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由种有金属作为基本,加入另一种(或几种)金属非金属组分所组成的既具有基本金属通性又具有某些特定性能的物质称为有金属合金。有金属合金分类方法很多。按基体金属可分为铜合金、铝合金、钛合金、镍合金等;按其生产方法,又可分为铸造合金与变形合金;根据组成合金的元素数目,可分为二元合金、三元合金、四元合金和多元合金。一般,合金组分的总含量小于2.5%者,为低合金;含量为2.5%~10%者为中合金;含量大于10%者为高合金。
按所含元素的不同,铁合金又分为以下几种,它们的用量大。硅铁:按含量不同分为工业硅,含硅95%、75%、45%等硅铁,还有含硅12%的贫硅铁、硅铝合金、硅钙合金等硅质合金。锰铁:按含碳量分为碳素锰铁(含C为7%),中碳锰铁(含C为1.5%~1.0%),低碳锰铁(含C为0.5%),金属锰、硅锰合金。铬铁:按含碳量分为碳素铬铁(含C8%~4%),中碳铬铁(含C4%~0.5%),低碳铬铁(含C0.5%~0.15%),微碳铬铁(含C0.06%),超微碳铬铁(C0.6%)。
除了上述五种常用的力学性能外,对一些要求严格的材料,例如航空航天以及核工业、电厂等使用的金属材料,还会要求下述一些力学性能:蠕变限:在一定温度和恒定拉伸载荷下,材料间缓慢产生塑性变形的现象称为蠕变。通常采用高温拉伸蠕变试验,即在恒定温度和恒定拉伸载荷下,试样在规定时间内的蠕变伸长率(总伸长或残余伸长)或者在蠕变伸长速度相对恒定的阶段,蠕变速度不超过某规定值时的大应力,作为蠕变限,以表示,单位MPa,式中τ为试验持续时间,t为温度,δ为伸长率,σ为应力;或者以表示,V为蠕变速度。高温拉伸持久强度限:试样在恒定温度和恒定拉伸载荷作用下,达到规定的持续时间而不断裂的大应力,以表示,单位MPa,式中τ为持续时间,t为温度,σ为应力。金属缺口敏感性系数:以Kτ表示在持续时间相同(高温拉伸持久试验)时,有缺口的试样与无缺口的光滑试样的应力之比:式中τ为试验持续时间,为缺口试样的应力,为光滑试样的应力。或者用:表示,即在相同的应力σ作用下,缺口试样持续时间与光滑试样持续时间之比。抗热性:在高温下材料对机械载荷的抗力。