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钢是一定成分范围的铁碳合金,铁碳合金相图表示不同成分的铁碳合金在不同温度下的不同平衡组织,如图Fe-Fe3C相图所示。由Fe-Fe3C相图可以查出一定成分的铁碳合金发生平衡相变的温度,即临界点;可以预测出在不同温度区域发生的相变过程和冷却到常温时可能得到的平衡组织。铁碳合金相图中各特性点说明见表Fe-Fe3C相图中的几个特性点,各特性线说明见表Fe-Fe3C相图中的特性线。根据铁碳合金相图,含碳量小于2.11%为碳钢,大于2.11%为铸铁。根据组织特征,从铁碳合金相图中将铁碳合金按含碳量多少分为七大类:
铜为基体的合金均称为铜合金。铜合金的品种很多(如各种黄铜、青铜及白铜),用途很广。但是,由于铜的储藏量有限,使用方面受到一定的限制。在某些工业部门过去用铜合金制造的零件,现已改用其他材料(如铝合金、塑料或其他)制造。
熔点:金属由固态转变成液态时的温度,对金属材料的熔炼、热加工有直接影响,并与材料的高温性能有很大关系。热膨胀性。随着温度变化,材料的体积也发生变化(膨胀或收缩)的现象称为热膨胀,多用线膨胀系数衡量,亦即温度变化1℃时,材料长度的增减量与其0℃时的长度之比。热膨胀性与材料的比热有关。在实际应用中还要考虑比容(材料受温度等外界影响时,单位重量的材料其容积的增减,即容积与质量之比),是对于在高温环境下工作,或者在冷、热交替环境中工作的金属零件,考虑其膨胀性能的影响。
所谓使用性能是指机械零件在使用条件下,金属材料表现出来的性能,它包括力学性能、物理性能、化学性能等。金属材料使用性能的好坏,决定了它的使用范围与使用寿命。在机械制造业中,一般机械零件都是在常温、常压和强烈腐蚀性介质中使用的,且在使用过程中各机械零件都将承受不同载荷的作用。金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能,称为力学性能(过去也称为机械性能)。金属材料的力学性能是零件的设计和选材时的主要依据。外加载荷性质不同(例如拉伸、压缩、扭转、冲击、循环载荷等),对金属材料要求的力学性能也将不同。常用的力学性能包括:强度、塑性、硬度、冲击韧性、多次冲击抗力和疲劳限等。