金屬制品行業包括結構性金屬制品制造、金屬工具制造、集裝箱及金屬包裝容器制造、不鏽鋼及類似日用金屬制品制造,船舶及海洋工程制造等。随着社會的進步和科技的發展,金屬制品在工業、農業以及人們的生活各個領域的運用越來越廣泛,也給社會創造越來越大的價值。
·物理性能
金屬的物理性能主要考慮:
⑴密度(比重):ρ=P/V單位克/立方厘米或噸/立方米,式中P為重量,V為體積。在實際應用中,除了根據密度計算金屬零件的重量外,很重要的一點是考慮金屬的比強度(強度σb與密度ρ之比)來幫助選材,以及與無損檢測相關的聲學檢測中的聲阻抗(密度ρ與聲速C的乘積)和射線檢測中密度不同的物質對射線能量有不同的吸收能力等等。
⑵熔點:金屬由固态轉變成液态時的溫度,對金屬材料的熔煉、熱加工有直接影響,并與材料的高溫性能有很大關系。
⑶熱膨脹性随着溫度變化,材料的體積也發生變化(膨脹或收縮)的現象稱為熱膨脹,多用線膨脹系數衡量,亦即溫度變化1℃時,材料長度的增減量與其0℃時的長度之比。熱膨脹性與材料的比熱有關。在實際應用中還要考慮比容(材料受溫度等外界影響時,單位重量的材料其容積的增減,即容積與質量之比),特别是對于在高溫環境下工作,或者在冷、熱交替環境中工作的金屬零件,必須考慮其膨脹性能的影響。
⑷磁性能吸引鐵磁性物體的性質即為磁性,它反映在導磁率、磁滞損耗、剩餘磁感應強度、矯頑磁力等參數上,從而可以把金屬材料分成順磁與逆磁、軟磁與硬磁材料。
⑸電學性能主要考慮其電導率,在電磁無損檢測中對其電阻率和渦流損耗等都有影響。
·工藝性能
金屬對各種加工工藝方法所表現出來的适應性稱為工藝性能,主要有以下四個方面:
⑴切削加工性能:反映用切削工具(例如車削、銑削、刨削、磨削等)對金屬材料進行切削加工的難易程度。
⑵可鍛性:反映金屬材料在壓力加工過程中成型的難易程度,例如将材料加熱到一定溫度時其塑性的高低(表現為塑性變形抗力的大小),允許熱壓力加工的溫度範圍大小,熱脹冷縮特性以及與顯微組織、機械性能有關的臨界變形的界限、熱變形時金屬的流動性、導熱性能等。
⑶可鑄性:反映金屬材料熔化澆鑄成為鑄件的難易程度,表現為熔化狀态時的流動性、吸氣性、氧化性、熔點,鑄件顯微組織的均勻性、緻密性,以及冷縮率等。
⑷可焊性:反映金屬材料在局部快速加熱,使結合部位迅速熔化或半熔化(需加壓),從而使結合部位牢固地結合在一起而成為整體的難易程度,表現為熔點、熔化時的吸氣性、氧化性、導熱性、熱脹冷縮特性、塑性以及與接縫部位和附近用材顯微組織的相關性、對機械性能的影響等。
金屬檢測的重要性各種機械設備中90%的材料都是由金屬制造的,由于金屬的選材不當或使用不當會造成材料的過早失效,嚴重的可能會發生重大事故。作為機械行業中質量控制的一個關鍵環節,産品使用前對原材料、半成品或成品的檢測過程就顯得越來越重要。
金屬檢測的分類:
材質分析
在機械行業中最長見到的一種檢測就是材料的化學成分分析,随着現代冶金技術的進步,更進一步證明了一些具體元素的重要性。元素種類和配比的不同直接決定了材料是否能通過後續的處理而達到要求的性能。常見的分析設備有:電感藕合等離子體發光光譜分析(ICP)、直讀光譜儀、手工化學分析等。
金屬材料鍍層分析
主要檢測項目:金屬鍍塗層材質鑒定、鍍層厚度、鍍層成分分析、樣品表面污點分析、鍍鋅量測試、鍍層表面粗糙度檢測、鍍層附着力檢測等。
金相檢驗
組織決定性能。在顯微鏡下看到的内部組織結構稱為顯微組織或金相組織。鋼材常見的金相組織有:鐵素體、奧氏體、滲碳體、珠光體等。材料的金相檢驗具體包括各種相的組成及分布、相關的鑄造和焊接缺陷等。常用的東标檢測分析設備是體視顯微鏡和金相顯微鏡。
力學性能
材料的力學性能是指在外加載荷的作用下或載荷與環境因素聯合作用下表現的變形、損傷、與斷裂的行為規律及其物理本質和評定方法。機械行業中常見的理化性能檢測有拉伸性能、沖擊性能、彎曲性能、布/洛/維硬度測試、耐磨試驗、疲勞試驗。
環境模拟試驗
這個部分主要是評估曝露在腐蝕環境的原材料及成品性能。設備可進行傳統試驗也可作專門腐蝕試驗。通過加快暴露周期或模仿環境條件試驗,按照潛在壽命,外觀,相關的應力,材料相互作用等來評估産品的反應。常見的有鹽霧試驗、循環試驗、耐候性試驗等等。
無損檢測
無損檢測在相關領域中發揮了至關重要的作用,确保鋼結構以及機械部件的完整性,無損檢測方法可以檢測很多種類的各種缺陷像裂縫,未焊透,氣孔等。常見的檢測項目有:視覺和光學檢測、X射線檢查、磁粉探傷、超聲檢測、滲透檢測。
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