ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับวัสดุโลหะ
ภาพรวม: วัสดุที่เป็นโลหะหมายถึงองค์ประกอบของโลหะหรือวัสดุที่มีคุณสมบัติเป็นโลหะซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยองค์ประกอบของโลหะ รวมถึงโลหะบริสุทธิ์ โลหะผสม สารประกอบระหว่างโลหะของวัสดุโลหะและวัสดุโลหะพิเศษ เป็นต้น (หมายเหตุ: โลหะออกไซด์ (เช่น อะลูมิเนียมออกไซด์) ไม่ใช่วัสดุที่เป็นโลหะ)
1. ความหมาย
การพัฒนาอารยธรรมของมนุษย์และความก้าวหน้าทางสังคมมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับวัสดุโลหะ ยุคสำริดและยุคเหล็กที่ตามมาหลังยุคหินถูกทำเครื่องหมายด้วยการใช้วัสดุที่เป็นโลหะ ในยุคปัจจุบัน วัสดุโลหะที่หลากหลายได้กลายเป็นวัสดุพื้นฐานที่สำคัญสำหรับการพัฒนาสังคมมนุษย์
2.ประเภท
วัสดุโลหะมักจะแบ่งออกเป็นโลหะกลุ่มเหล็ก โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก และวัสดุโลหะพิเศษ
(1) โลหะกลุ่มเหล็กเรียกอีกอย่างว่าวัสดุเหล็ก ได้แก่ เหล็กบริสุทธิ์ทางอุตสาหกรรมที่มีเหล็กมากกว่า 90% เหล็กหล่อที่มีคาร์บอน 2% ถึง 4% เหล็กกล้าคาร์บอนที่มีคาร์บอนน้อยกว่า 2% และเหล็กโครงสร้างต่างๆ สแตนเลส ความร้อน -เหล็กทน โลหะผสมที่มีอุณหภูมิสูง สแตนเลส โลหะผสมที่มีความแม่นยำ ฯลฯ โลหะเหล็กทั่วไปยังรวมถึงโครเมียม แมงกานีส และโลหะผสมของพวกมันด้วย
(2) โลหะที่ไม่ใช่เหล็กหมายถึงโลหะทุกชนิดและโลหะผสม ยกเว้นเหล็ก โครเมียม และแมงกานีส ซึ่งมักจะแบ่งออกเป็นโลหะเบา โลหะหนัก โลหะมีค่า โลหะกึ่ง โลหะหายาก และโลหะหายาก ความแข็งแรงและความแข็งของโลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็กโดยทั่วไปจะสูงกว่าโลหะบริสุทธิ์ และมีความต้านทานมากกว่าและค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิต้านทานน้อยกว่า
(3) วัสดุโลหะพิเศษ ได้แก่ วัสดุโลหะโครงสร้างและวัสดุโลหะเชิงหน้าที่สำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน ในหมู่พวกเขามีวัสดุโลหะอสัณฐานที่ได้ผ่านกระบวนการควบแน่นอย่างรวดเร็ว เช่นเดียวกับวัสดุควอซิคริสตัลไลน์ ไมโครคริสตัลไลน์ วัสดุโลหะนาโนคริสตัลไลน์ ฯลฯ นอกจากนี้ยังมีโลหะผสมพิเศษที่ใช้งานได้ เช่น การล่องหน ความต้านทานไฮโดรเจน ความเป็นตัวนำยิ่งยวด หน่วยความจำรูปร่าง ความต้านทานการสึกหรอ การลดการสั่นสะเทือนและการหน่วง ฯลฯ และวัสดุคอมโพสิตเมทริกซ์โลหะ เป็นต้น
3.ประสิทธิภาพ
โดยทั่วไปแบ่งออกเป็นสองประเภท: ประสิทธิภาพกระบวนการและประสิทธิภาพการใช้งาน ประสิทธิภาพของกระบวนการที่เรียกว่าหมายถึงประสิทธิภาพของวัสดุโลหะภายใต้สภาวะการประมวลผลเย็นและร้อนที่ระบุในระหว่างกระบวนการผลิตชิ้นส่วนเครื่องจักรกล คุณภาพของประสิทธิภาพกระบวนการของวัสดุโลหะจะกำหนดความสามารถในการปรับตัวต่อการแปรรูปและการขึ้นรูปในระหว่างกระบวนการผลิต เนื่องจากเงื่อนไขการประมวลผลที่แตกต่างกัน คุณสมบัติของกระบวนการที่ต้องการจึงแตกต่างกัน เช่น ประสิทธิภาพการหล่อ ความสามารถในการเชื่อม การตีขึ้นรูป ประสิทธิภาพการรักษาความร้อน ความสามารถในการแปรรูปของการตัด เป็นต้น
ประสิทธิภาพที่เรียกว่าหมายถึงประสิทธิภาพของวัสดุโลหะภายใต้เงื่อนไขการใช้งานชิ้นส่วนเครื่องจักรกล รวมถึงคุณสมบัติทางกล คุณสมบัติทางกายภาพ คุณสมบัติทางเคมี ฯลฯ ประสิทธิภาพของวัสดุโลหะจะกำหนดช่วงการใช้งานและอายุการใช้งาน ในอุตสาหกรรมการผลิตเครื่องจักร ชิ้นส่วนเครื่องจักรกลทั่วไปจะใช้ในอุณหภูมิปกติ ความดันปกติ และสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง และในระหว่างการใช้งาน ชิ้นส่วนเครื่องจักรกลแต่ละชิ้นจะรับภาระที่แตกต่างกัน ความสามารถของวัสดุโลหะในการต้านทานความเสียหายภายใต้ภาระเรียกว่าคุณสมบัติทางกล (หรือที่รู้จักกันในชื่อคุณสมบัติทางกลในอดีต) สมบัติทางกลของวัสดุโลหะเป็นพื้นฐานหลักสำหรับการออกแบบและการเลือกใช้วัสดุของชิ้นส่วน ขึ้นอยู่กับลักษณะของภาระภายนอก (เช่น ความตึง แรงอัด แรงบิด การกระแทก โหลดแบบไซคลิก ฯลฯ) คุณสมบัติทางกลที่จำเป็นสำหรับวัสดุโลหะก็จะแตกต่างกันเช่นกัน คุณสมบัติทางกลที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ ความแข็งแรง ลักษณะพลาสติก ความแข็ง ความเหนียวทนต่อแรงกระแทก ทนต่อแรงกระแทกได้หลายแบบ และขีดจำกัดความเมื่อยล้า
