第1章金属材料的工艺性能

金属材料的性能金属材料的使用性能:是指材料制成零件或构件后为保证正常工作及一定使用寿命材料应具备的性能，包括力学性能、物理性能和化学性能金属材料的工艺性能:是指材料在加工成零件或构件过程中材料应具备的适应加工的性能，包括铸造性能、锻造性能、切削加工性能、焊接性能及热处理工艺性能金属材料的工艺性能金属材料的一般加工过程如下:金属材料的工艺性能铸件机加工冶炼铸造热锻锻件机加工零件铸锭焊接热轧板、棒、型材、管材机加工冷轧、拔、冲金属材料的工艺性能在铸造、锻压、焊接、机加工等加工前后过程中，往往还要进行不同类型的热处理。因此，一个由金属材料制得的零件其加工工程十分复杂。工艺性能直接影响零件加工后的成本与质量。是选材和制订零件加工工艺路线时应考虑的因素之一。1.铸造性能金属材料铸造成形的能力称为铸造性能，常用流动性、收缩性和偏析来衡量。（1）流动性是熔融金属的流动能力。流动性好的金属容易充满铸型，从而获得外形完整、尺寸精确、轮廓清晰的铸件。（2）收缩性铸件在凝固和冷却过程中,其体积和尺寸减少的现象称为收缩性.铸件收缩不仅影响尺寸,还会使铸件产生缩孔、疏松、内应力以及变形与开裂等缺陷,故铸造用金属材料的收缩率越小越好.（3）偏析金属凝固后,铸锭或铸件化学成分和组织的不均匀现象称为偏析.偏析严重的的铸件各部分的力学性能会有很大的差异,从而降低铸件质量.一般来说,铸铁比钢的铸造性能好.2.锻造性能金属锻造成形的能力为锻造性能.它主要取决于金属的塑性和变形抗力.塑性越好、变形抗力越小，金属的锻造性能越好。例如，纯铜在室温下就有良好的锻造性能，碳钢在加热状态下锻造性能较好，铸铁则不能锻造。3.切削加工性能金属切削的难易程度称为切削加工性能。一般用切削速度、加工表面粗糙度和刀具使用寿命来衡量。影响切削加工性能的因素有工件的化学成分、组织、硬度、热导率和形变硬化程度等。一般认为材料具有适当硬度（170~230HBS）和足够的脆性时较易切削。所以灰铸铁比钢的切削加工性能好，碳钢比高合金钢切削加工性好。改变钢的化学成分和进行适当的热处理可改善钢的切削加工性。4.焊接性能金属能焊接成具有一定使用性能的焊接接头的特性称为焊接性能。在机械工业中，焊接的主要对象是钢材，碳质量分数及合金元素含量是决定金属焊接性的主要因素，碳质量分数和合金元素含量越高，焊接性能越差。例如，低碳钢具有良好的焊接性，而高碳钢、铸铁的焊接性不好。5.热处理性能金属经热处理可使性能顺利改善的性质称为热处理性能。它与材料的化学成分有关。常见的热处理方法有退火、正火、淬火、回火及表面热处理（表面淬火及化学热处理）等。