金屬材料性能及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).doc

金屬材料性能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(guò)程中材料應(yīng)具備的性能（工藝性能）。 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。 （一）、機(jī)械性能 機(jī)械性能是指金屬材料在外力作用下所表現(xiàn)出來(lái)的特性。 1 、強(qiáng)度：材料在外力（載荷）作用下，抵抗變形和斷裂的能力。材料單位面積受載荷稱應(yīng)力。 2 、屈服點(diǎn)（ s ）：稱屈服強(qiáng)度，指材料在拉抻過(guò)程中，材料所受應(yīng)力達(dá)到某一臨界值時(shí)，載荷不再增加變形卻繼續(xù)增加或產(chǎn)生 0.2%L 。時(shí)應(yīng)力值，單位用牛頓 / 毫米 2 （ N/mm2 ）表示。 3 、抗拉強(qiáng)度（ b ）也叫強(qiáng)度極限指材料在拉斷前承受最大應(yīng)力值。單位用牛頓 / 毫米 2 （ N/mm2 ）表示。 4 、延伸率（ ）：材料在拉伸斷裂后，總伸長(zhǎng)與原始標(biāo)距長(zhǎng)度的百分比。 5 、斷面收縮率（ ）材料在拉伸斷裂后、斷面最大縮小面積與原斷面積百分比。 6 、硬度：指材料抵抗其它更硬物壓力其表面的能力，常用硬度按其范圍測(cè)定分布氏硬度（ HBS 、 HBW ）和洛氏硬度（ HKA 、 HKB 、 HRC ） 7 、沖擊韌性（ Ak ）：材料抵抗沖擊載荷的能力，單位為焦耳 / 厘米 2 （ J/cm2 ） . （二）、工藝性能 指材料承受各種加工、處理的能力的那些性能。 8 、鑄造性能：指金屬或合金是否適合鑄造的一些工藝性能，主要包括流性能、充滿鑄模能力；收縮性、鑄件凝固時(shí)體積收縮的能力；偏析指化學(xué)成分不均性。 9 、焊接性能：指金屬材料通過(guò)加熱或加熱和加壓焊接方法，把兩個(gè)或兩個(gè)以上金屬材料焊接到一起，接口處能滿足使用目的的特性。 10 、頂氣段性能：指金屬材料能承授予頂鍛而不破裂的性能。 11 、冷彎性能：指金屬材料在常溫下能承受彎曲而不破裂性能。彎曲程度一般用彎曲角度 （外角）或彎心直徑 d 對(duì)材料厚度 a 的比值表示， a 愈大或 d/a 愈小，則材料的冷彎性愈好。 12 、沖壓性能：金屬材料承受沖壓變形加工而不破裂的能力。在常溫進(jìn)行沖壓叫冷沖壓。檢驗(yàn)方法用杯突試驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)。 13 、鍛造性能：金屬材料在鍛壓加工中能承受塑性變形而不破裂的能力。 （三）、化學(xué)性能 指金屬材料與周圍介質(zhì)掃觸時(shí)抵抗發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)的性能。 14 、耐腐蝕性：指金屬材料抵抗各種介質(zhì)侵蝕的能力。 15 、抗氧化性：指金屬材料在高溫下，抵抗產(chǎn)生氧化皮能力。 返回金屬材料的檢驗(yàn)金屬材料屬于冶金產(chǎn)品，從事金屬材料生產(chǎn)、訂貨、運(yùn)輸、使用、保管和檢驗(yàn)必須依據(jù)統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) - 冶金產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)從事金屬材料的工作人員必須掌握標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)內(nèi)容。 我國(guó)冶金產(chǎn)品使用的標(biāo)準(zhǔn)為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（代號(hào)為 國(guó)標(biāo) GB ）、部標(biāo)（冶金工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn) YB 、一機(jī)部標(biāo)準(zhǔn) JB 等、）企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)。 （一） 包裝檢驗(yàn) 根據(jù)金屬材料的種類、形狀、尺寸、精度、防腐而定。 1 散裝：即無(wú)包裝、揩錠、塊（不怕腐蝕、不貴重）、大型鋼材（大型鋼、厚鋼板、鋼軌）、生鐵等。 2 成捆：指尺寸較小、腐蝕對(duì)使用影響不大，如中小型鋼、管鋼、線材、薄板等。 3 成箱（桶）：指防腐蝕、小、薄產(chǎn)品，如馬口鐵、硅鋼片、鎂錠等。 4 成軸：指線、鋼絲繩、鋼絞線等。 對(duì)捆箱、軸包裝產(chǎn)品應(yīng)首先檢查包裝是否完整。 （二） 標(biāo)志檢驗(yàn) 標(biāo)志是區(qū)別材料的材質(zhì)、規(guī)格的標(biāo)志，主要說(shuō)明供方名稱、牌號(hào)、檢驗(yàn)批號(hào)、規(guī)格、尺寸、級(jí)別、凈重等。標(biāo)志有； 5 涂色：在金屬材料的端面，端部涂上各種顏色的油漆，主要用于鋼材、生鐵、有色原料等。 6 打?。涸诮饘俨牧弦?guī)定的部位（端面、端部）打鋼印或噴漆的方法，說(shuō)明材料的牌號(hào)、規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)號(hào)等。主要用于中厚板、型材、有色材等。 7 掛牌：成捆、成箱、成軸等金屬材料在外面掛牌說(shuō)明其牌號(hào)、尺寸、重量、標(biāo)準(zhǔn)號(hào)、供方等。 金屬材料的標(biāo)志檢驗(yàn)時(shí)要認(rèn)真辨認(rèn)，在運(yùn)輸、保管等過(guò)程中要妥善保護(hù)。 （三） 規(guī)格尺寸的檢驗(yàn) 規(guī)格尺寸指金屬材料主要部位（長(zhǎng)、寬、厚、直徑等）的公稱尺寸。 8 公稱尺寸（名義尺寸）：是人們?cè)谏a(chǎn)中想得到的理想尺寸，但它與實(shí)際尺寸有一定差距。 9 尺寸偏差：實(shí)際尺寸與公稱尺寸之差值叫尺寸偏差。大于公稱尺寸叫正偏差，小于公稱尺寸叫負(fù)偏差。在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍之內(nèi)叫允許偏差，超過(guò)范圍叫尺寸超差，超差屬于不合格品。 10 精度等級(jí)：金屬材料的尺寸允許偏差規(guī)定了幾種范圍，并按尺寸允許偏差大 小不同劃為若干等級(jí)叫精度等級(jí)，精度等級(jí)分普通、較高、高級(jí)等。 11 交貨長(zhǎng)度（寬度）：是金屬材料交貨主要尺寸，指金屬材料交貨時(shí)應(yīng)具有的長(zhǎng)（寬）度規(guī)格。 12 通常長(zhǎng)度（不定尺長(zhǎng)度）：對(duì)長(zhǎng)度不作一定的規(guī)定，但必須在一個(gè)規(guī)定的長(zhǎng)度范圍內(nèi)（按品種不同，長(zhǎng)度不一樣，根據(jù)部、廠定）。 13 短尺（窄尺）：長(zhǎng)度小于規(guī)定的通常長(zhǎng)度尺寸的下限，但不小于規(guī)定的最小允許長(zhǎng)度。對(duì)一些金屬材料，按規(guī)定可交一部分 短尺 。 14 定尺長(zhǎng)度：所交金屬材料長(zhǎng)度必須具有需方在訂貨合同中指定的長(zhǎng)度（一般正偏差）。 15 倍尺長(zhǎng)度：所交金屬材料長(zhǎng)度必須為需方在訂貨合同中指定長(zhǎng)度的整數(shù)倍（加鋸口、正偏差）。 規(guī)格尺寸的檢驗(yàn)要注意測(cè)量材料部位和選用適當(dāng)?shù)臏y(cè)量工具。 （四） 數(shù)量的檢驗(yàn) 金屬材料的數(shù)量，一般是指重量（除個(gè)別例墊板、魚(yú)尾板以件數(shù)計(jì)），數(shù)量檢驗(yàn)方法有： 17 按實(shí)際重量計(jì)量：按實(shí)際重量計(jì)量的金屬材料一般應(yīng)全部過(guò)磅檢驗(yàn)。對(duì)有牢固包裝（如箱、合、桶等），在包裝上均注明毛重、凈重和皮重。如薄鋼板、硅鋼片、鐵合金可進(jìn)行抽檢數(shù)量不少于一批的 5% ，如抽檢重量與標(biāo)記重量出入很大，則須全部開(kāi)箱稱重。 18 按理論換算計(jì)量：以材料的公稱尺寸（實(shí)際尺寸）和比重計(jì)算得到的重量，對(duì)那些定尺的型板等材都可按理論換算，但在換算時(shí)要注意換算公式和材料的實(shí)際比重。 （五） 表面質(zhì)量檢驗(yàn) 表面質(zhì)量檢驗(yàn)主要是對(duì)材料、外觀、形狀、表面缺陷的檢驗(yàn)，主要有： 19 橢圓度：圓形截面的金屬材料，在同一截面上各方向直徑不等的現(xiàn)象。橢圓度用同一截面上最大與最小的直徑差表示，對(duì)不同用途材料標(biāo)準(zhǔn)不同。 20 彎曲、彎曲度：彎曲就是軋制材料。在長(zhǎng)度或?qū)挾确较虿黄街薄⒊是€形狀的總稱。如果把它們的不平程度用數(shù)字表示出來(lái)，就叫彎曲度。 21 扭轉(zhuǎn)：條形軋制材料沿縱軸扭成螺旋狀。 22 鐮刀彎（側(cè)面彎）：指金屬板，帶及接近矩形截面的形材沿長(zhǎng)度（窄面一側(cè)）的彎曲，一面呈凹入曲線，另一面對(duì)面呈凸出曲線，稱為 鐮刀彎 。以凹入高度表示。 23 瓢曲度：指在板或帶的長(zhǎng)度及寬度方向同時(shí)出現(xiàn)高低起伏的波浪現(xiàn)象，形成瓢曲形，叫瓢曲度。表示瓢曲程度的數(shù)值叫瓢曲度。 24 表面裂紋：指金屬物體表層的裂紋。 25 耳子：由于軋輥配合不當(dāng)?shù)仍颍霈F(xiàn)的沿軋制方向延伸的突起，叫作耳子。 26 括傷：指材料表面呈直線或弧形溝痕通常可以看到溝底。 27 結(jié)疤：指不均勻分布在金屬材料表面呈舌狀，指甲狀或魚(yú)鱗狀的薄片。 28 粘結(jié)：金屬板、箔、帶在迭軋退火時(shí)產(chǎn)生的層與層間點(diǎn)、線、面的相互粘連。經(jīng)掀開(kāi)后表面留有粘結(jié)痕跡，叫粘結(jié)。 29 氧化鐵皮：氧化鐵皮是指材料在加熱、軋制和冷卻過(guò)程中，在表面生成的金屬氧化物。 30 折疊：是金屬在熱軋過(guò)程中（或鍛造）形成的一種表面缺陷，表面互相折合的雙金屬層，呈直線或曲線狀重合。 31 麻點(diǎn)：指金屬材料表面凹凸不平的粗糙面。 32 皮下氣泡：金屬材料的表面呈現(xiàn)無(wú)規(guī)律分布大小不等、形狀不同、周圍圓滑的小凸起、破裂的凸泡呈雞爪形裂口或舌狀結(jié)疤，叫作氣泡。 表面缺陷產(chǎn)生的原因主要上由于生產(chǎn)、運(yùn)輸、裝卸、保管等操作不當(dāng)。根據(jù)對(duì)使用的影響不同，有的缺陷是根本不允許超過(guò)限度。有些缺陷雖然不存在，但不允許超過(guò)限度；各種表面缺陷是否允許存在，或者允許存在程度，在的關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中均的明確規(guī)定。 （六） 內(nèi)部質(zhì)量檢驗(yàn)的保證條件 金屬材料內(nèi)部質(zhì)量的檢驗(yàn)依據(jù)是根據(jù)材質(zhì)適應(yīng)不同的要求，保證條件亦不同，在出廠和驗(yàn)收時(shí)必須按保證條件進(jìn)行檢驗(yàn)，并符合要求，保證條件分； 33 基本保證條件：對(duì)材料質(zhì)量最低要求，無(wú)論是否提出，都得保證，如化學(xué)成份，基本機(jī)械性能等。 34 附加保證條件：指根據(jù)需方在訂貨合同中注明要求，才進(jìn)行檢驗(yàn)，并保證檢驗(yàn)結(jié)果符合規(guī)定的項(xiàng)目。 35 協(xié)議保證條件：供需雙方協(xié)商并在訂貨合同中加以保證的項(xiàng)目。 36 參改條件：雙方協(xié)商進(jìn)行檢驗(yàn)項(xiàng)目，但僅作參考條件，不作考核。 金屬材料內(nèi)部質(zhì)量檢驗(yàn)主要有機(jī)械性能、物理性能、化學(xué)性能、工藝性能、化學(xué)成分和內(nèi)部組織檢驗(yàn)。機(jī)械性能、工藝性能第一部分已介紹，這里只對(duì)化學(xué)成分和內(nèi)部組織的檢驗(yàn)方法的原理及簡(jiǎn)單過(guò)程做概括介紹。 （七） 化學(xué)成分檢驗(yàn) 化學(xué)成分是決定金屬材料性能和質(zhì)量的主要因素。因此，標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)絕大多數(shù)金屬材料規(guī)定了必須保證的化學(xué)成分，有的甚至作為主要的質(zhì)量、品種指標(biāo)?；瘜W(xué)成分可以通過(guò)化學(xué)的、物理的多種方法來(lái)分析鑒定，目前應(yīng)用最廣的是化學(xué)分析法和光譜分析法，此外，設(shè)備簡(jiǎn)單、鑒定速度快的火花鑒定法，也是對(duì)鋼鐵成分鑒定的一種實(shí)用的簡(jiǎn)易方法。 37 化學(xué)分析法：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)來(lái)確定金屬的組成成分，這種方法統(tǒng)稱為化學(xué)分析法?；瘜W(xué)分析法分為定性分析和定量分析兩種。通過(guò)定性分析，可以鑒定出材料含有哪些元素，但不能確定它們的含量；定量分析，是用來(lái)準(zhǔn)確測(cè)定各種元素的含量。實(shí)際生產(chǎn)中主要采用定量分析。定量分析的方法為重量分析法和容量分析法。 重量分析法：采用適當(dāng)?shù)姆蛛x手段，使金屬中被測(cè)定元素與其它成分分離，然后用稱重法來(lái)測(cè)元素含量。 容量分析法：用標(biāo)準(zhǔn)溶液（已知濃度的溶液）與金屬中被測(cè)元素完全反應(yīng)，然后根據(jù)所消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積計(jì)算出被測(cè)定元素的含量。 38 光譜分析法：各種元素在高溫、高能量的激發(fā)下都能產(chǎn)生自己特有的光譜，根據(jù)元素被激發(fā)后所產(chǎn)生的特征光譜來(lái)確定金屬的化學(xué)成分及大致含量的方法，稱光譜分析法。通常借助于電弧，電火花，激光等外界能源激發(fā)試樣，使被測(cè)元素發(fā)出特征光譜。經(jīng)分光后與化學(xué)元素光譜表對(duì)照，做出分析。 39 火花鑒別法：主要用于鋼鐵，在砂輪磨削下由于摩擦，高溫作用，各種元素、微粒氧化時(shí)產(chǎn)生的火花數(shù)量、形狀、分*、顏色等不同，來(lái)鑒別材料化學(xué)成分（組成元素）及大致含量的一種方法。 （八）內(nèi)部質(zhì)量檢驗(yàn) 常見(jiàn)的內(nèi)部組織缺陷有： 40 疏松：鑄鐵或鑄件在凝固過(guò)程中，由于諸晶枝之間的區(qū)域內(nèi)的熔體最后凝固而收縮以及放出氣體，導(dǎo)致產(chǎn)生許多細(xì)小孔隙和氣體而造成的不致密性。 41 夾渣：被固態(tài)金屬基體所包圍著的雜質(zhì)相或異物顆粒。 42 偏析：合金金屬內(nèi)各個(gè)區(qū)域化學(xué)成分的不均勻分布。 43 脫碳：鋼及鐵基合金的材料或制件的表層內(nèi)的碳全部或部分失掉的現(xiàn)象。 另外，汽泡、裂紋、分層、白點(diǎn)等也是常見(jiàn)的內(nèi)部組織缺陷，對(duì)內(nèi)部組織（晶粒、組織）及內(nèi)部組織缺陷的檢驗(yàn)辦法常用有： 44 宏觀檢驗(yàn)：利用肉眼或 10 倍以下的低倍放大鏡觀察金屬材料內(nèi)部組織及缺陷的檢驗(yàn)。常用的方法有斷口檢驗(yàn)、低倍檢驗(yàn)、塔形車削發(fā)紋檢驗(yàn)及硫印試驗(yàn)等。 主要檢驗(yàn)氣泡、夾渣、分層、裂紋晶粒粗大、白點(diǎn)、偏析、疏松等。 45 顯微檢驗(yàn)：顯微檢驗(yàn)又叫作高倍檢驗(yàn)，是將制備好的試樣，按規(guī)定的放大倍在相顯微鏡下進(jìn)行觀察測(cè)定，以檢驗(yàn)金屬材料的組織及缺陷的檢驗(yàn)方法。一般檢驗(yàn)夾雜物、晶粒度、脫碳層深度、晶間腐蝕等。 46 無(wú)損檢驗(yàn)：無(wú)損檢驗(yàn)有磁力探傷、螢光探傷和著色探傷。磁力探傷用于檢驗(yàn)鋼鐵