آشنایی اولیه با مواد فلزی
بررسی اجمالی: مواد فلزی به عناصر فلزی یا موادی با خواص فلزی گفته می شود که عمدتاً از عناصر فلزی تشکیل شده اند. از جمله فلزات خالص، آلیاژها، ترکیبات بین فلزی مواد فلزی و مواد فلزی خاص و غیره (توجه: اکسیدهای فلزی (مانند اکسید آلومینیوم) مواد فلزی نیستند)
1. معنی
توسعه تمدن بشری و پیشرفت اجتماعی ارتباط تنگاتنگی با مواد فلزی دارد. عصر برنز و عصر آهن که پس از عصر حجر با استفاده از مواد فلزی مشخص شد. در دوران مدرن، طیف گسترده ای از مواد فلزی به یک پایه مادی مهم برای توسعه جامعه بشری تبدیل شده است.
2. تایپ کنید
مواد فلزی معمولا به فلزات آهنی، فلزات غیرآهنی و مواد فلزی خاص تقسیم می شوند.
(1) فلزات آهنی به مواد فولادی نیز گفته می شود، از جمله آهن خالص صنعتی حاوی بیش از 90٪ آهن، چدن حاوی 2٪ تا 4٪ کربن، فولاد کربنی حاوی کمتر از 2٪ کربن، و فولادهای ساختاری مختلف، فولاد ضد زنگ، حرارت -فولاد مقاوم، آلیاژ با دمای بالا، فولاد ضد زنگ، آلیاژ دقیق و غیره. فلزات آهنی تعمیم یافته نیز شامل کروم، منگنز و آلیاژهای آنها می باشد.
(2) فلزات غیر آهنی به تمام فلزات و آلیاژهای آنها به جز آهن، کروم و منگنز اطلاق می شود که معمولاً به فلزات سبک، فلزات سنگین، فلزات گرانبها، نیمه فلزات، فلزات کمیاب و فلزات خاکی کمیاب تقسیم می شوند. استحکام و سختی آلیاژهای غیرآهنی عموماً بالاتر از فلزات خالص است و دارای مقاومت بیشتر و ضریب مقاومت دمایی کمتری هستند.
(3) مواد فلزی ویژه شامل مواد فلزی ساختاری و مواد فلزی کاربردی برای مصارف مختلف است. از جمله آنها می توان به مواد فلزی بی شکل که از طریق فرآیندهای تراکم سریع به دست می آید، و همچنین مواد فلزی شبه بلوری، میکرو کریستالی، نانو کریستالی و غیره. همچنین آلیاژهای کاربردی خاص مانند مخفی کاری، مقاومت هیدروژنی، ابررسانایی، حافظه شکل، مقاومت در برابر سایش، کاهش لرزش و میرایی و غیره و کامپوزیت های زمینه فلزی و غیره وجود دارد.
3. عملکرد
به طور کلی به دو دسته تقسیم می شود: عملکرد فرآیند و عملکرد استفاده. به اصطلاح عملکرد فرآیند به عملکرد مواد فلزی در شرایط پردازش سرد و گرم مشخص در طول فرآیند ساخت قطعات مکانیکی اشاره دارد. کیفیت عملکرد فرآیند مواد فلزی، سازگاری آن را با پردازش و شکلدهی در طول فرآیند تولید تعیین میکند. با توجه به شرایط مختلف پردازش، خواص فرآیند مورد نیاز نیز متفاوت است، مانند عملکرد ریخته گری، جوش پذیری، جعل پذیری، عملکرد عملیات حرارتی، پردازش پذیری برش و غیره.
اصطلاحاً عملکرد به عملکرد مواد فلزی در شرایط استفاده از قطعات مکانیکی از جمله خواص مکانیکی، خواص فیزیکی، خواص شیمیایی و غیره اشاره دارد. عملکرد مواد فلزی محدوده استفاده و عمر مفید آن را تعیین می کند. در صنعت ماشین سازی از قطعات مکانیکی عمومی در دمای معمولی، فشار معمولی و محیط های بسیار خورنده استفاده می شود و در حین استفاده، هر قطعه مکانیکی بارهای متفاوتی را تحمل می کند. توانایی مواد فلزی برای مقاومت در برابر آسیب تحت بار، خواص مکانیکی نامیده می شود (که در گذشته به عنوان خواص مکانیکی نیز شناخته می شد). خواص مکانیکی مواد فلزی مبنای اصلی طراحی و انتخاب مواد قطعات است. بسته به ماهیت بار خارجی (مانند کشش، فشار، پیچش، ضربه، بار چرخه ای و غیره)، خواص مکانیکی مورد نیاز برای مواد فلزی نیز متفاوت خواهد بود. خواص مکانیکی معمولاً مورد استفاده عبارتند از: استحکام، انعطاف پذیری، سختی، چقرمگی ضربه، مقاومت در برابر ضربه چندگانه و حد خستگی.
