Klasifikace materiálů - kovové materiály

Podle tradiční klasifikace lze materiály rozdělit na kovové materiály, anorganické nekovové materiály (keramické materiály), polymerní materiály a kompozitní materiály. Ocel, zlato a stříbro jsou všechny kovové materiály. Anorganické nekovové materiály, včetně keramiky a skla, zahrnují oxidy, anorganické soli atd. z hlediska klastrového složení. Polymerní materiály se skládají z organických makromolekul, jako jsou vlákna, pryž, pryskyřice a plasty. Kompozitní materiály jsou určitým způsobem složeny ze dvou nebo více materiálů a jsou klasifikovány do mnoha kategorií. Podle matrice je lze rozdělit na kovovou matrici, keramickou matrici, pryskyřičnou matrici atd. nebo podle výztuže je lze rozdělit na kompozitní materiály vyztužené vlákny, částicemi vyztužené atd., existuje mnoho druhů.

Porozumět kovovým materiálům a vývojovým trendům. Kovové materiály se týkají materiálů s kovovými vlastnostmi, které jsou složeny z kovových prvků nebo jsou složeny převážně z kovových prvků. Včetně čistých kovů, slitin, intermetalických sloučenin a speciálních kovových materiálů.

Naše chápání kovových materiálů by mělo vycházet z následujících aspektů:

1. Klasifikace: Kovové materiály se obvykle dělí na železné kovy, neželezné kovy a speciální kovové materiály.

① Železné kovy se také nazývají ocelové materiály, včetně průmyslového čistého železa obsahujícího více než 90 % železa, litiny obsahující 2 % až 4 % uhlíku, uhlíkové oceli obsahující méně než 2 % uhlíku a konstrukční oceli, nerezové oceli a žáruvzdorné oceli. ocel pro různé účely. Ocel, vysokoteplotní slitiny, přesné slitiny atd. Mezi zobecněné železné kovy patří také chrom, mangan a jejich slitiny.

② Neželezné kovy označují všechny kovy a jejich slitiny kromě železa, chrómu a manganu, které se obvykle dělí na lehké kovy, těžké kovy, drahé kovy, polokovy, vzácné kovy a kovy vzácných zemin. Pevnost a tvrdost neželezných slitin je obecně vyšší než u čistých kovů a mají větší odolnost a menší teplotní koeficient odporu.

③Speciální kovové materiály zahrnují konstrukční kovové materiály a funkční kovové materiály pro různá použití. Mezi nimi jsou amorfní kovové materiály získané rychlými kondenzačními procesy, stejně jako kvazikrystalické, mikrokrystalické, nanokrystalické kovové materiály atd.; existují také speciální funkční slitiny, jako je stealth, odolnost vůči vodíku, supravodivost, tvarová paměť, odolnost proti opotřebení, redukce a tlumení vibrací atd., a kompozitní materiály s kovovou matricí atd.

Kovové materiály se podle způsobu výroby a lisování dělí na kovy lité, deformované kovy, kovy tvářené vstřikováním a materiály práškové metalurgie. Litinový kov se formuje procesem odlévání, zejména včetně lité oceli, litiny a litých neželezných kovů a slitin.

Deformovaný kov vzniká tlakovým zpracováním jako je kování, válcování, lisování atd. a jeho chemické složení se mírně liší od odpovídajícího litého kovu. Kov pro tváření vstřikováním se pomocí procesu tváření vstřikováním vyrábí do dílů a polotovarů s určitými tvary a strukturními vlastnostmi.

Výkon kovových materiálů lze rozdělit do dvou typů: výkon procesu a výkon použití.

2. Výkon: 

Aby bylo možné používat kovové materiály racionálněji a plně plnit svou roli, je nutné zvládnout výkon (užitný výkon), který by díly a součásti vyrobené z různých kovových materiálů měly mít za normálních pracovních podmínek a jejich použití při zpracování za tepla a za studena. . Výkon, který by měl být k dispozici (výkon procesu). Vlastnosti materiálů zahrnují fyzikální vlastnosti (jako je měrná hmotnost, bod tání, elektrická vodivost, tepelná vodivost, tepelná roztažnost, magnetismus atd.), chemické vlastnosti (trvanlivost, odolnost proti korozi, odolnost proti oxidaci) a mechanické vlastnosti. Procesní výkonnost materiálů se týká schopnosti materiálu přizpůsobit se metodám zpracování za studena a za tepla.

3. Produkční proces: 

Při výrobě kovových materiálů se kov obecně nejprve získává a taví. Některé kovy je třeba před zpracováním na produkty různých specifikací a vlastností dále rafinovat a upravit na správné složení. K těžbě kovů ocel obvykle využívá pyrometalurgické procesy, to znamená konvertory, otevřené nístějové pece, elektrické obloukové pece, indukční pece, kuplovny (výroba železa) atd. k tavení a tavení; neželezné kovy využívají jak pyrometalurgické, tak hydrometalurgické procesy; vysoce čisté kovy Kromě kovů vyžadujících speciální vlastnosti se používají také procesy zónového tavení, vakuového tavení a práškové metalurgie. Kovový materiál je po natavení a úpravě složení odléván a tvarován, nebo zpracován do ingotů a sochorů pomocí procesů lití a práškové metalurgie a následně plasticky zpracován na výrobky různých tvarů a specifikací.

4. Vývojový trend:

Vývoj kovových materiálů se odklonil od čistých kovů a čistých slitin. S pokrokem v materiálovém designu, procesní technologii a testování výkonu se tradiční kovové materiály rychle vyvíjely a neustále byly vyvíjeny nové vysoce výkonné kovové materiály. Vysokoteplotní struktury, jako jsou rychle kondenzující amorfní a mikrokrystalické materiály, slitiny hliníku a lithia s vysokou měrnou pevností a vysokým specifickým modem, uspořádané intermetalické sloučeniny a slitiny mechanického legování, slitiny zpevněné oxidovou disperzí, směrově tuhnoucí sloupcové krystaly a monokrystalické slitiny Materiály, kov matricové kompozitní materiály a nové funkční kovové materiály, jako jsou slitiny s tvarovou pamětí, neodymové železo, borové slitiny s permanentními magnety a slitiny pro skladování vodíku, byly použity v různých oblastech, jako je letectví, energetika a elektromechanika.