Cos'è il materiale metallico?

Cos'è il materiale metallico?

Il materiale metallico si riferisce alla designazione generale di elementi metallici o materiali con caratteristiche metalliche composti principalmente da elementi metallici. Compreso metallo puro, lega, composto intermetallico di materiale metallico e materiale metallico speciale. (Nota: gli ossidi metallici (come l'allumina) non appartengono ai materiali metallici)

Significato

Lo sviluppo della civiltà umana e il progresso sociale sono strettamente correlati ai materiali metallici. Dopo l'età della pietra, l'età del bronzo e quella del ferro sono segnate dall'applicazione di materiali metallici. Al giorno d'oggi, vari tipi di materiali metallici sono diventati un'importante base materiale per lo sviluppo della società umana.

Tipologia

I materiali metallici sono solitamente suddivisi in materiali metallici ferrosi, non ferrosi e speciali.

• (1) I metalli ferrosi, noti anche come materiali ferrosi e siderurgici, includono ferro industriale puro con più del 90% di ferro, ghisa con 2% – 4% di carbonio, acciaio al carbonio con meno del 2% di carbonio, nonché acciaio strutturale, acciaio inossidabile, acciaio resistente al calore, lega ad alta temperatura, acciaio inossidabile, lega di precisione, ecc. per vari scopi. In senso lato, i metalli ferrosi comprendono anche il cromo, il manganese e le loro leghe.
• (2) Per metalli non ferrosi si intendono tutti i metalli e le loro leghe ad eccezione del ferro, del cromo e del manganese, che vengono solitamente suddivisi in metalli leggeri, metalli pesanti, metalli preziosi, semimetalli, metalli rari e terre rare. La resistenza e la durezza della lega non ferrosa sono generalmente superiori a quelle del metallo puro, la resistenza è elevata e il coefficiente di temperatura della resistenza è ridotto.
• (3) Materiali metallici speciali includono materiali metallici strutturali e materiali metallici funzionali per scopi diversi. Tra questi vi sono materiali metallici amorfi ottenuti mediante processo di condensazione rapida, materiali metallici quasicristallini, microcristallini, nanocristallini, ecc.; ci sono furtività, resistenza all'idrogeno, superconduttività, memoria di forma, resistenza all'usura, smorzamento e altre leghe funzionali speciali e materiali compositi a matrice metallica.

Otto materiali metallici comuni

Ghisa – fluidità
Essendo una parte non importante del nostro ambiente di vita quotidiano, le coperture delle fognature vengono raramente notate. Il motivo per cui la ghisa ha una così ampia e vasta gamma di utilizzi è principalmente dovuto alla sua eccellente fluidità e alla sua facilità di colata in varie forme complesse. Ghisa è in realtà il nome di una miscela di molti elementi, tra cui carbonio, silicio e ferro. Maggiore è il contenuto di carbonio, migliori sono le caratteristiche di flusso. Il carbonio può essere trovato qui sotto forma di grafite e carburo di ferro.

L'esistenza della grafite nella ghisa fa sì che il coperchio della fogna abbia un'eccellente resistenza all'usura. La ruggine di solito appare solo sullo strato superiore, quindi di solito è lucidata. Nonostante ciò, ci sono anche misure speciali per prevenire la formazione di ruggine durante il processo di colata, cioè l'aggiunta di uno strato di rivestimento in asfalto sulla superficie del getto, e l'asfalto penetra nei fori fini sulla superficie della ghisa, in modo da svolgere un ruolo di prevenzione della ruggine. Wechat per la lavorazione dei metalli, buon contenuto, degno di attenzione. Il processo tradizionale di produzione di materiali colabili in forma di sabbia è ora utilizzato da molti designer in altri campi più nuovi e più interessanti.
Caratteristiche del materiale: ottima fluidità, basso costo, buona resistenza all'usura, basso ritiro da solidificazione, molto fragile, elevata resistenza alla compressione, buona lavorabilità.
Uso tipico: la ghisa è stata utilizzata per centinaia di anni, coinvolgendo costruzioni, ponti, componenti di ingegneria, arredamento per la casa, utensili da cucina e altri campi.
Acciaio inossidabile — la rivoluzione dell'acciaio inossidabile
L'acciaio inossidabile è una lega di cromo, nichel e altri elementi metallici. La caratteristica antiruggine del cromo deriva dalla composizione del cromo nella lega. Il cromo forma sulla superficie della lega una pellicola di ossido di cromo resistente e autoriparante, invisibile a occhio nudo. Il rapporto tra acciaio inossidabile e nichel che di solito menzioniamo è solitamente 18:10.
All'inizio del XX secolo, l'acciaio inossidabile iniziò ad essere introdotto nel campo del design del prodotto come meta talento. I progettisti hanno sviluppato molti nuovi prodotti attorno alla sua tenacia e resistenza alla corrosione, coinvolgendo molte aree che non erano mai state coinvolte prima. Questa serie di tentativi di progettazione è molto rivoluzionaria: ad esempio, le apparecchiature che possono essere riutilizzate dopo la disinfezione compaiono per la prima volta nell'industria medica.
L'acciaio inossidabile è diviso in quattro tipi principali: austenite, ferrite, ferrite austenite (composito), martensite. L'acciaio inossidabile utilizzato nei prodotti per la casa è fondamentalmente austenitico.
Caratteristiche del materiale: assistenza sanitaria, anticorrosione, trattamento superficiale fine, elevata rigidità, stampaggio con varie tecnologie di lavorazione e lavorazione a freddo difficile.
Usi tipici: l'acciaio inossidabile austenitico è utilizzato principalmente in prodotti per la casa, tubi industriali e strutture edilizie; l'acciaio inossidabile martensitico viene utilizzato principalmente per realizzare coltelli e pale di turbine; l'acciaio inossidabile ferritico ha resistenza alla corrosione, utilizzato principalmente in lavatrici durevoli e parti di caldaie; l'acciaio inossidabile composito ha una maggiore resistenza alla corrosione, quindi viene spesso utilizzato in ambienti corrosivi.
Zinco - 730 libbre nella vita
Lo zinco, di colore grigio argenteo e bluastro, è il terzo metallo non ferroso più utilizzato dopo alluminio e rame. Una persona media consuma un totale di 331 kg di zinco nella sua vita, secondo l'Ufficio delle miniere degli Stati Uniti. Il punto di fusione dello zinco è molto basso, quindi è anche un materiale da colata ideale.
Le colate di zinco sono molto comuni nella nostra vita quotidiana: materiali, rubinetti, componenti elettronici, ecc. Sotto la superficie dello strato dell'orologio della maniglia della porta, lo zinco ha un'altissima resistenza alla corrosione, che gli conferisce un'altra funzione di base, ovvero come rivestimento superficiale materiale di acciaio. Oltre a queste funzioni, lo zinco e il rame sono anche materiali in lega per la sintesi dell'ottone. La sua resistenza alla corrosione non si applica solo ai rivestimenti in acciaio, ma aiuta anche a rafforzare il nostro sistema immunitario.
Caratteristiche del materiale: assistenza sanitaria, anticorrosione, eccellente colabilità, eccellente anticorrosione, elevata resistenza, elevata durezza, materie prime economiche, basso punto di fusione, resistenza allo scorrimento, lega facile da formare con altri metalli, assistenza sanitaria, fragile a temperatura ambiente , duttilità intorno a 100 ℃.
Utilizzo tipico: componenti elettronici. Lo zinco è uno dei materiali in lega per formare il bronzo. Lo zinco ha anche le caratteristiche di pulizia e resistenza alla corrosione. Lo zinco è utilizzato anche nei materiali del tetto, nelle lastre per fotoincisione, nelle antenne dei telefoni cellulari e nei dispositivi di scatto delle fotocamere.
Alluminio (AL) – materiali attuali
Rispetto all'oro, che è stato utilizzato per 9000 anni, l'alluminio, un metallo bianco con una piccola luce blu, può essere considerato solo come un bambino nei materiali metallici. L'alluminio è uscito all'inizio del XVIII secolo ed è stato nominato. A differenza di altri elementi metallici, l'alluminio non esiste in natura sotto forma di elementi metallici diretti, ma viene estratto dalla bauxite contenente il 18% di allumina (nota anche come bauxite). L'alluminio in questa forma è anche uno degli elementi metallici più abbondanti sulla terra.
Quando l'alluminio è stato il primo metallo, non è stato subito applicato alla vita delle persone. Successivamente, sono emersi gradualmente numerosi nuovi prodotti mirati alle loro funzioni e caratteristiche uniche e anche questo materiale high-tech ha gradualmente un mercato più ampio. Sebbene la storia dell'applicazione dell'alluminio sia relativamente breve, la produzione di prodotti in alluminio sul mercato ha superato di gran lunga il totale di altri prodotti in metalli non ferrosi.
Caratteristiche del materiale: flessibile e plastico, lega facile da realizzare, elevato rapporto peso resistenza, eccellente resistenza alla corrosione, facile conduzione di elettricità e calore, riciclabile.
Usi tipici: struttura di veicoli, parti di aeromobili, elettrodomestici da cucina, imballaggi e mobili. L'alluminio è spesso utilizzato anche per rinforzare strutture di grandi dimensioni, come la statua di Eros in Piccadilly Square a Londra e la parte superiore dell'edificio automobilistico Chrysler a New York.
Design estetico ultra sottile in lega di magnesio
Il magnesio è un metallo non ferroso molto importante. È più leggero dell'alluminio e può formare una lega ad alta resistenza con altri metalli. La lega di magnesio presenta i vantaggi di leggerezza, elevata resistenza specifica e rigidità specifica, buona conduttività termica e conducibilità, buone prestazioni di schermatura elettromagnetica e di smorzamento, facile lavorazione e stampaggio, facile recupero, ecc. Tuttavia, per lungo tempo, a causa dell'elevata prezzi e limitazioni tecniche, il magnesio e le leghe di magnesio sono utilizzate solo nell'industria aeronautica, aerospaziale e militare, quindi sono chiamati "metalli nobili". Al giorno d'oggi, il magnesio è il terzo più grande materiale di ingegneria metallurgica dopo l'acciaio e l'alluminio. È ampiamente utilizzato nel settore aerospaziale, automobilistico, elettronico, delle comunicazioni mobili, della metallurgia e in altri campi. Si può prevedere che il magnesio diventerà più importante in futuro a causa dell'aumento dei costi di produzione di altri metalli strutturali. Il sesso diventa più grande. Il sesso diventa più grande.
La lega di magnesio rappresenta il 68% della lega di alluminio, il 27% della lega di zinco e il 23% dell'acciaio. È comunemente usato in parti di automobili, coperture di prodotti 3C, materiali da costruzione, ecc. La maggior parte dei laptop ultrasottili e delle custodie per telefoni cellulari sono realizzati in lega di magnesio. Dal secolo scorso, gli esseri umani hanno ancora un amore indelebile per la struttura e la lucentezza del metallo. Sebbene i prodotti in plastica possano avere un aspetto simile al metallo, la loro lucentezza, durezza, temperatura e consistenza sono ancora diverse dal metallo. Come nuovo tipo di materiale metallico, la lega di magnesio dà alle persone la sensazione di prodotti high-tech.
La resistenza alla corrosione della lega di magnesio è 8 volte quella dell'acciaio al carbonio, 4 volte quella della lega di alluminio e più di 10 volte quella della plastica. La resistenza alla corrosione della lega di magnesio è la migliore tra le leghe. La lega di magnesio comunemente usata non è infiammabile, specialmente quando viene utilizzata nelle parti di auto a turbina a vapore e materiali da costruzione, che possono evitare la combustione istantanea. Le riserve di magnesio nella crosta terrestre sono all'ottavo posto. La maggior parte delle materie prime di magnesio viene estratta dall'acqua di mare, quindi le sue risorse sono stabili e sufficienti.
Caratteristiche del materiale: struttura leggera, elevata rigidità e resistenza agli urti, ottima resistenza alla corrosione, buona conducibilità termica e schermatura elettromagnetica, buona non infiammabilità, scarsa resistenza al calore e facile recupero.
Applicazione tipica: ampiamente utilizzata nei settori aerospaziale, automobilistico, elettronico, comunicazione mobile, metallurgia e altri campi.
Il rame: un partner degli esseri umani
Il rame è un incredibile metallo universale. È così strettamente legato alla nostra vita. Molti dei primi strumenti e armi dell'umanità erano fatti di rame. Il suo nome latino "cuprum" ha avuto origine in un luogo chiamato Cipro, che è un'isola ricca di risorse di rame. Le persone usano l'abbreviazione del nome dell'isola Cu per denominare questo materiale metallico, quindi il rame ha l'attuale nome in codice.
Il rame svolge un ruolo molto importante nella società moderna: è ampiamente utilizzato nelle strutture edilizie come vettore di trasmissione di potenza. Inoltre, da millenni, viene utilizzato come materia prima per la realizzazione di decorazioni per il corpo da persone di diversa estrazione culturale. Dall'iniziale semplice trasmissione di decodifica al successivo ruolo chiave in complesse applicazioni di comunicazione moderne, questo malleabile metallo rosso arancio è stato accompagnato dal nostro sviluppo e progresso. Il rame è una specie di ottimo conduttore, la cui conduttività è seconda solo all'argento. Dal punto di vista del tempo e della storia delle persone che utilizzano materiali metallici, il rame è il metallo utilizzato più a lungo per gli esseri umani dopo l'oro. Ciò è in gran parte dovuto al fatto che la miniera di rame è facile da estrarre e l'industria del rame è relativamente facile da separare dalla miniera di rame.
Caratteristiche del materiale: buona resistenza alla corrosione, eccellente conduzione del calore, conducibilità, durezza, flessibilità, duttilità, effetto unico dopo la lucidatura.
Uso tipico: filo, bobina del motore, circuito stampato, materiale per tetti, materiale per tubi, materiale riscaldante, gioielli, utensili da cucina. È anche uno dei principali componenti della lega per la produzione del bronzo.
Cromo – post trattamento di alta finitura
La forma più comune di cromo viene utilizzata come elemento di lega in acciaio inossidabile per migliorare la durezza dell'acciaio inossidabile. Il processo di cromatura è generalmente suddiviso in tre tipi: rivestimento decorativo, rivestimento in cromo duro e rivestimento in cromo nero. Il rivestimento al cromo è ampiamente utilizzato nel campo dell'ingegneria. Il rivestimento decorativo in cromo è solitamente placcato all'esterno dello strato di nichel come strato superiore e il rivestimento ha un effetto lucidante delicato come uno specchio. Come processo di post-trattamento decorativo, lo spessore del rivestimento di cromo è di soli 0.006 mm. Quando intendiamo utilizzare il processo di cromatura, dobbiamo considerare pienamente il rischio di questo processo. Negli ultimi dieci anni è sempre più evidente la tendenza a sostituire l'acqua al cromo decorativo esavalente con l'acqua al cromo trivalente, perché la prima ha una cancerogenicità molto forte, mentre la seconda è considerata relativamente meno tossica.
Caratteristiche del materiale: altissima finitura, eccellente resistenza alla corrosione, duro e durevole, facile da pulire, basso coefficiente di attrito.
Uso tipico: la cromatura decorativa è il materiale di rivestimento di molti componenti automobilistici, tra cui la maniglia della porta e il tampone, ecc. Inoltre, il cromo viene utilizzato anche in parti di biciclette, rubinetti del bagno, mobili, utensili da cucina, stoviglie, ecc. La cromatura dura è più ampiamente utilizzato nell'industria, tra cui ram nel blocco di controllo del lavoro, componenti di motori a reazione, stampi in plastica e ammortizzatori. La cromatura nera viene utilizzata principalmente nella decorazione di strumenti musicali e nell'utilizzo dell'energia solare.
Titanio: leggero e resistente
Il titanio è un metallo molto speciale, consistenza molto leggera, ma anche molto dura e resistente alla corrosione, a temperatura ambiente per mantenere il proprio colore per tutta la vita. Il punto di fusione del titanio non è molto diverso da quello del platino, quindi è spesso utilizzato nei componenti aerospaziali e militari di precisione. Con l'aggiunta di corrente elettrica e trattamento chimico, verranno prodotti diversi colori. Il titanio ha un'eccellente resistenza alla corrosione acido-base. Il titanio imbevuto di "acqua regia" per diversi anni è ancora lucido e brillante. Se il titanio viene aggiunto all'acciaio inossidabile, solo l'XNUMX% circa migliorerà notevolmente la capacità antiruggine.
Il titanio presenta i vantaggi di bassa densità, resistenza alle alte temperature e resistenza alla corrosione. La densità della lega di titanio è la metà di quella del ferro e dell'acciaio e la sua resistenza è quasi uguale a quella del ferro e dell'acciaio. L'elevata resistenza può essere mantenuta in un ampio intervallo di temperature di – 253 ℃ ~ 500 ℃. Wechat per la lavorazione dei metalli, buon contenuto, degno di attenzione. Questi vantaggi sono essenziali per spaziare il metallo. La lega di titanio è un buon materiale per realizzare gusci di motori a razzo, satelliti artificiali e astronavi, che si chiama "metallo spaziale". A causa di questi vantaggi, il titanio è diventato un importante metallo raro dagli anni '1950.
Il titanio è una specie di metallo puro. A causa della sua "purezza", non si verificherà alcuna reazione chimica quando la sostanza viene a contatto con essa. Vale a dire, a causa della sua elevata resistenza alla corrosione e stabilità, il titanio non influirà sulla sua essenza dopo un contatto a lungo termine con le persone, quindi non causerà allergie alle persone. È l'unico metallo che non ha alcun impatto sui nervi e sul gusto delle piante umane, che si chiama "metallo biomimetico".
Il più grande svantaggio del titanio è che è difficile da raffinare. Ciò è dovuto principalmente al fatto che il titanio può combinarsi con ossigeno, carbonio, azoto e molti altri elementi ad alta temperatura. Quindi le persone consideravano il titanio un "metallo raro". Infatti il ​​contenuto di titanio rappresenta circa il 6‰ del peso della crosta terrestre, oltre 10 volte la somma di rame, stagno, manganese e zinco.
Caratteristiche del materiale: resistenza molto elevata, buona resistenza alla corrosione in peso, difficile da lavorare a freddo, buona saldabilità, circa il 40% più leggero dell'acciaio, il 60% più pesante dell'alluminio, bassa conduttività, bassa velocità di espansione termica, alto punto di fusione.
Usi tipici: mazze da golf, racchette da tennis, computer portatili, macchine fotografiche, valigie, impianti chirurgici, scheletri di aerei, apparecchi chimici e attrezzature marittime. Inoltre, il titanio viene utilizzato anche come pigmento bianco per carta, pittura e plastica.

Prestazione

In generale, può essere suddiviso in prestazioni di processo e prestazioni di servizio. Le cosiddette prestazioni tecnologiche si riferiscono alle prestazioni dei materiali metallici nelle condizioni di lavorazione a freddo e a caldo specificate durante la lavorazione e la produzione di parti meccaniche. Le prestazioni tecnologiche del materiale metallico ne determinano l'adattabilità nel processo produttivo. A causa delle diverse condizioni di lavorazione, le proprietà tecnologiche richieste sono diverse, come prestazioni di fusione, saldabilità, malleabilità, prestazioni di trattamento termico, lavorabilità al taglio, ecc.
Le cosiddette prestazioni di servizio si riferiscono alle prestazioni dei materiali metallici nelle condizioni di servizio delle parti meccaniche, comprese le proprietà meccaniche, le proprietà fisiche, le proprietà chimiche, ecc. Le prestazioni del materiale metallico ne determinano la gamma di servizio e la durata. Nell'industria manifatturiera meccanica, le parti meccaniche generali vengono utilizzate a temperatura normale, pressione atmosferica e mezzo corrosivo molto forte e, nel processo di utilizzo, ciascuna parte meccanica sopporterà carichi diversi. La capacità dei materiali metallici di resistere al cedimento sotto carico è chiamata proprietà meccanica (nota anche come proprietà meccanica in passato). Le proprietà meccaniche dei materiali metallici sono la base principale della progettazione delle parti e della selezione dei materiali. Le proprietà meccaniche richieste per i materiali metallici saranno diverse con diverse proprietà del carico applicato (come tensione, compressione, torsione, impatto, carico ciclico, ecc.). Le proprietà meccaniche comuni includono: forza, plasticità, durezza, resilienza, resistenza agli urti multipli e limite di fatica.

Caratteristiche dei materiali metallici

stanchezza

Molte parti meccaniche e componenti ingegneristici lavorano sotto carichi alternati. Sotto l'azione del carico alternato, sebbene il livello di sollecitazione sia inferiore al limite di snervamento del materiale, ma dopo un lungo periodo di cicli di sollecitazione, si verificherà un'improvvisa frattura fragile, che si chiama fatica dei materiali metallici. Le caratteristiche della frattura da fatica dei materiali metallici sono le seguenti:

• (1) La sollecitazione del carico è alternata;
• (2) Il tempo di azione del carico è più lungo;
• (3) La frattura è istantanea;
• (4) Sia le materie plastiche che i materiali fragili sono fragili nella zona di frattura da fatica. Pertanto, la frattura da fatica è la forma di frattura più comune e pericolosa in ingegneria.

Il fenomeno della fatica dei materiali metallici può essere suddiviso nelle seguenti categorie in base a diverse condizioni:

• (1) Fatica ad alto numero di cicli: si riferisce alla fatica con un numero di cicli di sollecitazione superiore a 100000 in condizioni di bassa sollecitazione (la sollecitazione di lavoro è inferiore al limite di snervamento del materiale, o anche inferiore al limite elastico). È il cedimento per fatica più comune. La fatica ad alto numero di cicli è generalmente indicata come fatica.
• (2) Fatica a basso ciclo: si riferisce alla fatica con sollecitazione elevata (la sollecitazione di lavoro è vicina al limite di snervamento del materiale) o ad alta deformazione e il numero di cicli di sollecitazione è inferiore a 10000-100000. Poiché la deformazione plastica alternata svolge un ruolo importante nella rottura per fatica, è anche chiamata fatica plastica o fatica da deformazione.
• (3) Fatica termica: si riferisce al danno da fatica causato dall'azione ripetuta dello stress termico causato dal cambiamento di temperatura.
• (4) Fatica da corrosione: si riferisce al danno da fatica dei componenti della macchina sotto l'azione combinata di carico alternato e mezzo corrosivo (come acido, alcali, acqua di mare, gas attivo, ecc.).
• (5) Fatica da contatto: si riferisce alla superficie di contatto delle parti della macchina, sotto l'azione ripetuta dello stress da contatto, si verifica un peeling per vaiolatura o un peeling da schiacciamento superficiale, con conseguente guasto e danneggiamento delle parti.

Plasticità

La plasticità si riferisce alla capacità dei materiali metallici di produrre deformazioni permanenti (deformazione plastica) senza danni sotto l'azione del carico esterno. Quando un materiale metallico viene allungato, la sua lunghezza e l'area della sezione trasversale cambieranno. Pertanto, la plasticità del metallo può essere misurata da due indici: l'allungamento della lunghezza (allungamento) e il restringimento della sezione (ritiro della sezione).
Maggiore è l'allungamento e la riduzione dell'area di un materiale metallico, migliore è la plasticità del materiale, cioè il materiale può sopportare grandi deformazioni plastiche senza danni. Generalmente, i materiali metallici con un allungamento superiore al 5% sono chiamati materiali plastici (come l'acciaio a basso tenore di carbonio), mentre i materiali metallici con un allungamento inferiore al 5% sono chiamati materiali fragili (come la ghisa grigia). Il materiale con una buona plasticità può produrre deformazioni plastiche in un ampio ambito macro e allo stesso tempo rafforzare il materiale metallico a causa della deformazione plastica, in modo da migliorare la resistenza del materiale e garantire l'uso sicuro delle parti. Inoltre, i materiali con una buona plasticità possono essere lavorati senza problemi in alcuni processi di formatura, come stampaggio, piegatura a freddo, trafilatura a freddo, raddrizzatura, ecc. Pertanto, quando si selezionano materiali metallici come parti meccaniche, è necessario soddisfare un certo indice di plasticità.

durabilità

Principali forme di corrosione del metallo da costruzione:

• (1) Corrosione uniforme. La corrosione della superficie metallica rende la sezione uniforme e sottile. Pertanto, il valore medio annuo di perdita di spessore viene spesso utilizzato come indice delle prestazioni di corrosione (tasso di corrosione). L'acciaio è generalmente corroso uniformemente nell'atmosfera.
• (2) Vaiolatura. La corrosione del metallo è butterata e forma una fossa profonda. La formazione della vaiolatura è legata alla natura del metallo e del suo mezzo. Nel mezzo contenente sale cloruro, è facile avere cavitazione. La profondità massima del foro viene spesso utilizzata come indice di valutazione. Il problema della corrosione per vaiolatura è spesso considerato nella corrosione delle tubazioni.
• (3) Corrosione galvanica. Corrosione al contatto di metalli diversi a causa di diversi potenziali.
• (4) Corrosione interstiziale. La corrosione locale della superficie metallica nelle fessure o in altre aree nascoste è spesso causata dalla differenza di composizione e concentrazione media tra le diverse parti.
• (5) Corrosione da stress. Sotto l'azione di sollecitazioni corrosive medie e alte, la superficie metallica si corrode e si sviluppa in microfessure, che spesso portano a fratture improvvise. Questo tipo di danno può verificarsi alle barre di acciaio ad alta resistenza (fili di acciaio) nel calcestruzzo.

Durezza

La durezza è la capacità di un materiale di resistere a un oggetto duro che preme sulla sua superficie. È uno degli importanti indici prestazionali dei materiali metallici. In generale, maggiore è la durezza, migliore è la resistenza all'usura. Gli indici di durezza comunemente usati sono la durezza Brinell, la durezza Rockwell e la durezza Vickers.

• Durezza Brinell (HB): premere una certa dimensione (il diametro è generalmente di 10 mm) di sfera d'acciaio temprato nella superficie del materiale con un certo carico (generalmente 3000 kg) e mantenerla per un periodo di tempo. Dopo lo scarico, il rapporto tra carico e area di impronta è il valore di durezza Brinell (HB), unità: chilogrammo forza / mm2 (n / mm2).
• Durezza Rockwell (HR): quando HB > 450 o il campione è troppo piccolo, la misurazione della durezza Rockwell non può essere utilizzata al posto del test di durezza Brinell. Utilizza un cono diamantato con un angolo superiore di 120 ° o una sfera d'acciaio con un diametro di 1.59 e 3.18 mm per premere sulla superficie del materiale testato sotto un certo carico e la durezza del materiale viene calcolata dalla profondità di la rientranza. A seconda della durezza dei materiali di prova, è possibile utilizzare diversi penetratori e la pressione di prova totale per formare diverse scale di durezza Rockwell. Ogni scala è indicata con una lettera dopo il simbolo della durezza Rockwell hr. Le scale di durezza Rockwell comunemente utilizzate sono a, B e C (HRA, HRB e HRC). La scala C è la più utilizzata.
• HRA: è la durezza ottenuta utilizzando una pressa a cono diamantato con un carico di 60kg. Viene utilizzato per materiali con durezza estremamente elevata (come il carburo cementato, ecc.).
• HRB: è una sfera d'acciaio con un carico di 100 kg e un diametro di 1.58 mm. La durezza ottenuta viene utilizzata per materiali con durezza inferiore (come acciaio ricotto, ghisa, ecc.).
• HRC: la durezza ottenuta con un carico di 150 kg e una pressa a cono diamantato viene utilizzata per materiali con elevata durezza (come acciaio temprato, ecc.).
• Durezza Vickers (HV): un penetratore a cono quadrato diamantato con un carico inferiore a 120 kg e un angolo superiore di 136 ° viene utilizzato per premere sulla superficie del materiale. Il prodotto di superficie della fossa di indentazione del materiale diviso per il valore di carico è il valore di durezza Vickers (HV). Il test di durezza è il metodo di prova più semplice e facile nel test delle proprietà meccaniche. Per sostituire alcuni test di proprietà meccaniche con test di durezza, è necessario in produzione un rapporto di conversione più accurato tra durezza e resistenza. È stato dimostrato che esiste una relazione approssimativa tra i valori di durezza e i valori di resistenza dei materiali metallici. Poiché il valore di durezza è determinato dalla resistenza alla deformazione plastica iniziale e dalla resistenza alla deformazione plastica continua, maggiore è la resistenza del materiale, maggiore è la resistenza alla deformazione plastica e maggiore è il valore di durezza.

Proprietà dei materiali metallici

Le proprietà dei materiali metallici determinano l'ambito di applicazione e la razionalità dei materiali. Le proprietà dei materiali metallici sono principalmente suddivise in quattro aspetti: proprietà meccaniche, proprietà chimiche, proprietà fisiche e proprietà tecnologiche.

Proprietà meccaniche

（1） Nel concetto di sollecitazione, la forza sull'area unitaria della sezione trasversale di un oggetto è chiamata sollecitazione. Lo stress causato dall'azione della forza esterna è chiamato stress lavorativo, e lo stress bilanciato nell'oggetto senza l'azione della forza esterna è chiamato stress interno (come stress tissutale, stress termico, stress residuo rimanente dopo la fine della lavorazione...) .
（2） Le proprietà meccaniche, la capacità del metallo di resistere alla deformazione e alla frattura sotto l'azione di una forza esterna (carico) in determinate condizioni di temperatura, sono chiamate proprietà meccaniche dei materiali metallici (note anche come proprietà meccaniche). Esistono molti tipi di carichi sopportati dai materiali metallici, che possono essere carichi statici o carichi dinamici, tra cui sollecitazione di trazione, sollecitazione di compressione, sollecitazione di flessione, sollecitazione di taglio, sollecitazione torsionale, attrito, vibrazione, impatto e così via. Pertanto, gli indicatori per misurare le proprietà meccaniche dei materiali metallici sono i seguenti:

Forza

Può essere suddiviso in limite di resistenza alla trazione (σ b), limite di resistenza alla flessione (σ BB), limite di resistenza alla compressione (σ BC), ecc. Poiché i materiali metallici hanno determinate regole dalla deformazione al cedimento sotto l'azione della forza esterna, la tensione il test viene solitamente utilizzato per determinare, ovvero i materiali metallici vengono trasformati in una certa dimensione del campione e la macchina per prove di trazione viene utilizzata per allungare fino alla rottura del campione. I principali indici di resistenza da determinare sono i seguenti:

• (1) Limite di resistenza: la massima sollecitazione che il materiale può resistere alla frattura sotto l'azione di una forza esterna, si riferisce generalmente al limite di resistenza alla trazione sotto l'azione della forza di trazione, espressa in σ B, come il limite di resistenza corrispondente al più alto punto B nella curva della prova di trazione, l'unità comunemente usata è MPa, la relazione di conversione è: 1MPa = 1n / m2 = (9.8) – 1kgf / mm2 o 1kgf / mm2 = 9.8MPa.
• (2) Limite di resistenza allo snervamento: quando la forza esterna del provino di materiale metallico supera il limite elastico del materiale, anche se la sollecitazione non aumenterà più, il provino presenta ancora evidenti deformazioni plastiche. Questo fenomeno si chiama snervamento, cioè quando il materiale sopporta in una certa misura la forza esterna, la sua deformazione non sarà più direttamente proporzionale alla forza esterna per produrre una deformazione plastica evidente. La sollecitazione a cui si verifica lo snervamento è chiamata limite di resistenza allo snervamento, che è rappresentato da σ s, e il punto s corrispondente alla curva della prova di trazione è chiamato punto di snervamento. Per il materiale con elevata plasticità, ci sarà un punto di snervamento evidente sulla curva di trazione, ma per il materiale con bassa plasticità, non c'è un punto di snervamento evidente, quindi è difficile calcolare il limite di snervamento in base alla forza esterna dello snervamento punto. Pertanto, nel metodo della prova di trazione, la sollecitazione quando la lunghezza utile sul provino produce una deformazione plastica dello 0.2% è solitamente specificata come limite di snervamento condizionato, che è espresso da σ 0.2. L'indice del limite di snervamento può essere utilizzato come base di progettazione per non richiedere alcuna evidente deformazione plastica nel lavoro delle parti. Tuttavia, per alcune parti importanti, anche il rapporto di resistenza allo snervamento (σ s / σ b) è considerato piccolo per migliorarne la sicurezza e l'affidabilità, ma anche il tasso di utilizzo dei materiali è basso in questo momento.
• (3) Limite elastico: la capacità del materiale di deformarsi sotto l'azione di una forza esterna, ma di tornare al suo stato originale dopo aver rimosso la forza esterna è chiamata elasticità. La massima sollecitazione che i materiali metallici possono mantenere in deformazione elastica è il limite elastico, corrispondente al punto E nella curva della prova di trazione, espresso in σ e, in megapascal (MPA): σ e = PE / fo dove PE è la massima forza esterna ( o il carico quando il materiale ha la massima deformazione elastica).
• (4) Modulo di elasticità: è il rapporto tra la sollecitazione σ e la deformazione δ (la deformazione unitaria corrispondente alla sollecitazione) nell'intervallo limite elastico del materiale, espresso in E, unità MPa: e = σ / δ = TG α, dove α è l'angolo tra la linea OE sulla curva della prova di trazione e l'asse orizzontale ox. Il modulo di elasticità è un indice che riflette la rigidità dei materiali metallici (la capacità di resistere alla deformazione elastica quando i materiali metallici sono sollecitati è chiamata rigidità).

Plasticità

La massima capacità dei materiali metallici di produrre deformazioni permanenti senza danni sotto l'azione della forza esterna è chiamata plasticità. Generalmente, l'allungamento della lunghezza utile del provino δ (%) e la riduzione dell'area del provino ψ (%) nella prova di trazione è δ = [(l1-l0) / l0] X100%, che è la differenza tra la lunghezza utile L1 dopo la frattura del provino è allineata e la lunghezza utile originale l0 (aumentare la quantità) ）Rapporto a l0. Nella prova vera e propria, l'allungamento misurato da provini di trazione dello stesso materiale ma con specifiche diverse (diametro, forma della sezione - come quadrato, circolare, rettangolare e lunghezza utile) sarà diverso, quindi sono generalmente necessarie note speciali, come il provino a sezione tonda più comunemente usato, l'allungamento misurato quando la lunghezza utile iniziale è 5 volte il diametro del provino è espresso come δ 5, mentre la lunghezza utile iniziale è la prova Quando il diametro del campione è 10 volte, l'allungamento misurato è espresso come δ 10. La riduzione dell'area ψ = [(f0-f1) / F0] X100%, che è il rapporto della differenza tra l'area della sezione trasversale originale F0 e l'area della sezione trasversale minima F1 al collo della frattura dopo prova di trazione (riduzione dell'area) e F0. In pratica, il provino a sezione tonda più comunemente utilizzato può essere calcolato mediante misura del diametro: ψ = [1 – (D1 / D0) 2] X100%, dove d0 è il diametro originario del provino; D1 è il diametro minimo del collo della frattura dopo l'estrazione del campione. Più grandi sono i valori δ e ψ, migliore è la plasticità.

Durezza

La capacità dei materiali metallici di resistere ai danni sotto carico d'urto è chiamata tenacità. Generalmente, viene utilizzato il test di impatto, ovvero, quando una certa dimensione e forma del campione di metallo viene rotto dal carico di impatto su un tipo specifico di macchina per test di impatto, viene utilizzata l'energia di impatto consumata sull'area della sezione trasversale unitaria della superficie di frattura per caratterizzare la tenacità del materiale: α k = AK / F unità J / cm2 o kg · M / cm2, 1kg · M / cm2 = 9.8j/cm2 α K è chiamata la resilienza del materiale metallico, AK è la energia d'impatto, f è la sezione originale della superficie di frattura Prodotto. 5. Sotto l'azione di sollecitazioni ripetute a lungo termine o sollecitazioni alternate (la sollecitazione è generalmente inferiore alla resistenza allo snervamento σ s), il fenomeno della frattura senza deformazione significativa è chiamato rottura per fatica o frattura per fatica, che è causata dalla sollecitazione locale (sollecitazione concentrazione) maggiore di σ s o anche maggiore di σ B sulla superficie delle parti a causa di vari motivi, in modo che si verifichi la plastica locale Con l'aumentare del numero di volte di ripetute azioni di sollecitazione alternata, la fessura si espande e si approfondisce gradualmente (sollecitazione concentrazione all'apice della fessura), con conseguente riduzione dell'area della sezione trasversale effettiva della sollecitazione locale, fino a quando la sollecitazione locale è maggiore di σ B, determinando la frattura. Nell'applicazione pratica, la massima sollecitazione che il provino può sopportare senza frattura sotto sollecitazione ripetuta o alternata (tensione di trazione, compressione, flessione o torsione, ecc.) entro il numero di cicli specificato (generalmente 106-107 volte per l'acciaio, 108 volte per i metalli non ferrosi) viene assunto come limite di resistenza a fatica, espresso da σ – 1, in MPa. Oltre ai cinque indici di prestazione meccanica più comunemente utilizzati, per alcuni materiali con requisiti speciali, come l'industria aerospaziale, nucleare, delle centrali elettriche e altri materiali metallici, sono richiesti anche i seguenti indici di prestazione meccanica: limite di scorrimento: al di sotto di una certa temperatura e carico di trazione costante, il fenomeno che il materiale produce lentamente deformazione plastica nel tempo è chiamato creep. Generalmente, viene adottata la prova di scorrimento per trazione ad alta temperatura, ovvero, a temperatura costante e carico di trazione costante, l'allungamento di scorrimento (allungamento totale o allungamento residuo) del provino entro il tempo specificato o la sollecitazione massima quando la velocità di scorrimento non supera un valore specificato nella fase di velocità di allungamento a scorrimento relativamente costante, come limite di scorrimento, espresso in MPa, dove τ è la durata della prova, t è la temperatura , δ è l'allungamento, σ è la sollecitazione; o in, V è la velocità di scorrimento. Limite di resistenza alla trazione ad alta temperatura: sotto l'azione di temperatura costante e carico di trazione costante, la sollecitazione massima che il provino raggiunge la durata specificata senza frattura, espressa in MPa, dove τ è la durata, t è la temperatura e σ è la fatica. Coefficiente di sensibilità all'intaglio del metallo: K τ è il rapporto tra la sollecitazione del provino intagliato e del provino liscio senza intaglio a parità di durata (prova di resistenza alla trazione ad alta temperatura): dove τ è la durata della prova, la sollecitazione del provino intagliato e la sollecitazione del campione liscio. Oppure: è il rapporto tra la durata del provino intagliato e la durata del provino liscio sotto la stessa sollecitazione σ.

Proprietà chimiche

Le caratteristiche delle reazioni chimiche tra metalli e altre sostanze sono chiamate proprietà chimiche dei metalli. Nell'applicazione pratica, la resistenza alla corrosione e la resistenza all'ossidazione dei metalli (nota anche come resistenza all'ossidazione, che si riferisce alla resistenza o stabilità dei metalli all'ossidazione ad alta temperatura), nonché l'influenza dei composti formati tra metalli diversi e tra metalli e i non metalli sulle proprietà meccaniche, ecc. sono principalmente considerati. Nelle proprietà chimiche dei metalli, in particolare la resistenza alla corrosione è di grande importanza per il danno da fatica da corrosione dei metalli.

Proprietà fisiche

Le proprietà fisiche dei metalli sono considerate principalmente come segue:

• (1) Densità (peso specifico): ρ = P / V unità G / cm3 o T / m3, dove p è il peso e V è il volume. Nell'applicazione pratica, oltre a calcolare il peso delle parti metalliche in base alla densità, è molto importante considerare la resistenza specifica del metallo (il rapporto tra resistenza σ B e densità ρ) per facilitare la selezione del materiale, nonché la resistenza acustica l'impedenza (il prodotto della densità ρ e della velocità del suono c) nei controlli acustici relativi ai controlli non distruttivi e la diversa capacità di assorbimento dei materiali con diversa densità nei test di raggi.
• (2) Punto di fusione: la temperatura alla quale un metallo passa dallo stato solido allo stato liquido, che ha un impatto diretto sulla fusione e sulla lavorazione a caldo di un materiale metallico e ha molto a che fare con le prestazioni ad alta temperatura di il materiale.
• (3) Dilatazione termica. Con il cambiamento di temperatura, cambia anche il volume del materiale (espansione o contrazione), che si chiama espansione termica. Di solito è misurato dal coefficiente di espansione lineare, cioè il rapporto tra l'aumento o la diminuzione della lunghezza del materiale rispetto alla lunghezza a 0 ℃ quando la temperatura cambia di 1 ℃. La dilatazione termica è legata al calore specifico del materiale. Nell'applicazione pratica, il volume specifico (quando il materiale è influenzato dalla temperatura e da altri fattori esterni, il volume del materiale per unità di peso aumenta o diminuisce, cioè il rapporto tra volume e massa), soprattutto per le parti metalliche che lavorano in l'ambiente ad alta temperatura, o nell'ambiente alternativo freddo e caldo, deve essere considerata l'influenza delle sue prestazioni di espansione.
• (4) Magnetismo. Le proprietà che possono attrarre oggetti ferromagnetici sono il magnetismo, che si riflette in permeabilità, perdita di isteresi, forza di induzione magnetica residua, forza coercitiva e altri parametri, in modo che i materiali metallici possano essere suddivisi in materiali magnetici paramagnetici e inversi, magnetici morbidi e magnetici duri.
• (5) Prestazioni elettriche. Viene considerata principalmente la conduttività elettrica, che influenza la resistività elettrica e la perdita di corrente parassita nei test non distruttivi elettromagnetici.

Prestazioni di processo

L'adattabilità del metallo a vari metodi di lavorazione è chiamata prestazione del processo, che comprende principalmente i seguenti quattro aspetti:

• (1) Prestazioni di taglio: riflette la difficoltà di tagliare materiali metallici con utensili da taglio (come tornitura, fresatura, piallatura, rettifica, ecc.).
• (2) Malleabilità: riflette la difficoltà di formare materiali metallici nel processo di lavorazione a pressione. Ad esempio, quando il materiale viene riscaldato a una certa temperatura, la sua plasticità (espressa come dimensione della resistenza alla deformazione plastica), l'intervallo di temperatura consentito della lavorazione a pressione calda, le caratteristiche dell'espansione termica e del ritiro a freddo, il limite della deformazione critica correlata alla microstruttura e alle proprietà meccaniche, alla fluidità del metallo durante la deformazione a caldo, alla conducibilità termica, ecc.
• (3) Colabilità: riflette il grado di difficoltà dei materiali metallici da fondere e colare nei getti. Mostra la fluidità, l'assorbimento d'aria, l'ossidazione, il punto di fusione, l'uniformità e la compattezza della microstruttura del getto, nonché il tasso di ritiro a freddo, ecc. Nello stato di fusione.
• (4) Saldabilità: riflette il grado di difficoltà per i materiali metallici di essere rapidamente riscaldati localmente, fusi o semifusi (pressurizzati) nel sito di giunzione, in modo che il sito di giunzione possa essere saldamente unito e diventare un tutto, che si manifesta in punto di fusione, proprietà inspiratorie, proprietà di ossidazione, conducibilità termica, proprietà di espansione e contrazione termica, plasticità al momento della fusione e correlazione con la microstruttura del sito di giunzione e dei materiali adiacenti, impatto sulle proprietà meccaniche, ecc.

Proprietà tecnologiche dei materiali metallici

colabilità

Si riferisce al fatto che i materiali metallici possono ottenere le proprietà di fusioni qualificate mediante fusione. La colabilità include principalmente fluidità, ritiro e segregazione. La fluidità si riferisce alla capacità del metallo liquido di riempire lo stampo. Il ritiro si riferisce al grado di ritiro del volume quando il getto si solidifica. La segregazione si riferisce alla disomogeneità della composizione chimica e della struttura nel metallo dovuta alla differenza della sequenza di cristallizzazione durante il processo di raffreddamento e solidificazione.

Malleabilità

Si riferisce alla capacità dei materiali metallici di cambiare forma senza crepe durante la lavorazione a pressione. Include la martellatura, la laminazione, la trafilatura, l'estrusione e altre lavorazioni a caldo oa freddo. La malleabilità è principalmente legata alla composizione chimica dei materiali metallici.

lavorabilità

Si riferisce al grado di difficoltà per i materiali metallici di diventare pezzi qualificati dopo essere stati tagliati con utensili da taglio. La lavorabilità viene solitamente misurata dalla rugosità superficiale del pezzo dopo la lavorazione, dalla velocità di taglio consentita e dal grado di usura dell'utensile. È correlato a molti fattori come la composizione chimica, le proprietà meccaniche, la conducibilità termica e il grado di incrudimento dei materiali metallici. Generalmente, la durezza e la tenacità vengono utilizzate per giudicare la lavorabilità. In generale, maggiore è la durezza dei materiali metallici, più difficile è il taglio. Sebbene la durezza non sia elevata, la tenacità è grande e il taglio è difficile.

saldabilità

Si riferisce all'adattabilità dei materiali metallici a lavorazione di saldatura. Si riferisce principalmente alla difficoltà di ottenere giunti di saldatura di alta qualità in determinate condizioni del processo di saldatura. Comprende due aspetti: uno è la proprietà vincolante, ovvero la sensibilità di un determinato metallo a formare difetti di saldatura in determinate condizioni del processo di saldatura, e l'altro è la funzionalità, ovvero la funzionalità di determinati giunti saldati in metallo per utilizzare i requisiti in base a determinate condizioni del processo di saldatura.

Trattamento termico

• (1) Ricottura: si riferisce al processo di trattamento termico in cui il materiale metallico viene riscaldato a una temperatura adeguata, mantenuto per un certo periodo di tempo e quindi raffreddato lentamente. I processi di ricottura comuni sono: ricottura di ricristallizzazione, ricottura di distensione, ricottura sferoidale, ricottura completa, ecc. Lo scopo della ricottura è principalmente quello di ridurre la durezza dei materiali metallici, migliorare la plasticità, facilitare il taglio o la lavorazione a pressione, ridurre lo stress residuo, migliorare l'omogeneizzazione di struttura e composizione, o prepararsi per il successivo trattamento termico.
• (2) Normalizzazione: si riferisce al processo di trattamento termico di riscaldamento di acciaio o parti in acciaio a 30-50 ℃ sopra AC3 o ACM (temperatura del punto critico superiore dell'acciaio) e raffreddamento in aria ferma dopo aver mantenuto per un tempo adeguato. Lo scopo principale della normalizzazione è migliorare le proprietà meccaniche dell'acciaio a basso tenore di carbonio, migliorare la lavorabilità, affinare i grani, eliminare i difetti strutturali e preparare il successivo trattamento termico.
• (3) Tempra: si riferisce al processo di trattamento termico per riscaldare l'acciaio a una certa temperatura superiore ad AC3 o AC1 (temperatura del punto critico inferiore dell'acciaio), mantenerlo per un certo tempo e quindi ottenere una struttura di martensite (o bainite) a una temperatura adeguata velocità di raffreddamento. I processi di tempra comuni includono tempra in bagno di sale, tempra di classificazione martensite, tempra isotermica bainite, tempra superficiale e tempra locale. Lo scopo della tempra è ottenere la struttura martensitica richiesta, migliorare la durezza, la resistenza e la resistenza all'usura del pezzo e preparare la struttura per il successivo trattamento termico.
• (4) Rinvenimento: si riferisce al processo di trattamento termico in cui l'acciaio viene indurito, quindi riscaldato a una certa temperatura inferiore a AC1, mantenuto per un certo tempo e quindi raffreddato a temperatura ambiente. I processi di rinvenimento comuni includono: rinvenimento a bassa temperatura, rinvenimento a media temperatura, rinvenimento ad alta temperatura e rinvenimento multiplo. Lo scopo del rinvenimento: è principalmente quello di eliminare lo stress prodotto durante la tempra delle parti in acciaio, in modo che le parti in acciaio abbiano un'elevata durezza e resistenza all'usura, nonché la necessaria plasticità e tenacità.
• (5) Tempra e rinvenimento: si riferisce al processo di trattamento termico composto di tempra e rinvenimento di parti in acciaio o acciaio. L'acciaio utilizzato per la tempra e il rinvenimento è chiamato acciaio bonificato. Si riferisce generalmente all'acciaio strutturale a medio carbonio e all'acciaio strutturale legato al carbonio medio.
• (6) Trattamento termico chimico: si riferisce al processo di trattamento termico in cui un pezzo di metallo o lega viene posto in un mezzo attivo a una certa temperatura per la conservazione del calore, in modo che uno o più elementi penetrino nella sua superficie per modificarne la composizione chimica, struttura e prestazioni. I comuni processi di trattamento termico chimico sono: cementazione, nitrurazione, carbonitrurazione, alluminizzazione, boronizzazione, ecc. Lo scopo del trattamento termico chimico è migliorare la durezza, la resistenza all'usura, la resistenza alla corrosione, la resistenza alla fatica e la resistenza all'ossidazione della superficie dell'acciaio.
• (7) Trattamento della soluzione: si riferisce al processo di trattamento termico in cui la lega viene riscaldata in un'area monofase ad alta temperatura e mantenuta a una temperatura costante, in modo che la fase in eccesso possa essere completamente dissolta nella soluzione solida e quindi raffreddata rapidamente , in modo da ottenere una soluzione solida sovrasatura. Lo scopo del trattamento in soluzione è migliorare la plasticità e la tenacità dell'acciaio e della lega e preparare il trattamento di indurimento per precipitazione.
• (8) Indurimento per precipitazione (rafforzamento per precipitazione): si riferisce a un processo di trattamento termico in cui gli atomi di metallo in soluzione solida supersatura vengono metamerizzati e/o le particelle disciolte vengono disperse nella matrice per provocare l'indurimento. Ad esempio, dopo il trattamento della soluzione o la lavorazione a freddo, il trattamento di indurimento per precipitazione può essere eseguito a 400-500 ℃ o 700-800 ℃ per l'acciaio inossidabile per precipitazione austenitica per ottenere un'elevata resistenza.
• (9) Trattamento di invecchiamento: si riferisce al processo di trattamento termico in cui le proprietà, la forma e le dimensioni dei pezzi in lega cambiano nel tempo dopo il trattamento della soluzione, la deformazione plastica a freddo o la fusione e la forgiatura, posti a una temperatura più elevata o mantenuti a temperatura ambiente. Se viene adottato il processo di trattamento di invecchiamento del riscaldamento del pezzo in lavorazione a una temperatura più elevata e il trattamento di invecchiamento per lungo tempo, viene chiamato trattamento di invecchiamento artificiale. Se il pezzo viene posto a lungo a temperatura ambiente o in condizioni naturali, il fenomeno dell'invecchiamento viene chiamato trattamento di invecchiamento naturale. Lo scopo del trattamento di invecchiamento è eliminare lo stress interno del pezzo, stabilizzare la struttura e le dimensioni e migliorare le proprietà meccaniche.
• (10) Temprabilità: si riferisce alle caratteristiche che determinano la profondità di tempra e la distribuzione della durezza dell'acciaio in determinate condizioni. La temprabilità dell'acciaio è buona o cattiva, che di solito è espressa dalla profondità dello strato indurito. Maggiore è la profondità dello strato indurito, migliore è la temprabilità dell'acciaio. La temprabilità dell'acciaio dipende principalmente dalla sua composizione chimica, in particolare dagli elementi di lega e dalla granulometria, dalla temperatura di riscaldamento e dal tempo di mantenimento. Per l'acciaio con buona temprabilità, si possono ottenere le proprietà meccaniche uniformi dell'intera sezione dell'acciaio e si può selezionare il tempra con piccolo sforzo di tempra per ridurre la deformazione e la fessurazione.
• (11) Diametro critico (diametro di tempra critico): il diametro critico si riferisce al diametro massimo quando l'acciaio viene temprato in un determinato mezzo e al centro si ottiene l'intera struttura di martensite o il 50% di martensite. Il diametro critico di alcuni acciai è generalmente ottenibile attraverso la prova di temprabilità in olio o in acqua.
• (12) Tempra secondaria: alcune leghe di FERROCARBONIO (come l'acciaio rapido) devono essere temprate più volte prima di migliorarne ulteriormente la durezza. Questo fenomeno di indurimento, detto indurimento secondario, è causato dalla precipitazione di speciali carburi e/o dalla trasformazione da austenite a martensite o bainite.
• (13) Infragilimento da rinvenimento: si riferisce al fenomeno di infragilimento dell'acciaio temprato temprato in un determinato intervallo di temperatura o raffreddato lentamente dalla temperatura di rinvenimento attraverso questo intervallo di temperatura. L'indebolimento dell'umore può essere suddiviso nel primo e nel secondo. Il primo tipo di fragilità di temperamento è anche chiamato fragilità di temperamento irreversibile, che si verifica principalmente quando la temperatura di temperamento è di 250-400 ℃. Dopo che la fragilità del riscaldamento è scomparsa, ripetere il rinvenimento in questo intervallo e non si verificherà più alcuna fragilità. Il secondo tipo di fragilità da temperamento è anche chiamato fragilità da temperamento reversibile, che si verifica a 400-650 ℃. Quando la fragilità del riscaldamento scompare, dovrebbe essere raffreddata rapidamente, non a 400-650 ℃ per lungo tempo Rimanere o raffreddare lentamente, altrimenti si verificherà di nuovo la catalisi. L'infragilimento da rinvenimento è legato agli elementi di lega dell'acciaio, come manganese, cromo, silicio e nichel, mentre molibdeno e tungsteno tendono a indebolire l'infragilimento da rinvenimento.

Prospettiva di sviluppo dell'industria dei materiali metallici e dei prodotti in metallo

Prodotti in metallo l'industria comprende la produzione di prodotti in metallo strutturale, la produzione di utensili in metallo, la produzione di contenitori e imballaggi in metallo, la produzione di contenitori, acciaio inossidabile e simili prodotti in metallo quotidiano, la produzione di ingegneria navale e navale, ecc. Con il progresso della società e lo sviluppo della scienza e della tecnologia, i prodotti in metallo sono utilizzati sempre più ampiamente nell'industria, nell'agricoltura e nella vita delle persone e creano sempre più valore per la società.

Ci sono anche alcune difficoltà nello sviluppo dell'industria dei prodotti in metallo, come la singola tecnologia, il basso livello tecnologico, la mancanza di attrezzature avanzate, la carenza di talenti, ecc., Che limitano lo sviluppo dell'industria dei prodotti in metallo. Pertanto, possiamo migliorare lo sviluppo dell'industria cinese dei prodotti in metallo migliorando il livello tecnico delle imprese, introducendo tecnologie e attrezzature avanzate e coltivando talenti adeguati.

Ispezione di materiali metallici

I materiali metallici appartengono a prodotti metallurgici, impegnati nella produzione, ordinazione, trasporto, utilizzo, stoccaggio e ispezione di materiali metallici devono essere basati su uno standard tecnico unificato - standard di prodotti metallurgici. Il personale impegnato in materiali metallici deve padroneggiare il contenuto pertinente della norma.

Ispezione dell'imballaggio

A seconda del tipo di materiali metallici, dipende la forma, le dimensioni, la precisione, l'anticorrosione.

• 1. Bulk: ovvero senza imballaggio, pulire lingotti, blocchi (non impauriti dalla corrosione, non preziosi), acciaio di grandi dimensioni (acciaio di grandi dimensioni, lastre di acciaio spesse, binari), ghisa, ecc.
• 2. In fasci: si riferisce alle dimensioni più piccole, la corrosione non pregiudica l'uso di acciaio di piccole e medie dimensioni, acciaio per tubi, filo, piatto sottile, ecc.
• 3. In scatole (botti): si riferisce a prodotti resistenti alla corrosione, piccoli e sottili, come banda stagnata, lamiera di acciaio al silicio, lingotti di magnesio, ecc.
• 4. nel pozzo: si riferisce alla linea, alla fune metallica, al filo d'acciaio, ecc.

Per i pacchi, i prodotti per l'imballaggio dell'albero devono prima verificare se l'imballaggio è completo.

Ispezione del logo

Il segno serve a distinguere il materiale, le specifiche dei segni materiali, indicando principalmente il nome del fornitore, il marchio, il numero del lotto di ispezione, le specifiche, le dimensioni, il livello, il peso netto, ecc. I segni sono.

• 1. Colorazione: alla fine del materiale metallico, l'estremità verniciata con vari colori, principalmente per acciaio, ghisa, materie prime non ferrose, ecc.
• 2. Stampa: nelle parti specificate del materiale metallico (fronte frontale, estremità) ha colpito il metodo di verniciatura a spruzzo o in acciaio, indicando il grado del materiale, specifica, numero standard, ecc. Utilizzato principalmente per lamiere di medio spessore, profili, materiali non ferrosi, ecc.
• 3. Cartelli sospesi: fasci, scatole, assi e altri materiali metallici all'esterno del cartello appeso per spiegare i loro gradi, dimensioni, pesi, numeri standard, fornitori, ecc.

Il segno dei materiali metallici deve essere accuratamente identificato durante l'ispezione e deve essere adeguatamente protetto durante il trasporto e lo stoccaggio.

Ispezione delle dimensioni

La dimensione si riferisce alle parti principali della dimensione nominale del materiale metallico (lunghezza, larghezza, spessore, diametro, ecc.).

• 1. Dimensione nominale (dimensione nominale): è la dimensione ideale che le persone vogliono ottenere in produzione, ma presenta un certo divario rispetto alla dimensione effettiva.
• 2. Deviazione della dimensione: la differenza tra la dimensione effettiva e la dimensione nominale è chiamata deviazione della dimensione. Più grande della dimensione nominale è chiamata deviazione positiva, più piccola della dimensione nominale è chiamata deviazione negativa. All'interno dell'intervallo standard si chiama deviazione ammissibile, più dell'intervallo si chiama deviazione dimensionale, la deviazione appartiene a prodotti scadenti.
• 3. Grado di precisione: la deviazione consentita della dimensione dei materiali metallici fornisce diversi intervalli ed è suddivisa in diversi gradi chiamati grado di precisione in base alla dimensione della deviazione consentita e il grado di precisione è diviso in ordinario, superiore, senior, ecc. .
• 4. Lunghezza di consegna (larghezza): è la dimensione principale della consegna di materiale metallico, si riferisce alla consegna di materiali metallici dovrebbe avere le specifiche di lunghezza (larghezza).
• 5. Lunghezza abituale (lunghezza indeterminata): la lunghezza non è un regolamento certo, ma deve rientrare in un intervallo di lunghezza specificato (a seconda delle diverse varietà, la lunghezza non è la stessa, secondo il Ministero, impostata in fabbrica).
• 6. Lunghezza corta (lunghezza ridotta): la lunghezza è inferiore al limite inferiore della lunghezza normale specificata, ma non inferiore alla lunghezza minima consentita specificata. Per alcuni materiali metallici, secondo le disposizioni della consegna parte del “breve”.
• 7. Lunghezza fissa: La lunghezza del materiale metallico consegnato deve avere la lunghezza specificata dal richiedente nel contratto d'ordine (deviazione generale positiva).
• 8. Multi-lunghezza: La lunghezza del materiale metallico consegnato deve essere un multiplo intero della lunghezza specificata dal richiedente nel contratto d'ordine (più taglio della sega, deviazione positiva).

L'ispezione delle dimensioni delle specifiche dovrebbe prestare attenzione alla misurazione delle parti materiali e alla selezione di strumenti di misurazione appropriati.

Controllo della quantità

La quantità di materiali metallici, generalmente riferita al peso (salvo singoli esempi di stuoie, lamiere a coda di pesce in pezzi), il numero di metodi di controllo sono:

• 1. Misurato dal peso effettivo: misurato dal peso effettivo dei materiali metallici dovrebbe generalmente essere in tutto il controllo della libbra. Sono presenti imballi rigidi (come scatole, combinate, fusti, ecc.), sull'imballo sono indicati il ​​peso lordo, il peso netto e la tara. Come lastre di acciaio sottili, lamiere di acciaio al silicio, ferroleghe possono essere ispezionate casualmente da non meno del 5% di un lotto, come il peso del campione e segnare il peso di una grande discrepanza, è necessario pesare tutte le scatole aperte.
• 2. Misurato mediante conversione teorica: il peso calcolato dalla dimensione nominale (dimensione effettiva) e dal peso specifico del materiale, per quelle lastre di dimensioni fisse e altri materiali può essere convertito dalla teoria, ma nella conversione dovrebbe prestare attenzione alla conversione formula e il peso specifico effettivo del materiale.

Ispezione della qualità della superficie

L'ispezione della qualità della superficie è principalmente l'ispezione del materiale, dell'aspetto, della forma, dei difetti superficiali, principalmente.

• 1. Ellitticità: sezione circolare del materiale metallico, il fenomeno del diametro disuguale in tutte le direzioni sulla stessa sezione trasversale. Ellitticità con la stessa sezione trasversale della differenza di diametro massimo e minimo, per usi diversi di norme materiali sono diversi.
• 2. Flessione, curvatura: la flessione è materiale rotolante. Nella direzione della lunghezza o della larghezza non è piatta, sotto forma di un termine generale della curva. Se il loro grado di irregolarità è espresso in cifre, si parla di flessione.
• 3. Torsione: striscia di materiale di laminazione attorcigliata a spirale lungo l'asse longitudinale.
• 4. Curva a falce (curva laterale): si riferisce alla piastra metallica, striscia e vicino alla sezione trasversale rettangolare della forma del materiale lungo la lunghezza (lato stretto) della curva, un lato è curva concava, l'altro lato è una curva convessa, chiamata “curva a falce”. L'altezza della concavità è espressa.
• 5. Curvatura della paletta: si riferisce alla lunghezza della piastra o della striscia e alla direzione della larghezza allo stesso tempo appare un fenomeno ondulatorio alto e basso, la formazione della curvatura della paletta, chiamata curvatura della paletta. Il valore del grado di curvatura della paletta è chiamato curvatura della paletta.
• 6. Crepe superficiali: si riferisce alle crepe nello strato superficiale di oggetti metallici.
• 7. capocorda: a causa di un adattamento improprio del rullo e per altri motivi, l'emergere della sporgenza lungo la direzione di rotolamento, chiamata capocorda.
• 8. Lesione da bracketing: si riferisce alla superficie del materiale in una scanalatura diritta o curva, i segni di solito possono vedere il fondo della scanalatura.
• 9. Cicatrici: si riferisce alla distribuzione irregolare sulla superficie del materiale metallico è scaglie simili a linguette, unghie o scaglie di pesce.
• 10. Incollaggio: piastra metallica, lamina, nastro nella laminazione iterativa e ricottura generata dallo strato e dal punto, linea, superficie di adesione reciproca interstrato. Sollevando la superficie dopo aver lasciato tracce di adesione, chiamate incollaggio.
• 11. Ossido di ferro: l'ossido di ferro è il materiale nel processo di riscaldamento, laminazione e raffreddamento, l'ossido di metallo generato sulla superficie.
• 12. Piegatura: è un metallo nel processo di laminazione a caldo (o forgiatura) per formare un difetto superficiale, la superficie piegata in ogni altro strato bimetallico, in una linea retta o una sovrapposizione curva.
• 13. Pockmark: si riferisce alla superficie ruvida irregolare del materiale metallico.
• 14. Bolle sottocutanee: la superficie dei materiali metallici mostra una distribuzione irregolare di diverse dimensioni, forme, arrotondata attorno a piccole protuberanze, bolle rotte sotto forma di fessure a forma di artiglio di pollo o cicatrici simili a lingue, chiamate bolle.

I difetti superficiali sono principalmente dovuti a produzione, trasporto, manipolazione, stoccaggio e altre operazioni impropri. A seconda dell'impatto sull'uso di diversi, alcuni difetti semplicemente non possono superare il limite. Alcuni difetti non esistono, ma non possono eccedere il limite; vari difetti superficiali possono esistere o consentire l'esistenza del grado di standard in off sono chiaramente specificati.

Controllo qualità interno delle condizioni di garanzia

L'ispezione di qualità interna dei materiali metallici si basa sul materiale per soddisfare requisiti diversi, le condizioni di garanzia sono diverse, in fabbrica e l'accettazione deve essere testata in base alle condizioni di garanzia e soddisfare i requisiti, le condizioni di garanzia sono suddivise in.

• 1. Condizioni di base della garanzia: i requisiti minimi per la qualità dei materiali, proposti o meno, devono garantire, come la composizione chimica, le proprietà meccaniche di base, ecc.
• 2. Condizioni di garanzia aggiuntive: si riferiscono ai requisiti specificati nel contratto d'ordine in base alla domanda, prima dell'ispezione e per garantire che i risultati del test soddisfino gli elementi specificati.
• 3. Condizioni di garanzia dell'accordo: i lati della domanda e dell'offerta negoziano e garantiscono gli articoli nel contratto dell'ordine.
• 4. Condizioni di partecipazione: entrambe le parti negoziano il progetto di ispezione, ma solo per le condizioni di riferimento, non per la valutazione.

L'ispezione di qualità interna dei materiali metallici riguarda principalmente le proprietà meccaniche, le proprietà fisiche, le proprietà chimiche, le proprietà di processo, la composizione chimica e l'ispezione dell'organizzazione interna. Proprietà meccaniche, le prestazioni del processo sono state introdotte nella prima parte, qui solo la composizione chimica e l'organizzazione interna del principio del metodo di prova e un semplice processo per fare un'introduzione generale.

Prova di composizione chimica

La composizione chimica è il fattore principale nel determinare le prestazioni e la qualità dei materiali metallici. Pertanto, lo standard per la stragrande maggioranza dei materiali metallici specifica la composizione chimica deve essere garantita, e alcuni anche come principale qualità e varietà di indicatori. La composizione chimica può essere identificata mediante analisi chimica e fisica di una varietà di metodi, il più utilizzato è il metodo di analisi chimica e l'analisi spettrale, inoltre, attrezzature semplici, identificazione del metodo di identificazione rapida della scintilla, è anche un metodo pratico e semplice di identificazione della composizione dell'acciaio.

• 1. Metodo di analisi chimica: in base alla reazione chimica per determinare la composizione del metallo, questo metodo viene indicato collettivamente come metodo di analisi chimica. Il metodo di analisi chimica è suddiviso in analisi qualitativa e analisi quantitativa. L'analisi qualitativa può identificare quali elementi contiene il materiale, ma non può determinarne il contenuto; l'analisi quantitativa viene utilizzata per determinare con precisione il contenuto di vari elementi. In pratica, l'analisi quantitativa viene utilizzata principalmente nella produzione. I metodi di analisi quantitativa sono il metodo di analisi del peso e il metodo di analisi volumetrica.
• 2. Metodo di analisi del peso: vengono utilizzati mezzi di separazione appropriati per separare gli elementi misurati da altri componenti nel metallo, quindi il contenuto elementare viene misurato mediante il metodo di pesatura.
• 3. Analisi volumetrica: una soluzione standard (una soluzione di concentrazione nota) viene utilizzata per reagire completamente con l'elemento misurato nel metallo, quindi il contenuto dell'elemento misurato viene calcolato in base al volume della soluzione standard consumata.
• 4. Metodo di analisi spettrale: vari elementi possono produrre i propri spettri unici sotto alta temperatura e eccitazione ad alta energia, e il metodo per determinare la composizione chimica e il contenuto approssimativo dei metalli secondo gli spettri caratteristici prodotti dall'eccitazione degli elementi è chiamato analisi spettrale metodo. Di solito, una fonte di energia esterna come un arco, una scintilla, un laser, ecc. viene utilizzata per eccitare il campione in modo che l'elemento in prova emetta uno spettro caratteristico. Dopo la spettroscopia e la tabella spettrale degli elementi chimici, effettuare l'analisi.
• 5. Metodo di identificazione della scintilla: utilizzato principalmente per l'acciaio, sotto la mola a causa di attrito, alta temperatura, numero, forma, classificazione, colore e altre differenze nel numero di scintille generate dall'ossidazione di vari elementi, particelle, per identificare la composizione chimica del materiale (elementi di composizione) e il contenuto approssimativo di un metodo.

Controllo di qualità interno

Difetti organizzativi interni comuni sono:
1. Sciolto: ghisa o getti nel processo di solidificazione, a causa della solidificazione finale del fuso nell'area tra i vari rami cristallini e del ritiro nonché del rilascio di gas, con conseguente produzione di molti piccoli pori e gas e la conseguente non densità.
2. Scoria: fase di impurità o particelle estranee circondate dalla matrice metallica solida.
3. Segregazione: distribuzione irregolare della composizione chimica in varie regioni all'interno della lega metallica.
4. Decarburazione: il fenomeno della perdita totale o parziale di carbonio nello strato superficiale di materiali o parti in acciaio e leghe a base di ferro.
Inoltre, bolle di vapore, crepe, delaminazioni, punti bianchi, ecc. Sono anche comuni difetti di organizzazione interna, l'organizzazione interna (grana, organizzazione) e difetti di organizzazione interna dei metodi di prova comunemente usati.
5. Ispezione macroscopica: l'uso dell'occhio nudo o 10 volte inferiore al basso ingrandimento per osservare l'organizzazione interna dei materiali metallici e l'ispezione dei difetti. I metodi comunemente usati sono l'ispezione della frattura, l'ispezione a bassa potenza, l'ispezione dell'attaccatura dei capelli di rotazione della torre e il test della tenuta allo zolfo.
Le principali bolle di prova, scorie, delaminazione, ruvidità del grano screpolato, macchie bianche, segregazione, allentamento, ecc.
6. Ispezione microscopica: l'ispezione microscopica è anche nota come test ad alto ingrandimento, è la preparazione del campione, secondo i tempi di ingrandimento prescritti nel microscopio di fase per l'osservazione e la determinazione, al fine di testare l'organizzazione di materiali metallici e difetti nel metodo di prova. Inclusioni di test generali, granulometria, profondità dello strato di decarburazione, corrosione intergranulare, ecc.
7. Test non distruttivi: test non distruttivi di rilevamento di difetti magnetici, rilevamento di difetti fluoroscopici e rilevamento di difetti di colorazione. Il rilevamento di difetti magnetici viene utilizzato per testare materiali ferromagnetici come l'acciaio in prossimità di crepe superficiali, inclusioni, punti bianchi, piegature, restringimenti, cicatrici, ecc. Rilevamento di difetti fluoroscopici e rilevamento di difetti di colorazione per materiali non magnetici come metalli non ferrosi, acciaio inossidabile, leghe resistenti al calore, la superficie di piccole crepe e fori sciolti nell'ispezione.
8. Ispezione ad ultrasuoni: chiamata anche rilevazione di difetti ad ultrasuoni. L'uso di onde ultrasoniche nello stesso mezzo uniforme per la propagazione lineare. Ma all'interfaccia di due diverse sostanze, ci sarà un riflesso parziale o totale. Pertanto, quando la deviazione ultrasonica verso i pori interni del materiale, le crepe, il restringimento, le inclusioni, la riflessione si verifica all'intersezione del metallo, maggiore è la capacità di riflessione dell'interfaccia eterogenea e viceversa, più debole. In questo modo, i difetti interni del sito e delle dimensioni possono essere riflessi dalla forma d'onda fluoroscopica del rilevatore di difetti. Rilevamento di difetti a ultrasuoni comunemente usato con rilevamento di difetti a raggi X e radiografici.

Fonte: Cina Metallo Flangias Manproduttore – Industria dei tubi Yaang (www.epowermetals.com)

(Yang Pipe Industry è un produttore e fornitore leader di prodotti in lega di nichel e acciaio inossidabile, tra cui flange in acciaio inossidabile Super Duplex, flange in acciaio inossidabile, acciaio inossidabile Raccordi per tubi, Tubo di acciaio inossidabile. I prodotti Yaang sono ampiamente utilizzati nella costruzione navale, energia nucleare, ingegneria navale, petrolio, chimica, estrazione mineraria, trattamento delle acque reflue, gas naturale e recipienti a pressione e altri settori.)

Se vuoi avere maggiori informazioni sull'articolo o vuoi condividere la tua opinione con noi, contattaci a [email protected]

Tieni presente che potresti essere interessato agli altri articoli tecnici che abbiamo pubblicato:

• Cos'è una flangiae
• Cos'è una valvola a farfalla
• Cos'è una valvola di sicurezza
• Che cosa è l' una valvola a sfera
• Cos'è un raccordo per tubi
• Acciaio inossidabile super duplex: 2507 (UNS S32750/F53/DIN W.Nr. 1.4410)
• Cos'è l'acciaio inossidabile duplex