金属材料的应用现状及发展趋势分析
在进行金属材料的应用现状及发展趋势分析之前,先简要介绍一下金属材料。金属材料是最重要的工程材料之一。按冶金工艺,金属材料可以分为铸锻材料、粉末冶金材料和金属基复合材料。铸锻材料又分为黑色金属材料和有色金属材料。黑色金属材料包括钢、铸铁和各种铁合金。有色金属是指除黑色金属以外的所有金属及其合金,如铝及铝合金、铜及铜合金等。工程结构中所用的金属材料90以上是钢铁材料,其资源丰富、生产简单、价格便宜、性能优良、用途广泛。钢有分为碳钢和合金钢,铸铁又分为灰口铸铁和白口铸铁。
一、金属材料的应用现状金属材料的结构及其性能决定了它的应用。而金属材料的性能包括工艺性能和使用性能。工艺性能是指在加工制造过程中材料适应加工的性能,如铸造性、锻造性、焊接性、淬透性、切削加工性等。使用性能是指材料在使用条件和使用环境下所表现出来的性能,包括力学性能(如强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度等)、物理性能(如熔点、密度热容、电阻率、磁性强度等)和化学性能(如耐腐蚀性、抗氧化性等)。金属材料具有许多优良性能,是目前国名经济各行业、各部门应用最广泛的工程材料之一,特别是在车辆、机床、热能、化工、航空航天、建筑等行业各种部件和零件的制造中,发挥了不可替代的作用。(1)、在汽车中的应用。缸体和缸盖,需具有足够的强度和刚度,良好的铸造性能和切削加工性能以及低廉的价格等,目前主要用灰铸钢和铝合金;缸套和活塞,对活塞材料的性能要求是热强性高,导热性好,耐磨性和工艺性好,目前常用铝硅合金;冲压件,采用钢板和钢带制造,主要是热轧和冷轧钢板。热轧钢板主要用于制造承受一定载荷的结构件,冷轧钢板主要用于构型复杂、受力不大的机器外壳、驾驶室、轿车车身等。还有汽车的曲轴和连杆、齿轮、螺栓和弹簧等,都按其实用需要使用的了不同的金属材料(2)、在机床方面的应用。机床的机身、底座、液压缸、导轨、齿轮箱体、轴承座等大型零件部,以及其他如牛头刨床的滑枕、带轮、导杆、摆杆、载物台、手轮、刀架等,首选材料为灰铸铁,球磨铸铁也可选用。随着对产品外观装饰效果的日益重视,不锈钢、黄铜的
1
f使用日益增多。纯铝、防锈铝合金及硬铝合金的装饰效果也很好,可用于制作控制面板、标牌、底板及箱体等;螺旋传动件,通常不进行热处理的螺旋传动件用45、50钢制造,进行热处理的螺旋传动件用T10、65M
、40Cr制造。螺母用铸造锡青铜制r