Materiaalclassificatie - Metalen materialen

Volgens de traditionele classificatie kunnen materialen worden onderverdeeld in metallische materialen, anorganische niet-metalen materialen (keramische materialen), polymeermaterialen en composietmaterialen. Staal, goud en zilver zijn allemaal metalen materialen. Anorganische niet-metaalhoudende materialen, waaronder keramiek en glas, omvatten oxiden, anorganische zouten, enz. in termen van clustersamenstelling. Polymeermaterialen zijn samengesteld uit organische macromoleculen, zoals vezels, rubber, harsen en kunststoffen. Composietmaterialen bestaan ​​op een bepaalde manier uit twee of meer materialen en worden in vele categorieën ingedeeld. Volgens de matrix kunnen ze worden onderverdeeld in metaalmatrix, keramische matrix, harsmatrix, enz., of volgens de versterking kunnen ze worden onderverdeeld in vezelversterkte, deeltjesversterkte composietmaterialen, enz., er zijn veel soorten.

Begrijp metalen materialen en ontwikkelingstrends. Metalen materialen verwijzen naar materialen met metaalachtige eigenschappen die zijn samengesteld uit metalen elementen of hoofdzakelijk uit metalen elementen bestaan. Inclusief zuivere metalen, legeringen, intermetaalverbindingen en speciale metalen materialen.

Ons begrip van metalen materialen moet uitgaan van de volgende aspecten:

1. Classificatie: Metalen materialen worden meestal onderverdeeld in ferrometalen, non-ferrometalen en speciale metalen materialen.

① Ferrometalen worden ook staalmaterialen genoemd, waaronder industrieel zuiver ijzer dat meer dan 90% ijzer bevat, gietijzer dat 2% tot 4% koolstof bevat, koolstofstaal dat minder dan 2% koolstof bevat en constructiestaal, roestvrij staal en hittebestendig staal staal voor diverse doeleinden. Staal, hogetemperatuurlegeringen, precisielegeringen, enz. Tot de gegeneraliseerde ferrometalen behoren ook chroom, mangaan en hun legeringen.

② Non-ferrometalen verwijzen naar alle metalen en hun legeringen behalve ijzer, chroom en mangaan, die gewoonlijk worden onderverdeeld in lichte metalen, zware metalen, edele metalen, halfmetalen, zeldzame metalen en zeldzame aardmetalen. De sterkte en hardheid van non-ferrolegeringen zijn over het algemeen hoger dan die van zuivere metalen, en ze hebben een grotere weerstand en een kleinere temperatuurweerstandscoëfficiënt.

③Speciale metalen materialen omvatten structurele metalen materialen en functionele metalen materialen voor verschillende toepassingen. Daartoe behoren amorfe metaalmaterialen verkregen door snelle condensatieprocessen, evenals quasi-kristallijne, microkristallijne, nanokristallijne metaalmaterialen, enz.; er zijn ook speciale functionele legeringen zoals stealth, waterstofbestendigheid, supergeleiding, vormgeheugen, slijtvastheid, trillingsreductie en demping, enz., en metaalmatrixcomposietmaterialen, enz.

Metalen materialen worden onderverdeeld in gegoten metalen, vervormde metalen, door injectie gevormde metalen en poedermetallurgische materialen volgens het productie- en gietproces. Gietmetaal wordt gevormd door het gietproces, voornamelijk gietstaal, gietijzer en gegoten non-ferrometalen en legeringen.

Vervormd metaal wordt gevormd door drukverwerking zoals smeden, walsen, stampen, enz., en de chemische samenstelling ervan wijkt enigszins af van het overeenkomstige gegoten metaal. Door middel van het spuitgietproces wordt spuitgietmetaal tot onderdelen en plano's met bepaalde vormen en structurele eigenschappen gemaakt.

De prestaties van metalen materialen kunnen in twee typen worden verdeeld: procesprestaties en gebruiksprestaties.

2. prestaties: 

Om metalen materialen rationeler te kunnen gebruiken en hun rol ten volle te kunnen spelen, is het noodzakelijk om de prestaties (bruikbaarheidsprestaties) te beheersen die onderdelen en componenten gemaakt van verschillende metalen materialen zouden moeten hebben onder normale werkomstandigheden en hun gebruik tijdens warme en koude verwerking . De prestaties die moeten worden geleverd (procesprestaties). De prestaties van materialen omvatten fysieke eigenschappen (zoals soortelijk gewicht, smeltpunt, elektrische geleidbaarheid, thermische geleidbaarheid, thermische uitzetting, magnetisme, enz.), chemische eigenschappen (duurzaamheid, corrosieweerstand, oxidatieweerstand) en mechanische eigenschappen. De procesprestaties van materialen verwijzen naar het vermogen van het materiaal om zich aan te passen aan koude en warme verwerkingsmethoden.

3. Productieproces: 

Bij de productie van metalen materialen wordt het metaal doorgaans eerst gewonnen en gesmolten. Sommige metalen moeten verder worden verfijnd en aangepast aan de juiste samenstelling voordat ze worden verwerkt tot producten met verschillende specificaties en eigenschappen. Om metalen te extraheren, gebruikt staal gewoonlijk pyrometallurgische processen, dat wil zeggen dat omvormers, openhaardovens, vlamboogovens, inductieovens, koepels (ijzerproductie), enz. Worden gebruikt voor het smelten en smelten; non-ferrometalen gebruiken zowel pyrometallurgische als hydrometallurgische processen; hoogzuivere metalen Naast metalen die speciale eigenschappen vereisen, worden ook zone-smelten, vacuümsmelten en poedermetallurgische processen gebruikt. Nadat het metalen materiaal is gesmolten en de samenstelling ervan is aangepast, wordt het gegoten en gevormd, of tot blokken en knuppels verwerkt door middel van giet- en poedermetallurgische vormingsprocessen, en vervolgens plastisch verwerkt tot producten met verschillende vormen en specificaties.

4. Ontwikkelingstrend:

De ontwikkeling van metalen materialen is afgestapt van pure metalen en pure legeringen. Met de vooruitgang op het gebied van materiaalontwerp, procestechnologie en prestatietests hebben traditionele metalen materialen zich snel ontwikkeld en zijn er voortdurend nieuwe hoogwaardige metalen materialen ontwikkeld. Hogetemperatuurstructuren zoals snel condenserende amorfe en microkristallijne materialen, aluminium-lithiumlegeringen met hoge specifieke sterkte en hoge specifieke modus, geordende intermetallische verbindingen en mechanische legeringslegeringen, met oxidedispersie versterkte legeringen, directioneel gestolde kolomvormige kristallen en monokristallijne legeringen Materialen, metaal matrixcomposietmaterialen en nieuwe functionele metaalmaterialen zoals legeringen met vormgeheugen, neodymium-ijzer-boor permanente magneetlegeringen en waterstofopslaglegeringen zijn toegepast op verschillende gebieden, zoals lucht- en ruimtevaart, energie en elektromechanica.