金属材料方面的研究所首屈一指是中国科学院金属研究所。
成立于1953年,是新中国成立后中国科学院新创建的首批研究所之一,创建者是我国著名的物理冶金学家李薰先生。现任所长卢柯院士,名誉所长师昌绪院士。经老一辈科学家和几代人的不懈努力,金属研究所已经发展成为我国享誉海内外的材料科学与工程研究重要的研究基地。
建所初期,金属研究所致力于我国钢铁冶金工业的恢复和振兴;随后,成功实现了向新材料领域的跨越发展,为国家若干重大工程提供了关键材料,成绩斐然。改革开放以来,金属研究所拓辟新宇,协同进取,集全所整体优势,攻国家急需技术,完成了大量高难度的科研任务。1999年5月,根据中科院实施“知识创新工程”的战略部署,在“东北高性能材料研究发展基地”建设中,中国科学院金属研究所与中国科学院金属腐蚀与防护研究所整合建立新的“中国科学院金属研究所”。
新的中国科学院金属研究所以“创新材料技术、攀登科技高峰、培育杰出人才、服务经济国防”为使命,提出了“集成优势学科,拓展研究领域,整合科研团队,强化基地建设”的改革思路。以高性能金属材料、新型无机非金属材料和先进复合材料等为主要研究对象,研究这些材料的结构、性能、使役行为及其防护技术,并注重材料制备与加工及工程化研究。金属研究所已初步形成基础、应用、开发的新格局:基础及应用基础研究以沈阳材料科学国家(联合)实验室、金属腐蚀与防护国家重点实验室为核心,瞄准国际前沿,解决重大的学科问题。应用研究以沈阳先进材料研究发展中心、材料环境腐蚀研究中心为核心,为国家重大战略需求解决关键性的技术问题。并参与创建发展了高技术企业。
材料分析方法:
1、化学分析:化学分析又称经典分析,包括滴定分析和重量分析两部分,是根据样品的量、反应产物的量或所消耗试剂的量及反应的化学计量关系,经计算得待测组分的含量。化学分析是鉴别材料中附加成分的种类、含量,是剖析材料组成、准确定量的必要手段。
2、差热分析:热分析是研究热力学参数或物理参数与温度变化关系分析的方法,可分性材料晶型转变、熔融、吸附、脱水、分解等物理性质,在物理、化学、化工、冶金、地质、建材、燃料、轻纺、食品、生物等领域得到广泛应用。通过热分析技术的综合应用可以判断材料种类、材料组分含量、筛选目标材料、对材料加工条件、使用条件做出准确的预判,是材料分析过程中非常重要的组成部分。
3、元素分析:元素分析是研究被测元素原子的中外层电子由基态向激发态跃迁时吸收或者放出的特征谱线的一种分析手段,通过特征谱线的分析可了解待测材料的元素组成、化学键、原子含量及相对浓度。元素分析针对材料中非常规组分进行前期元素分析,辅助和佐证色谱分析,是材料分析中必不可少的环节。
4、光谱分析:光谱分析是通过对材料的发射光谱、吸收光谱、荧光光谱等特征光谱进行研究以分析物质结构特征或含量的方法,光谱分析根据光的波长分为可见、红外、紫外、X射线光谱分析。利用光谱分析可以精确、迅速、灵敏的鉴别材料、分析材料分子结构、确定化学组成和相对含量。是材料分析过程中对材料进行定性分析首要步骤。
5、色谱分析:是材料不同组分分子在固定相和流动相之间分配平衡的过程中,不同组分在固定相上相互分离,已达到对材料定性分析、定量的目的。根据分离机制,色谱分析可以分为吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱、凝胶色谱、亲和色谱等分析类别,通过各种色谱技术的综合运用,可实现各种材料的组分分离、定量、定性分析。
6、联用(接口)技术:通过不同模式和类型的热分析技术与色谱、光谱、质谱联用(接口)技术实现对多组分复杂样品体系的分析,可完成组分多样性、体系多样性的材料精确、灵敏、快捷的组分、组成测试,是非常规材料剖析过程中不可或缺分析方法。
金属材料主要有冷加工和热加工两种加工方式。
冷加工:
1.在金属工艺学中,冷加工是指金属在低于再结晶温度进行塑性变形的加工工艺,如冷轧、冷拔、冷锻、冲压、冷挤压等。冷加工变形抗力大,在使金属成形的同时,可以利用加工硬化提高工件的硬度和强度。
2.在机械制造工艺学中,冷加工通常指金属的切加工。
热加工:
1. 热加工是在高于再结晶温度的条件下,使金属材料同时产生塑性变形和再结晶的加工方法。热加工通常括铸造、锻造、焊接、热处理等工艺。热加工能使金属零件在成形的同时改它的组织或者使已成形的零件改变既定状态以改善零件的机械性能。
拓展资料:
冷加工方式的优点:
1. 在强化金属的同时可以获得所需的形状;
2. 可以获得很好的尺寸公差和表面粗糙度;
3. 便宜;
4. 有些金属只能进行有限程度的冷加工,因为它们在室温下表现为脆性;
5. 冷加工削弱了延展性、导电性和耐腐蚀性。但因冷加工而导致的导电性减小的程度小于其他强化加工的影响,所以冷加工也被用来强化导电材料,如铜丝;
6. 如果各向异性的特性和残余应力控制得当的话,它们也会带来好处。如果控制不当,就会大大削弱材料性能;
7. 由于冷加工的效果会在高温下降低甚至消失,所以对于那些工作在高温环境下的部件来说,不适用冷加工强化;
参考资料:
百度百科-热加工
百度百科-冷加工
金属材料包括:
1、黑色金属:又称钢铁材料,包括杂质总含量<0.2%及含碳量不超过0.0218%的工业纯铁,含碳0.0218%~2.11%的钢,含碳大于 2.11%的铸铁。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。
2、有色金属:是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金,通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等,有色合金的强度和硬度一般比纯金属高,并且电阻大、电阻温度系数小。
3、特种金属材料:包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料,以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等;还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金以及金属基复合材料等。
扩展资料
性能:
1、物理性能
金属材料的物理性能主要有密度、熔点、热膨胀性、导热性、导电性和磁性等。由于机器零件的用途不同,对其物理性能要求也有所不同。例如,飞机零件常选用密度小的铝、镁、钛合金来制造;设计电机、电器零件时,常要考虑金属材料的导电性等。
金属材料的物理性能有时对加工工艺也有一定的影响。例如,高速钢的导热性较差,锻造时应采用低的速度来加热升温,否则容易产生裂纹;而材料的导热性对切削刀具的温升有重大影响。又如,锡基轴承合金、铸铁和铸钢的熔点不同,故所选的熔炼设备、铸型材料等均有很大的不同。
2、化学性能
金属材料的化学性能主要是指在常温或高温时,抵抗各种介质侵蚀的能力,如耐酸性、碱性、抗氧化性等。
对于腐蚀介质中或在高温下工作的机器零件,由于比在空气中或室温时的腐蚀更为强烈,故在设计这类零件时应特别注意金属材料的化学性能,并采用化学稳定性良好的合金。如化工设备、医疗用具等常采用不锈钢来制造,而内燃机排气门和电站设备的一些零件则常选用耐热钢来制造。
3、工艺性能
工艺性能是金属材料物理、化学性能和力学性能在加工过程中的综合反映,是指是否易于进行冷、热加工的性能。按工艺方法的不同,可分为铸造性、可锻性、焊接性和切削加工性等。
在设计零件和选择工艺方法时,都要考虑金属材料的工艺性能。例如,灰铸铁的铸造性能优良,是其广泛用来制造铸件的重要原因,但他们的可锻性极差,不能进行锻造,其焊接性也较差。又如,低碳钢的焊接性能优良,而高碳钢则很差,因此焊接结构广泛采用低碳钢。
参考资料来源:百度百科-金属材料
1、金属凝固成型习惯上称为铸造。铸造是将熔融金属浇注、压射或吸入铸型腔中,待其凝固后而获得一定形状和性能的铸件的工艺方法。
2、金属塑性成形是利用金属材料所具有的塑性变形能力,在外力的作用下使金属材料产生预期的塑性变形来获得具有一定形状、尺寸和力学性能的零件或毛坯的加工方法。其工艺常可分为自由锻、模锻、板料冲压、挤压、压制等
其性能在工程上常用金属的锻造性表示。锻造性的好坏,常用金属的塑性和变形抗力两个指标来衡量。塑性高,变形抗力地,则锻造性好;反之,则锻造性差。
3、金属焊接成形工艺。焊接是通过加热或加压或两者并用,并且用或不用填充材料,使金属材料达到原子结合的一种成形方法。通常分类是熔焊、压焊、钎焊。
定义:金属[1]是一种具有光泽(即对可见光强烈反射)、富有延展性、容易导电、导热等性质的物质。 金属的上述特质都跟金属晶体内含有自由电子有关。
1、金属中延展性最好的是Au,常温下导电好的依次是Ag、Cu、Al;
2、金属有几种分类方法:
冶金工业分类法:
黑色金属:铁、铬、锰三种 黑色金属
有色金属:铝、镁、钾、钠、钙、锶、钡、铜、铅、锌、锡、钴、镍、锑、汞、镉、铋、金、银、铂、钌、铑、钯、锇、铱、铍、锂、铷、铯、钛、锆、铪、钒、铌、钽、钨、钼、镓、铟、铊、锗、铼、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇、硅、硼、硒、碲、砷、钍。
还可以把金属分为:
常见金属:如铁、铝、铜、锌等
稀有金属:如锆、铪、铌、钽等;
1.轻金属。密度小于4500千克/立方米,如铝、镁、钾、钠、钙、锶、钡等。
2.重金属。密度大于4500千克/米3,如铜、镍、钴、铅、锌、锡、锑、铋、镉、汞等。
3.贵金属。价格比一般常用金属昂贵,地壳丰度低,提纯困难,如金、银及铂族金属。
4.半金属。性质价于金属和非金属之间,如硅、硒、碲、砷、硼等。
5.稀有金属。包括稀有轻金属,如锂、铷、铯等;
6.稀有难熔金属,如钛、锆、钼、钨等;
7.稀有分散金属,如镓、铟、锗、铊等;
8.稀土金属,如钪、钇、镧系金属;
9.放射性金属,如镭、钫、钋及阿系元素中的铀、钍等。 [编辑本段]金属的基本特性 金属材料性能为更合理使用金属材料,充分发挥其作用,必须掌握各种金属材料制成的零、构件在正常工作情况下应具备的性能(使用性能)及其在冷热加工过程中材料应具备的性能(工艺性能)。
材料的使用性能包括物理性能(如比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等)、化学性能(耐用腐蚀性、抗氧化性),力学性能也叫机械性能。
材料的工艺性能指材料适应冷、热加工方法的能力。金属材料比表面积研究是非常重要的
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