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《金屬的材料地地的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案金屬材料的發(fā)展現(xiàn)狀與前景摘要:金屬是人們?nèi)粘I钌a(chǎn)中最不可或缺的材料,更是人類社會(huì)進(jìn)步的關(guān)鍵所在,本篇論文主要論述金屬材料的種類、性能及在社會(huì)發(fā)展中的重要應(yīng)用,并且展望金屬材料在未的發(fā)展前景。關(guān)鍵詞:金屬材料、鎂合金、鋁合金、稀土、汽車引言金屬材料是指由金屬元素或以金屬元素為主構(gòu)成的具有金屬特性的材料的統(tǒng)稱。包括純金屬、合金、金屬間化合物和特種金屬材料等。人類文明的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步同金屬材料關(guān)系十分密切。繼石器時(shí)代之后出現(xiàn)的銅器時(shí)代、鐵器時(shí)代,均以金屬材料的應(yīng)用為其時(shí)代的顯著標(biāo)志。現(xiàn)代
2、,種類繁多的金屬材料已成為人類社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。我們對金屬材料的認(rèn)識(shí)應(yīng)從以下幾方面開始:一、分類:金屬材料通常分為黑色金屬、有色金屬和特種金屬材料。1、黑色金屬又稱鋼鐵材料,包括含鐵90%以上的工業(yè)純鐵,含碳2%~4%的鑄鐵,含碳小于2%的碳鋼,以及各種用途的結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、耐熱鋼、高溫合金、精密合金等。廣義的黑色金屬還包括鉻、錳及其合金。2、有色金屬是指除鐵、鉻、錳以外的所有金屬及其合金,通常分為輕金屬、重金屬、貴金屬、半金屬、稀有金屬和稀土金屬等。有色合金的強(qiáng)度和硬度一般比純金屬高,并且電
3、阻大、電阻溫度系數(shù)小。3、特種金屬材料包括不同用途的結(jié)構(gòu)金屬材料和功能金屬材料。其中有通過快速冷凝工藝獲得的非晶態(tài)金屬材料,以及準(zhǔn)晶、微晶、納米晶金屬材料等;還有隱身、抗氫、超導(dǎo)、形狀記憶、耐磨、減振阻尼等特殊功能合金,以及金屬基復(fù)合材料等。4、金屬材料按生產(chǎn)成型工藝又分為鑄造金屬、變形金屬、噴射成形金屬,以及粉末冶金材料。鑄造金屬通過鑄造工藝成型,主要有鑄鋼、鑄鐵和鑄造有色金屬及合金。變形金屬通過壓力加工如鍛造、軋制、沖壓等成型,其化學(xué)成分與相應(yīng)的鑄造金屬略有不同。噴射成形金屬是通過噴射成形工藝制
4、成具有一定形狀和組織性能的零件和毛坯。二、性能金屬材料的性能可分為工藝性能和使用性能兩種。為更合理使用金屬材料,充分發(fā)揮其作用,必須掌握各種金屬材料制成的零、構(gòu)件在正常工作情況下應(yīng)具備的性能(使用性能)及其在冷熱加工過程中材料應(yīng)具備的性能(工藝性能)。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案材料的使用性能包括物理性能(如比重、熔點(diǎn)、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、熱膨脹性、磁性等)、化學(xué)性能(耐用腐蝕性、抗氧化性),力學(xué)性能也叫機(jī)械性能。材料的工藝性能指材料適應(yīng)冷、熱加工方法的能力。三、應(yīng)用現(xiàn)狀:金屬材料的發(fā)展已從純金屬、純合金中擺脫
5、出來。隨著材料設(shè)計(jì)、工藝技術(shù)及使用性能試驗(yàn)的進(jìn)步,傳統(tǒng)的金屬材料得到了迅速發(fā)展,新的高性能金屬材料不斷開發(fā)出來。如快速冷凝非晶和微晶材料、高比強(qiáng)和高比模的鋁鋰合金、有序金屬間化合物及機(jī)械合金化合金、氧化物彌散強(qiáng)化合金、定向凝固柱晶和單晶合金等高溫結(jié)構(gòu)材料、金屬基復(fù)合材料以及形狀記憶合金、釹鐵硼永磁合金、貯氫合金等新型功能金屬材料,已分別在航空航天、能源、機(jī)電等各個(gè)領(lǐng)域獲得了應(yīng)用,并產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。1、鎂及鎂合金鎂由于優(yōu)良的物理性能和機(jī)械加工性能,豐富的蘊(yùn)藏量,已經(jīng)被業(yè)內(nèi)公認(rèn)為最有前途的輕量化材
6、料及21世紀(jì)的綠色金屬材料,未來幾十年內(nèi)鎂將成為需求增長最快的有色金屬。1.1在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用20世紀(jì)70年代以來,各國尤其是發(fā)達(dá)國家對汽車的節(jié)能和尾氣排放提出了越來越嚴(yán)格的限制,這些要求迫使汽車制造商采用更多高新技術(shù),生產(chǎn)重量輕、耗油少、符合環(huán)保要求的新一代汽車。據(jù)測算,汽車自重減輕10%,其燃油效率可提高5.5%,如果每輛汽車能使用70公斤鎂,CO的年排放量就能減少30%以上。鎂作為實(shí)際應(yīng)用中最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料,在汽車的減重和性能改善中的重要作用受到人們的重視。1.2、電子及家電用鎂合金汽車行業(yè)
7、對鎂合金的大量需求,推動(dòng)了鎂合金生產(chǎn)技術(shù)的多項(xiàng)突破,鎂合金的使用成本也大幅度下降,從而促進(jìn)了鎂合金在計(jì)算機(jī)、通訊、儀器儀表、家電、醫(yī)療、輕工等行業(yè)的應(yīng)用發(fā)展。其中,鎂合金應(yīng)用發(fā)展最快的是電子信息和儀器儀表行業(yè)。在薄壁、微型、抗摔撞的要求之下,加上電磁屏蔽、散熱和環(huán)保方面的考慮,鎂合金成了廠家的最佳選擇。另外,鎂合金外殼可使產(chǎn)品更豪華、美觀。在電子信息和儀器儀表行業(yè)的鎂合金制品的單位重量和尺寸不如汽車零部件,但它的數(shù)量大、覆蓋面廣,其用量也是巨大的。所以,近幾年電子信息行業(yè)鎂合金的消耗量急劇增加,成為
8、拉動(dòng)全球鎂消耗量增加的另一重要因素。1.3、其它應(yīng)用領(lǐng)域其它如鋁合金添加劑、鎂犧牲陽極和型材用鎂合金等。鎂犧牲陽極作為有效的防止金屬腐蝕的方法之一,廣泛應(yīng)用于長距離輸送的地下鐵制管道和石油儲(chǔ)罐。目前,作為鎂犧牲陽極的鎂合金有3~4萬噸/年的市場需求量,且每年以20%的速度增長。鎂合金型材、管材,以前主要用于航空航天等尖端或國防領(lǐng)域。近幾年由于鎂合金生產(chǎn)能力和技術(shù)水平的提高,其生產(chǎn)成本已下降到與鋁合金相當(dāng)?shù)某潭?,極大地刺激了其在民用領(lǐng)域的應(yīng)用,如用做自行車架、輪椅、康復(fù)