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Materiali metallici: tipi, proprietà e caratteristiche

April 12, 2024

Tipi di materiali metallici
I materiali metallici sono generalmente suddivisi in metalli ferrosi, metalli non ferrosi e materiali metallici speciali.


(1) Il metallo nero, noto anche come materiali in acciaio, comprende ferro puro industriale con contenuto di ferro superiore al 90%, ghisa con contenuto di carbonio del 2% -4%, acciaio al carbonio con contenuto di carbonio inferiore al 2%, nonché acciaio strutturale, acciaio inossidabile, acciaio resistente al calore, leghe ad alta temperatura, acciaio inossidabile, leghe di precisione, ecc. per vari scopi.In generale, i metalli neri comprendono anche il cromo, il manganese e le loro leghe.


(2) Per metalli non ferrosi si intendono tutti i metalli e le loro leghe ad eccezione di ferro, cromo e manganese, solitamente suddivisi in metalli leggeri, metalli pesanti, metalli preziosi, semimetalli, metalli rari e metalli delle terre rare.La resistenza e la durezza delle leghe non ferrose sono generalmente superiori a quelle dei metalli puri e hanno un'elevata resistenza e un coefficiente di resistenza a bassa temperatura.


(3) Materiali metallici speciali, compresi materiali metallici strutturali e funzionali per scopi diversi.Tra questi vi sono materiali metallici amorfi ottenuti attraverso un processo di condensazione rapida, nonché materiali metallici quasicristallini, microcristallini, nanocristallini, ecc.;Esistono anche leghe funzionali speciali come stealth, resistenza all'idrogeno, superconduttività, memoria di forma, resistenza all'usura, riduzione delle vibrazioni e smorzamento, nonché materiali compositi a matrice metallica.

 

Proprietà dei materiali metallici
Viene generalmente suddiviso in due categorie: prestazioni di processo e prestazioni di utilizzo.Le cosiddette prestazioni di processo si riferiscono alle prestazioni dei materiali metallici in specifiche condizioni di lavoro a freddo e a caldo durante il processo di lavorazione e produzione di parti meccaniche.La qualità delle prestazioni tecnologiche dei materiali metallici determina la loro adattabilità alla lavorazione e alla formatura durante il processo produttivo.A causa delle diverse condizioni di lavorazione, variano anche le prestazioni del processo richieste, come prestazioni di fusione, saldabilità, malleabilità, prestazioni di trattamento termico, prestazioni di taglio, ecc.


La cosiddetta prestazione si riferisce alle prestazioni dei materiali metallici esibite dalle parti meccaniche in condizioni di utilizzo, comprese proprietà meccaniche, proprietà fisiche, proprietà chimiche, ecc. Le prestazioni dei materiali metallici determinano la loro gamma di utilizzo e durata.Nell'industria della produzione meccanica, le parti meccaniche vengono generalmente utilizzate a temperatura normale, pressione normale e mezzi altamente corrosivi e ciascuna parte meccanica sopporterà carichi diversi durante l'uso.La resistenza dei materiali metallici alla rottura sotto carico è detta proprietà meccaniche (in precedenza note anche come proprietà meccaniche).Le proprietà meccaniche dei materiali metallici rappresentano la base principale per la progettazione e la selezione dei materiali delle parti.Le proprietà meccaniche richieste per i materiali metallici varieranno anche a seconda della natura dei carichi applicati (come tensione, compressione, torsione, impatto, carico ciclico, ecc.).Le proprietà meccaniche comuni includono resistenza, plasticità, durezza, resilienza agli urti, resistenza agli urti multipli e limite di fatica.

 

Caratteristiche dei materiali metallici
1. Fatica
Molte parti meccaniche e componenti tecnici lavorano sotto carichi alternati.Sotto l'azione di carichi alternati, sebbene il livello di sollecitazione sia inferiore al limite di snervamento del materiale, dopo un lungo periodo di cicli di sollecitazione ripetuti, può verificarsi anche un'improvvisa frattura fragile, denominata fatica dei materiali metallici.Le caratteristiche di frattura per fatica dei materiali metallici sono:
(1) La sollecitazione del carico è alternata.
(2) Il tempo di azione del carico è relativamente lungo.
(3) La frattura avviene istantaneamente.
(4) Sia i materiali plastici che quelli fragili sono fragili nella zona di frattura per fatica.Pertanto, la frattura per fatica è la forma di frattura più comune e pericolosa in ingegneria.


Il fenomeno della fatica dei materiali metallici può essere suddiviso nelle seguenti tipologie a seconda delle diverse condizioni:

#1.Fatica ad alto numero di cicli
Si riferisce alla rottura per fatica con cicli di sollecitazione superiori a 100.000 in condizioni di basso stress (stress di lavoro inferiore al limite di snervamento del materiale, o addirittura inferiore al limite elastico).È il tipo più comune di cedimento per fatica.La fatica ad alto numero di cicli viene generalmente definita fatica.


#2 Fatica a basso numero di cicli
Si riferisce alla fatica con cicli di sollecitazione inferiori a 10.000-100.000 in condizioni di stress elevato (stress di lavoro vicino al limite di snervamento del materiale) o di sollecitazioni elevate.A causa del ruolo significativo della deformazione plastica alternata in questo tipo di rottura per fatica, è nota anche come fatica plastica o fatica da deformazione.


#3.Fatica termica
Il danno da fatica causato dall'azione ripetuta dello stress termico causato dalle variazioni di temperatura.


#4 Fatica da corrosione
Rottura per fatica dei componenti della macchina sotto l'azione combinata di carichi alternati e mezzi corrosivi (come acidi, alcali, acqua di mare, gas attivi, ecc.).


# 5 Affaticamento da contatto
Ciò si riferisce al verificarsi di sfaldamento per vaiolatura o sfaldamento superficiale sulla superficie di contatto delle parti della macchina sotto l'azione ripetuta dello stress da contatto, con conseguente guasto e danneggiamento delle parti.

 

2. Plasticità
La plasticità si riferisce alla capacità di un materiale metallico di subire una deformazione permanente (deformazione plastica) sotto carichi esterni senza essere distrutto.Quando i materiali metallici sono soggetti a tensione, cambiano sia la loro lunghezza che l'area della sezione trasversale.Pertanto, la plasticità dei metalli può essere misurata da due indicatori: allungamento della lunghezza (allungamento) e restringimento della sezione trasversale (riduzione della sezione trasversale).


Maggiore è l'allungamento e il restringimento trasversale di un materiale metallico, migliore è la sua plasticità, il che significa che il materiale può sopportare una deformazione plastica significativa senza danni.I materiali metallici con un allungamento superiore al 5% sono generalmente indicati come materiali plastici (come l'acciaio a basso tenore di carbonio), mentre i materiali metallici con un allungamento inferiore al 5% sono indicati come materiali fragili (come la ghisa grigia).Un materiale con buona plasticità può generare deformazioni plastiche in un ampio intervallo macroscopico e, allo stesso tempo, rinforza il materiale metallico a causa della deformazione plastica, migliorando così la resistenza del materiale e garantendo l'uso sicuro delle parti.Inoltre, i materiali con buona plasticità possono essere sottoposti senza problemi a determinati processi di formatura, come stampaggio, piegatura a freddo, trafilatura a freddo, raddrizzatura, ecc. Pertanto, quando si selezionano materiali metallici come parti meccaniche, è necessario soddisfare determinati indicatori di plasticità.

 

3. Durabilità
Le principali forme di corrosione dei metalli da costruzione:
(1) Corrosione uniforme.La corrosione sulla superficie metallica provoca un assottigliamento uniforme della sezione trasversale.Pertanto, il valore medio annuo della perdita di spessore è comunemente utilizzato come indicatore della prestazione della corrosione (tasso di corrosione).L'acciaio generalmente mostra una corrosione uniforme nell'atmosfera.
(2) Erosione dei pori.Il metallo si corrode secondo uno schema punteggiato e forma fosse profonde.Il verificarsi della corrosione per vaiolatura è legato alla natura del metallo e del suo mezzo.La corrosione dei pori è soggetta a verificarsi in mezzi contenenti sali di cloruro.La profondità massima del foro viene comunemente utilizzata come indice di valutazione della corrosione per vaiolatura.La corrosione delle tubazioni spesso considera il problema della corrosione per vaiolatura.
(3) Corrosione galvanica.Corrosione causata da potenziali diversi nei punti di contatto di metalli diversi.
(4) Corrosione del gioco.La corrosione locale sulle superfici metalliche spesso si verifica in fessure o altre aree nascoste a causa delle differenze nella composizione e nella concentrazione dei fluidi tra le diverse parti.
(5) Corrosione sotto tensione.Sotto l'azione combinata di agenti corrosivi e di elevate sollecitazioni di trazione, la superficie metallica subisce corrosione e si espande verso l'interno formando microfessurazioni, che spesso portano a fratture improvvise.Le barre di acciaio ad alta resistenza (fili di acciaio) nel calcestruzzo possono subire tali danni.

 

4. Durezza
La durezza rappresenta la capacità di un materiale di resistere a oggetti duri che premono sulla sua superficie.È uno degli importanti indicatori di prestazione dei materiali metallici.Maggiore è la durezza, migliore è la resistenza all'usura.Gli indicatori di durezza comunemente usati includono la durezza Brinell, la durezza Rockwell e la durezza Vickers.


Durezza Brinell (HB): una sfera di acciaio temprato di una certa dimensione (solitamente 10 mm di diametro) viene pressata sulla superficie del materiale sotto un certo carico (solitamente 3000 kg), mantenuta per un periodo di tempo e, dopo lo scarico, il rapporto del carico sulla zona di rientranza è il valore di durezza Brinell (HB), misurato in chilogrammi per metro quadrato (N/mm2).


Durezza Rockwell (HR): quando HB>450 o il campione è troppo piccolo, non è possibile utilizzare il test di durezza Brinell e si dovrebbe invece utilizzare la misurazione della durezza Rockwell.Si tratta di un cono di diamante con un angolo superiore di 120° o di una sfera d'acciaio con un diametro di 1,59 e 3,18 mm, pressato sulla superficie del materiale testato sotto un certo carico e la durezza del materiale viene calcolata dalla profondità di la rientranza.A seconda della diversa durezza dei materiali di prova, è possibile utilizzare diversi penetratori e pressione di prova totale per formare diverse scale di durezza Rockwell.Ogni scala è indicata con una lettera dopo il simbolo di durezza Rockwell HR.Le scale di durezza Rockwell comunemente utilizzate sono A, B e C (HRA, HRB, HRC).Tra queste la scala C è quella più utilizzata.


HRA: è la durezza ottenuta utilizzando un penetratore a cono diamantato con carico di 60 kg, utilizzato per materiali con durezza estremamente elevata (come le leghe dure).
HRB: è la durezza ottenuta utilizzando un carico di 100 Kg e una sfera di acciaio bonificato di diametro 1,58 mm, utilizzata per materiali con durezza inferiore (come acciaio ricotto, ghisa, ecc.).
HRC: è una durezza ottenuta utilizzando un carico di 150 kg e un penetratore a cono di diamante, utilizzata per materiali con elevata durezza (come l'acciaio bonificato).


Durezza Vickers (HV): un penetratore a cono quadrato diamantato con un angolo superiore di 136° e un carico fino a 120 kg viene utilizzato per premere sulla superficie del materiale.Il valore di durezza Vickers (HV) si ottiene dividendo il prodotto superficiale degli alveoli del materiale per il valore del carico.La prova di durezza è il metodo di prova più semplice e fattibile per testare le prestazioni meccaniche.Per sostituire alcuni test di prestazione meccanica con test di durezza, è necessaria una relazione di conversione tra durezza e resistenza più accurata nella produzione.La pratica ha dimostrato che esiste una relazione corrispondente approssimativa tra i diversi valori di durezza dei materiali metallici, nonché tra i valori di durezza e i valori di resistenza.Poiché il valore di durezza è determinato dalla resistenza alla deformazione plastica iniziale e dalla resistenza alla deformazione plastica continua, maggiore è la resistenza del materiale, maggiore è la resistenza alla deformazione plastica e maggiore è il valore di durezza.

 

Le proprietà dei materiali metallici
Le prestazioni dei materiali metallici determinano la loro applicabilità e razionalità di applicazione.Le prestazioni dei materiali metallici sono principalmente suddivise in quattro aspetti, vale a dire: prestazioni meccaniche, prestazioni chimiche, prestazioni fisiche e prestazioni del processo.


1. Proprietà meccaniche
Sollecitazione: la forza sopportata per unità di area della sezione trasversale all'interno di un oggetto è chiamata sollecitazione.Lo stress causato da forze esterne è chiamato stress lavorativo, e lo stress che è bilanciato all'interno dell'oggetto in assenza di forze esterne è chiamato stress interno (come stress tissutale, stress termico, stress residuo rimanente dopo il completamento della lavorazione).


Proprietà meccaniche: la capacità di un metallo di resistere alla deformazione e alla frattura sotto forze esterne (carichi) in determinate condizioni di temperatura è chiamata proprietà meccaniche del materiale metallico (note anche come proprietà meccaniche).Esistono varie forme di carico che i materiali metallici possono sopportare, che possono essere carichi statici o carichi dinamici, tra cui sollecitazione di trazione, sollecitazione di compressione, sollecitazione di flessione, sollecitazione di taglio, sollecitazione di torsione, nonché attrito, vibrazione, impatto e così via, che possono essere sostenute da sole o contemporaneamente.Pertanto, i principali indicatori per misurare le proprietà meccaniche dei materiali metallici sono i seguenti.

 

1. Forza
Questa è la capacità massima di un materiale di resistere alla deformazione e al cedimento sotto forze esterne, che può essere suddivisa in limiti di resistenza alla trazione ( σ b) Limite di resistenza alla flessione ( σ Bb) Resistenza alla compressione massima ( σ BC), ecc. A causa della certa regolarità della deformazione alla rottura dei materiali metallici sotto forze esterne, per la misurazione vengono solitamente utilizzate prove di trazione.Cioè, i materiali metallici vengono trasformati in provini con determinate specifiche e allungati su una macchina per prove di trazione fino alla frattura del provino.Gli indicatori di forza misurati includono principalmente:


(1) Limite di resistenza: lo stress massimo a cui un materiale può resistere alla frattura sotto forze esterne, generalmente riferito alla resistenza a trazione ultima sotto forza di trazione σ B rappresenta il limite di resistenza corrispondente al punto più alto b nella curva di prova di trazione, comunemente misurato in megapascal (MPa).Il rapporto di conversione è: 1MPa=1N/m2=(9.8) -1kgf/mm2 o 1kgf/mm2=9.8MPa.


(2) Limite di snervamento: quando la forza esterna sopportata da un provino di materiale metallico supera il limite elastico del materiale, sebbene la sollecitazione non aumenti più, il provino subisce comunque una significativa deformazione plastica.Questo fenomeno è chiamato snervamento, il che significa che quando il materiale sopporta una forza esterna in una certa misura, la sua deformazione non è più proporzionale alla forza esterna e si verifica una notevole deformazione plastica.Lo stress al quale si verifica lo snervamento è chiamato limite di snervamento, che è determinato da σ S rappresenta il punto di snervamento corrispondente al punto S nella curva della prova di trazione.Per i materiali con elevata plasticità, esiste un chiaro punto di snervamento sulla curva di trazione, mentre per i materiali con bassa plasticità non esiste un punto di snervamento chiaro, rendendo difficile determinare il limite di snervamento in base alla forza esterna nel punto di snervamento.Pertanto, nel metodo di prova di trazione, la sollecitazione alla quale la lunghezza del calibro sul provino produce una deformazione plastica dello 0,2% viene solitamente specificata come limite di snervamento condizionale, utilizzando σ 0,2 che rappresenta.L'indice del limite di snervamento può essere utilizzato come base di progettazione per richiedere che le parti non subiscano una deformazione plastica significativa durante il funzionamento.Tuttavia, per alcune parti importanti, si ritiene che richieda anche un rapporto di resistenza alla flessione (ovvero σ S/ σ b). Dovrebbe essere piccolo per migliorarne la sicurezza e l'affidabilità, ma in questo momento anche il tasso di utilizzo dei materiali è basso.


(3) Limite elastico: la capacità di un materiale di deformarsi sotto forze esterne, ma di ritornare comunque al suo stato originale dopo aver rimosso la forza esterna, è chiamata elasticità.La massima sollecitazione alla quale i materiali metallici possono mantenere la deformazione elastica è il limite elastico, corrispondente al punto e nella curva di prova di trazione σ E rappresenta, in megapascal (MPa): σ Nell'equazione e=Pe/Fo, Pe rappresenta la massima sollecitazione esterna forza mantenendo l'elasticità (o il carico alla massima deformazione elastica del materiale).


(4) Modulo elastico: è la sollecitazione del materiale entro l'intervallo limite elastico σ E deformazione δ Il rapporto della deformazione unitaria corrispondente alla sollecitazione, espresso in E, in megapascal (MPa): E= σ/δ= TG α. Nella formula α L'angolo tra la linea oe sulla curva di prova di trazione e l'asse orizzontale ox.Il modulo elastico è un indicatore che riflette la rigidità dei materiali metallici (la capacità dei materiali metallici di resistere alla deformazione elastica quando sottoposti a forza è chiamata rigidità).

 

2. Plasticità
La capacità massima dei materiali metallici di subire deformazioni permanenti senza danni sotto forze esterne è chiamata plasticità, solitamente misurata dall'allungamento della lunghezza utile del provino durante la prova di trazione δ (%) e dal tasso di riduzione dell'area del campione ψ Tasso di allungamento (%) δ = [(L1-L0)/L0] x100%, che è il rapporto della differenza (aumento) tra la lunghezza di riferimento L1 e la lunghezza di riferimento originale L0 del provino dopo che la superficie di frattura del provino è stata allineata durante la prova di trazione .Nei test effettivi, l'allungamento misurato da provini di trazione dello stesso materiale ma con specifiche diverse (diametro, forma della sezione trasversale - come quadrato, circolare, rettangolare e lunghezza del calibro) può variare, quindi sono generalmente necessarie note speciali.Ad esempio, l'allungamento misurato quando la lunghezza utile iniziale del provino a sezione circolare più comunemente utilizzato è 5 volte il diametro del provino è espresso come: δ 5, e l'allungamento misurato quando la lunghezza utile iniziale è 10 volte il diametro del provino è espressa come δ 10. Riduzione dell'area ψ= [(F0-F1)/F0] x100%, che è il rapporto tra la differenza (riduzione della sezione trasversale) tra l'area della sezione trasversale originale F0 del provino dopo la frattura e l'area della sezione trasversale minima F1 sul collo della frattura durante la prova di trazione su F0.In pratica, i provini a sezione circolare più comunemente utilizzati possono essere solitamente calcolati attraverso la misura del diametro: ψ= [1- (D1/D0) 2] x 100%, dove: D0- diametro originale del provino;D1- Il diametro minimo al collo della frattura dopo che il provino è stato separato.δ Relativo a ψ Maggiore è il valore, migliore è la plasticità del materiale.

 

3. Resilienza
La capacità dei materiali metallici di resistere ai danni sottoposti a carichi d'urto è chiamata tenacità.Di solito viene utilizzata la prova di impatto, che caratterizza la tenacità di un materiale in base all'energia di impatto consumata per unità di area della sezione trasversale sulla superficie di frattura quando un provino di metallo di una certa dimensione e forma è soggetto a un carico di impatto e fratturato su un punto specificato. tipo di macchina per prove di impatto α K=Ak/F.Unità J/cm2 o Kg · m/cm2, 1Kg · m/cm2=9,8J/cm2.α K è chiamata la resistenza all'impatto dei materiali metallici, Ak è l'energia dell'impatto e F è l'area della sezione trasversale originale della frattura.

 

4. Prestazioni a fatica
La resistenza alla fatica ultima dei materiali metallici è generalmente inferiore alla resistenza allo snervamento sotto sollecitazione ripetuta a lungo termine o sollecitazione alternata σ s) Il fenomeno della frattura che si verifica senza deformazione significativa è chiamato cedimento per fatica o frattura per fatica, che è causato da vari motivi che causare danni localizzati alla superficie della parte σ S è addirittura maggiore di σ La sollecitazione di b (concentrazione di sollecitazioni) provoca la formazione di deformazioni plastiche o microfessurazioni nell'area locale.All’aumentare del numero di sollecitazioni alternate ripetute, le fessure si espandono e si approfondiscono gradualmente (concentrazione delle sollecitazioni all’apice della fessura), determinando una diminuzione dell’area della sezione trasversale effettiva dell’area portante della sollecitazione nell’area locale finché la sollecitazione locale non diventa maggiore. superiore a σ B provoca la frattura.Nelle applicazioni pratiche, la sollecitazione massima che un provino può sopportare senza frattura entro un numero specificato di cicli (solitamente 106-107 volte per l'acciaio e 108 volte per i metalli non ferrosi) sotto sollecitazioni ripetute o alternate (come sollecitazione di trazione, sollecitazione di compressione , sollecitazione di flessione o torsione, ecc.) è generalmente considerato come il limite di resistenza alla fatica σ-1 rappresentato in MPa.


Oltre agli indicatori di prestazione meccanica più comunemente utilizzati sopra menzionati, per alcuni materiali con requisiti particolarmente severi, come i materiali metallici utilizzati nell'industria aerospaziale, nucleare, nelle centrali elettriche, ecc., saranno richiesti anche i seguenti indicatori di prestazione meccanica.

 

Limite di creep: il fenomeno in cui un materiale subisce lentamente nel tempo una deformazione plastica ad una certa temperatura e un carico di trazione costante è chiamato creep.Viene solitamente utilizzata la prova di creep per trazione ad alta temperatura, che si riferisce alla sollecitazione massima alla quale l'allungamento da creep (allungamento totale o allungamento residuo) del provino entro un tempo specificato a temperatura costante e carico di trazione costante, o in una fase in cui l'allungamento da creep la velocità è relativamente costante e non supera un certo valore specificato, come limite di scorrimento, espresso in MPa, dove τ è la durata dell'esperimento, t è la temperatura, δ per l'allungamento, σ per lo stress;In alternativa, V rappresenta la velocità di scorrimento.
Limite di resistenza alla trazione ad alta temperatura: la sollecitazione massima alla quale un provino raggiunge una durata specifica senza frattura a temperatura costante e carico di trazione costante.


Coefficiente di sensibilità all'intaglio del metallo: in K τ Rapporto di sollecitazione tra un provino intagliato e un provino liscio senza intagli per la stessa durata (prova di resistenza alla trazione ad alta temperatura).


Resistenza al calore: resistenza di un materiale ai carichi meccanici ad alte temperature.

 

2. Proprietà chimiche
La caratteristica di un metallo che provoca reazioni chimiche con altre sostanze è chiamata proprietà chimiche.Nelle applicazioni pratiche, le considerazioni principali sono la resistenza alla corrosione e alla resistenza all'ossidazione dei metalli (nota anche come resistenza all'ossidazione, che si riferisce specificamente alla resistenza o stabilità dei metalli all'ossidazione ad alte temperature), nonché l'influenza dei composti formati tra diversi metalli e tra metalli e non metalli sulle proprietà meccaniche.Le proprietà chimiche dei metalli, in particolare la loro resistenza alla corrosione, hanno implicazioni significative per il danno da fatica da corrosione dei metalli.

 

3. Proprietà fisica
Le proprietà fisiche dei metalli considerano principalmente:
(1) Densità (gravità specifica): ρ= P/V, in grammi per centimetro cubo o tonnellate per metro cubo, dove P è il peso e V è il volume.Nelle applicazioni pratiche, oltre a calcolare il peso delle parti metalliche in base alla densità, è importante considerare la resistenza specifica del metallo (resistenza σ B e densità ρ Per facilitare la selezione del materiale e l'impedenza acustica (densità) nelle prove non distruttive correlate test acustici ρ Il prodotto della velocità del suono C e il fatto che sostanze con densità diverse nei test radiografici hanno diverse capacità di assorbimento dell'energia delle radiazioni, ecc.


(2) Punto di fusione: la temperatura alla quale un metallo si trasforma da solido a liquido, che ha un impatto diretto sulla fusione e sulla lavorazione a caldo dei materiali metallici ed è strettamente correlata alle prestazioni ad alta temperatura del materiale.


(3) Dilatazione termica: il fenomeno per cui anche il volume di un materiale cambia (si espande o si restringe) al variare della temperatura è chiamato dilatazione termica, che spesso viene misurata dal coefficiente di dilatazione lineare, cioè dal rapporto tra l'aumento o la diminuzione nella lunghezza del materiale quando la temperatura cambia di 1 ℃ fino alla sua lunghezza a 0 ℃.La dilatazione termica è legata al calore specifico del materiale.Nelle applicazioni pratiche è necessario considerare anche il volume specifico (l'aumento o la diminuzione del volume per unità di peso di un materiale dovuto a influenze esterne come la temperatura, ovvero il rapporto tra volume e massa), soprattutto per le parti metalliche che lavorano in ambienti ad alta temperatura o ambienti alternati freddi e caldi, è necessario tenere conto dell'impatto delle loro prestazioni di espansione.


(4) Magnetismo: la proprietà che può attrarre oggetti ferromagnetici è chiamata magnetismo, che si riflette in parametri quali permeabilità, perdita di isteresi, forza residua di induzione magnetica, forza coercitiva, ecc. Pertanto, i materiali metallici possono essere suddivisi in paramagnetici e demagnetici, materiali magnetici morbidi e magnetici duri.


(5) Prestazioni elettriche: considerando principalmente la sua conduttività, che ha un impatto sulla sua resistività e sulla perdita di correnti parassite nei test elettromagnetici non distruttivi.

 

4. Prestazioni del processo
L'adattabilità dei metalli ai vari metodi di lavorazione è detta prestazione di processo, che comprende principalmente i seguenti quattro aspetti:
(1) Prestazioni di taglio: riflette la difficoltà di utilizzare utensili da taglio (come tornitura, fresatura, piallatura, molatura, ecc.) per tagliare materiali metallici.


(2) Fucinabilità: riflette la difficoltà di formare materiali metallici durante la lavorazione a pressione, come il livello di plasticità del materiale quando riscaldato a una determinata temperatura (manifestata come resistenza alla deformazione plastica), l'intervallo di temperature consentito per la lavorazione a pressione a caldo, le caratteristiche di espansione e contrazione termica e i limiti della deformazione critica legati alla microstruttura e alle proprietà meccaniche, nonché la fluidità e la conduttività termica del metallo durante la deformazione a caldo.


(3) Colabilità: riflette la difficoltà di fusione e fusione di materiali metallici in getti, che si manifesta in fluidità, assorbimento di gas, ossidazione, punto di fusione allo stato fuso, uniformità e densità della microstruttura di fusione, nonché velocità di ritiro a freddo.


(4) Saldabilità: riflette la difficoltà dei materiali metallici di essere riscaldati rapidamente localmente, causando una rapida fusione o semifusione dell'area di incollaggio (che richiede pressione), unendo così saldamente l'area di incollaggio e formando un tutto.Si manifesta nel punto di fusione, nell'assorbimento di gas durante la fusione, nell'ossidazione, nella conduttività termica, nelle caratteristiche di espansione e contrazione termica, nella plasticità, nella correlazione con la microstruttura del giunto e dei materiali vicini e nel suo impatto sulle proprietà meccaniche.