较为复杂。一般来说, 金属材料硬度越高, 切削难度越大。此外, 硬度不高但韧性优良的金属( 如含Ni25%～30%的钢) 也难以切削。铸铁、铜合金、铝合金等均有较
好的切削加工性能, 相对而言, 钢的切削加工性能较差, 特别是一些不锈钢。有的钢材在切削加工时会产生很长的切屑, 影响加工。为改善此类材料的切削性能, 可在钢中加入少量S、Se、Pb 等元素。
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来源：热处理小课堂
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