新型金属材料
随应力增加或减小，马氏体也相应长大或缩小； 应力除去后，应力诱发马氏体当即逆转变为稳定母相，相变引起的变形消失。 + 这种不通过加热即恢复到原先形状的相变，看起来像弹性变形，但其应力应变曲线是非线性的， 称为相变伪弹性，应变完全恢复时称为超弹性。 分类 合金成分 + 呈现形状记忆效应的合金，其基本合金系就有10种以上，如果把相互组合的合金或者添加适当元 素的合金都算在内，则有100种以上。 + 得到实际应用的只有Ti基合金、Cu基合金以及Fe基合金。 + 其余合金则因为有些化学成分不是常用元素而导致价格昂贵，或者有些只能在单晶状态下使用， 不适于工业生产。
形状记忆效应原理
+ 形状记忆合金在一定范围内发生塑性变形后，经加热到某一温度后能够恢复变形，实质 是热弹性马氏体相变。
+ 马氏体在外力下变形成某一特定形状，加热时已发生形变的马氏体会回到原来奥氏体状 态，这就是宏观形状记忆现象，如右图所示。
形状恢复完全可逆需具备以下条件：马氏体相变是热弹性的； 母相和马氏体呈现有序的点阵结构； 马氏体点阵的不变切变为孪生，亚结构为孪晶或层错； 马氏体相变在晶体学上是可逆的。 + 随着形状记忆材料研究的不断深入，发现不完全具备上述条件的合金也可以显示形状记忆效应。 + 温度场可以诱导形状记忆效应，磁场、应力场等也可诱导马氏体相变，出现形状记忆效应。 利用磁场对合金中的马氏体变体施加静磁力，促使有利取向的马氏体变体长大，吞并不利取向的
+ TiNi合金是目前形状记忆合金中研究最全面、记忆性能最好的合金材料。 TiNi合金强度高、塑性大、耐蚀性好、稳定性好，具有优异的生物相容性 在医学上的应用是其它形状记忆合金不能替代的
+ 形状记忆合金的经济性是一个重要因素。 Cu基合金的记忆性能、耐蚀性能、力学性能等都比TiNi合金差，但价格仅为TiNi合金 的l/10，在性能要求不高、反复使用次数少，特别是要降低成本的情况下使用； Fe基合金价格低，加工性能好，力学强度高，在应用方面具有明显的竞争优势，但其 形状记忆效应不是很好。 形状记忆效应 形状记忆合金的形状记忆效应按形状恢复情况可以分为三类： 单程形状记忆效应 双程形状记忆效应 全程记忆效应 形状记忆合金的制备 形状记忆处理 形状记忆合金的制备通常是先制备合金锭，之后进行热轧、模锻、挤压，然后进行冷加 工。为把形状记忆合金用做元件，有必要使它记住给定形状。 形状记忆处理(一定的热处理)是实现合金形状记忆功能方面不可或缺，至关重要的一环。
+ 现在，人们发现一些有机高分子材料、无机陶瓷等都具有形状记忆的功能。
形状记忆效应：具有一定形状的固体材料(通常是具有热弹性马氏体相变的材料)，在某一
温度下(处于马氏体状态Mf)进行一定限度的塑性变形后，通过加热到某一温度(通常是该材料 马氏体完全消失温度Af)上时， 材料恢复到变形前的初始形状。 热弹性马氏体相变
+ 面心立方的奥氏体晶粒内的原子经无扩散位移，产生形状改变和表面浮凸，这种呈现不 变平面特征的一方的马氏 体。
+ 把马氏体相变开始和相变结束的温度表示为Ms和Mf，把马氏体逆相变(转变成奥氏体)的温 度表示为As和Af。
+ 热驱动力与弹性能平衡，称之为热弹性平衡，此时马氏体将停止生长。热弹性马氏体与 钢中的淬火马氏体不一样，通常它比母相还软。
+ 二、新型金属材料 + 引言
智能材料：是一种能感知外部刺激，能够判断并适当处理且本身可执行的新型功能材料。 一般说来，智能材料有七大功能，即传感功能、反馈功能、信息识别与积累功能、响应功
能、自诊断能力、自修复能力和自适应能力。智能材料中最具代表性的材料即为形状记忆材 料。（包括形状记忆合金、形状记忆陶瓷、形状记忆聚合物材料。） + 形状记忆效应源自材料中发生的马氏体相变。 + 德国金属学家Martens发现：钢在奥氏体高温区淬火时，原来面心立方的奥氏体晶粒内以原子 无扩散形式转变为体心立方结构，得到的组织以他的名字被命名为马氏体。 + 1938年，美国的格里奈哥和穆拉迪安在Cu-Zn合金中发现了马氏体的热弹性转变，他们的研 究在当时并没有受到世界的重视； + 1951年，美国的里德等人在Au-Cd合金的研究中首次发现该合金具有形状记忆效应； 随后，在InTi合金中也发现了形状记忆效应。 这些合金价格昂贵，难以实现应用，人们开始寻找成本低廉的形状记忆合金。 低成本形状记忆合金的发现完全是偶然的。 1962年，美国的一个空军基地为研制一种耐海水腐蚀的合金而进行样品鉴定时， 就发现弯曲着 的镍钛合金片能自动伸张开来，在场人员无不瞠目结舌。经过一番研究之后， 才发现秘密就在 研究人员手上拿的烟斗之中。 烟丝燃烧产生的热引起了金属片的伸展。 1963年，军械研究所宣布在NiTi合金丝中发现了形状记忆效应。
第3章 新型金属材料 一、钢铁材料发展简介
第一次工业革命 18世纪60年代，蒸汽机的发明和应用是工业革命开始的标志 第一次工业革命 无论是纺纱机、织布机、切削机床的工作机，还是作为动力机的蒸汽机，以及火车、铁轨等， 都离不开钢铁。 纺织、冶金、采煤、机器制造和交通运输成为资本主义工业的五大支柱。 冶炼技术发展史 公元前1400年兴起的块炼铁技术，（中国在公元前8世纪开始用生铁技术制造渗碳钢，比欧洲 早2000年） 公元前2世纪中叶，炒钢技术的发明（两步炼钢法）。 1874年，英国人亨利.考特—反射炉炒炼熟铁法（搅拌法） 18世纪中叶，普德林法生产熟铁用于建造铁轨。 1856年，德国贝塞麦法（底吹转炉法） 1863年，法国人马丁（平炉炼钢法） LD转炉法
+ NiTi合金具有强度高、塑性大、耐腐蚀性好、成本相对低廉等许多特点而引起极大关注， 人们开始考虑形状记忆合金的广泛应用。1970年，人们又在成本更为低廉的CuAlNi合金 中也发现形状记忆现象，并明确这种现象是能产生热弹性马氏体相变的合金所共有的特 性。
+ 以此为转折点，迄今人们己在许多合金中相继发现这种现象，如表所示。
新型金属材料的最新研究进展
新型金属材料的最新研究进展在金属材料的领域，新材料的研究是必不可少的。
随着技术的发展和社会的需求，人们对于新型金属材料的研究也越来越关注。
以下介绍几种新型金属材料的最新研究进展。
一、超导金属材料超导是一种电性质，在一些物质中可以表现出来。
所谓超导，就是在低温下材料的电阻值为零。
超导材料广泛应用于磁共振成像、磁悬浮列车和磁能量存储等领域。
随着研究的深入，新型超导材料也不断涌现。
最近，一项由美国纽约州立大学石溪分校（Stony Brook University）研究团队领导的研究发现了一种新型超导材料，该材料表现出了几乎无损耗的电流输送。
这种新型超导材料的研究对能源的利用和环境保护具有重要意义。
二、高熵合金高熵合金是一种由多种元素组成的新型金属材料。
与传统材料相比，高熵合金拥有更高的强度、更好的塑性和更好的耐腐蚀性能。
这种材料被广泛应用于航空、航天、能源、环保和汽车制造等领域。
最近，南方科技大学材料科学与工程系教授钟文锋研究团队成功研制出了一种新型高熵合金，该合金具有超强的抗拉强度和良好的韧性，且在高温高压环境下也表现出了优异的性能。
三、金属框架材料金属框架材料是一种由金属离子和有机物分子共同组成的新型材料。
与传统材料相比，金属框架材料具有更好的气体吸附性能、更好的催化性能和更好的分离性能。
它们广泛应用于气体分离、储氢、催化反应和环境污染治理等领域。
最近，南开大学化学学院罗晋教授和美国加州大学伯克利分校（University of California, Berkeley）Mohammad Javad Mirzaei博士联合研究发现了一种新型金属框架材料，该材料表现出了较高的氧化亚氮催化活性。
这项研究为环境污染治理提供了新的解决思路。
四、超塑性金属材料超塑性金属材料是一种具有优异塑性变形能力的新型材料。
它们可以在极低的应力下发生大变形，具有可塑性好、产品成型精度高的特点。
这种新型材料被广泛应用于飞机、汽车和半导体制造等领域。
几种新型金属材料
几种新型金属材料（1）形状记忆合金形状记忆合金是在60年代初期发现的，它是一种特殊的合金，有一种不可思议的性质，即使把它揉成一团，一旦达到一定温度，它便能在瞬间恢复到原来的形状。
由镍和钛组成的合金具有记忆能力，称为NT合金。
首先将预先加工成某一形状的这种NT合金，在300℃～1000℃高温下热处理几分钟至半小时，这样NT合金就会记忆住被加工成的形状。
以后在室温下无论形状怎样变化，一旦将它的温度升至一定温度时，它就会恢复成原来被加工成的形状。
形状记忆合金的结构尚未完全探明，为什么金属会记住某些固定形状的问题也还没有完全搞清楚。
据科学家推测，金属的结晶状态，在被加热时和冷却时是不同的，虽然外表没有变化，然而在一定温度下，金属原子的排列方式会发生突变，这称为“相变”。
能引起记忆合金形状改变的条件是温度。
分析表明，这类合金存在着一对可逆转变的晶体结构。
如含有Ti和Ni各为50％的记忆合金，有两种晶体结构，一种是菱形的，另一种是立方体的，这两种晶体结构相互转变的温度是一定的。
高于这一温度，它会由菱形结构转变为立方体结构；低于这一温度，又由立方体结构转变为菱形结构。
晶体结构类型改变了，它的形状也就随之改变。
具有这种形状记忆效应的合金，除镍钛合金外，还先后发现铜-锌、金-镉、镍-铝等约20种合金，其中“记忆力”最好的是NT合金。
形状记忆合金的应用范围广泛，除了可用于温度控制装置、集成电路引线、汽车零件与机械零件外，由于其与生物体的相容性好、耐蚀性强，还可用于骨折部位的固定、人造心脏零件、牙齿矫正等医用材料。
由于NT合金成本昂贵，目前正在研制廉价的铜系形状记忆合金。
（2）磁性材料在许多过渡金属元素和它们的化合物中，由于有未成对的d电子存在，所以具有顺磁性，可以被磁场所吸引。
Fe、Co、Ni等金属则具有铁磁性，铁磁性物质和顺磁性物质一样，也会被磁场所吸引，但磁场对铁磁性物质的作用力要比顺磁性物质大得多。
同时，铁磁性的固体物质在磁场中被磁化以后就已经永磁化了，也就是说，在外加磁场不存在时仍保留磁性。
新型金属材料
新型金属材料1、金属材料(de)结构与一般特性用于土木、建筑工程(de)金属材料主要有：①建筑钢材(de)使用量最大,其产品形式有型材、板材、管材和线材；②不锈钢主要用于厨房设备、卫生洁具和建筑装饰；③铝及铝合金质量轻,耐腐蚀性强,装饰性能好,主要用于门窗、室内外装修、装饰；④幕墙材料和金属器具；⑤铜(de)价格较贵,只限于建筑五金、门窗和家具(de)装饰或金属器件,用量很少.（1）金属材料(de)结构在结晶粒子(de)内部,金属原子按照一定(de)规律在三维方向上呈规则排列,其排列规律可以用空间格子来描述,叫做晶格.熔点：1535℃,呈液态；1535-0℃：体心立方晶格,称为δ-Fe；0-910℃：面心立方晶格,称为γ-Fe,伴随着体积收缩；＜910℃：体心立方晶格,称为α-Fe,伴随着体积膨胀.同一种类(de)金属在不同(de)温度下其晶格排列方式可能不同,这种现象叫做金属(de)同素异构体.利用金属在不同温度下(de)同素异构性,可对金属进行热加工处理,以获得不同性质(de)金属材料.绝大多数晶体都是10-100μm(de)晶粒组成(de)多晶体,晶粒之间(de)界面叫做晶界面.特殊热处理后可变小.晶粒越细小,晶界(de)面积越大,材料受力时(de)韧性、变形均匀性和抵抗破坏(de)性能越好,合金化也是一个途径.按添加元素(de)位置分为：①侵入型固溶体；②置换型固溶体；③析出物.晶体(de)有序排列遭到破坏,晶格缺陷(de)形式有点缺陷、线缺陷和面缺陷等.将间隙原子或置换原子地加入到金属材料结构中,就形成了材料固溶强化；位错(de)存在降低金属材料(de)强度,降低2-3个数量级,同时提高金属(de)塑性变形性能；晶界面越多,金属(de)强度越高、性能均匀性越好.（2）建筑钢材(de)成分及其对性能(de)影响①钢材(de)主要化学成分是铁元素和碳元素,其中碳元素(de)含量在％－％(de)范围；②如果碳含量大于％则称为生铁,生铁坚硬,但呈脆性,不能承受冲击荷载(de)作用③钢材根据含碳量(de)多少分为低碳钢、中碳钢和高碳钢,随着含碳量增加,钢材(de)强度、硬度增大,但塑性、韧性降低.建筑上常使用低碳钢.④在铁-碳合金中有意识地加入其他元素(de)原子,例如Mn、Si、Ni、Cr 等,制成合金钢.按照合金元素(de)多少,分为高、中、低合金钢.建筑上常用低合金钢.（3）金属材料(de)一般特性①金属材料具有较高(de)强度和韧性,能抵抗冲击荷载(de)作用；具有导电性和导热性；②延展性好,能制成各种型材、板材和线材；③能进行焊接、铆接等加工,作成长大尺寸(de)构件；④金属材料具有光亮(de)表面,装饰性能良好；⑤金属材料容易被腐蚀,耐高温性差,生产成本较高.受拉力作用下应力—应变曲线：①弹性阶段: 弹性模量(E),弹性极限(σp),可恢复；②屈服阶段：屈服强度(σs)；③强化阶段: 加工硬化或强化；④颈缩阶段: 导致破断,极限抗拉强度(σb).引起金属材料产生塑性变形(de)内部原因,其一晶格本身发生了变形；其二是原子发生滑移运动,晶格形状不变,晶格之间(de)原子位置改变.2、建筑领域(de)新型金属材料用于建筑领域(de)金属材料种类较少,品种比较单一,虽然具有较高(de)强度和韧性,但是普遍存在着不耐高温、容易腐蚀、导热性较高、低温脆性等缺点.现阶段人们对建筑物(de)工作环境(de)要求更加苛刻,对金属材料(de)强度、耐久性、耐腐蚀性、耐火性、抗低温性、以及装饰性能等也提出了更多(de)要求.（1）超高强度钢材极限抗拉强度值：低碳钢 510-720MPa；低合金钢 510-720MPa；高强度钢 900-1300MPa；超高强度钢材达到1300MPa以上,可通过改变合金元素(de)含量及热处理工艺流程来实现.（2）低屈强比钢钢材(de)屈服强度与极限强度(de)比值(σs/σb)叫做屈强比,反映了钢材受力超过屈服极限至破坏所具有(de)安全储备. 用于建筑工程(de)普通低碳钢(de)屈强比为,低合金钢(de)屈强比为.结构(de)抗震性能要求：材料高(de)屈服强度和屈强比较小,满足小震、中震不破坏,大震、巨震不倒塌(de)要求.（3）新型不锈钢新型不锈钢不含Ni元素,是在19Cr-20Mo不锈钢中添加Nb、Ti、Zr 等稳定性更好(de)元素,形成高纯度(de)贝氏体不锈钢.Cr含量更大(de)新品种不锈钢,可耐500-700℃高温,用于火力发电厂或建筑物中(de)耐火覆盖层.一般用于建筑物中(de)太阳能热水器、耐腐蚀配管等构件,但是只适合用于300℃以下(de)环境中.为了提高不锈钢(de)美观性,可采用高耐久性(de)含氟树脂等涂料涂刷表面制成涂膜不锈钢,或利用电解着色制成彩色不锈钢,用于建筑物(de)外装修材料.例如在硫酸铬酸性溶液中电解,可在不锈钢表面形成氧化膜,再利用这层膜(de)光干涉作用,发出金色、蓝色、黄色、绿色、黑色等各种颜色.（4）高耐蚀性金属及钛合金建材海洋结构物、临海建筑物中使用(de)金属材料,要求具有优异(de)耐腐蚀性. 钛金属经氧化处理能形成TiO2膜层,颜色因入射光(de)波长分布、入射角、氧化物膜层(de)厚度与折射率、钛金属表面(de)粗糙程度而呈微妙变化. 彩色钛金属板颜色与光泽(de)耐蚀性、耐候性也非常优秀.金属钛质量轻,比强度高,耐腐蚀性强,且装饰性能好,同时,钛金属热膨胀系数小,焊接性能也好,是理想(de)建筑材材.由于价格高昂,作为普通(de)建筑材料还没有达到普及使用(de)程度.最近发达国家在沿海、腐蚀严重(de)地区已经开始将钛合金应用于建筑物(de)屋顶及外装修板材.（5）耐火钢普通建筑钢材(de)机械强度在400℃温度时将降低为室温下强度(de)1/3,在1000℃时降低为室温下强度(de)1/10.耐火钢是在普通碳素钢中添加钼、钒、铬、铌等合金元素,各种元素(de)添加量大约为1％,可使钢材在400℃高温下(de)强度达到室温强度(de)2/3.也可在钢材表面涂刷耐火涂料,或者在钢材表面覆盖耐火材料用于耐火.（6）轻质、高比强度金属材料为减轻高层、超高层建筑物(de)自重,要求用于主体结构(de)金属材料要有高(de)比强度值.比强度是指材料(de)强度与其密度(de)比值.高成本(de)钛比强度最高,因此必须开发成本低,具有高比强度(de)金属材料.采用轻金属与碳纤维复合制成(de)纤维强化金属,具有较高(de)比强度.对强化长纤维纵向加压,使熔融(de)金属浸渍到纤维材料中,或者采用短纤维与熔融金属进行混合铸造等方法制成.碳纤维(de)抗拉强度高达2000MPa,制成纤维强化铝金属,密度大幅度降低,抗拉强度可达到1000MPa左右,比强度值可超过350MPa.（7）耐低温金属材料当温度下降到一定程度时,对于很小(de)温度变化,金属(de)韧性突然降低,该温度称为金属材料(de)临界脆性温度.地球表面自然环境(de)最低温度大约为-70℃－-80℃,飞行于宇宙中(de)宇宙飞船,受太阳直射侧(de)温度100-200℃,而没有受到太阳照射(de)一侧最低能达到-269.2℃(4K)左右(de)超低温度. 低温下使用(de)金属材料,主要考虑其低温脆化性,即随着温度降低其韧性是否明显降低.（8）金属纤维为提高混凝土或砂浆材料(de)抗拉强度,常常在混凝土或砂浆中掺入金属短纤维,制成纤维砂浆或纤维混凝土.先将金属材料制成钢丝,然后切割成所需尺寸制成短纤维,宜选择耐蚀性好(de)金属素材作金属纤维.（9）非磁性金属高智能化(de)建筑物、核熔炉、磁悬浮铁路系统等容易产生很强(de)磁场,如果采用普通(de)具有磁性(de)金属材料,在磁场作用下产生力(de)作用,不利于结构体(de)正常运行.目前具有代表性(de)非磁性金属材料有高锰钢、奥氏体系列不锈钢和钛金属,其高锰钢分为12Mn、l8Mn、24Mn个系列.3、具有特殊功能(de)金属材料（1）形状记忆合金A.形状记忆合金(de)功能将平板状(de)合金弯曲成直角形状,并加热至某一温度下(例如130℃左右)进行形状记忆热处理,则该合金将“记住”在这一温度下(de)形状.B.形状记忆功能(de)机理沿滑移面原子发生变位；原子(de)移动在格子之间连续变化,停留在不安定(de)位置上；对合金加热,原子又回到原来位置上,表现为形状记忆特性.形状记忆合金在高温下(de)晶格结构称为基本相,温度降低至马氏体相变温度时,即晶相结构成为马氏体相.如果对该合金再加热达到马氏体相变温度以上,则晶格又恢复到基本相结构.C.镍-钛合金(de)特性①形状记忆功能较好,如果塑性应变不超过7％,形状可完全恢复；②形状恢复应力较大,可达600MPa；③疲劳寿命长,如果塑性应变控制在2％以内,可重复10万次变形恢复过程；④耐蚀性好,镍-钛合金具有与钛金属及其普通(de)钛合金相当(de)耐蚀性D.形状记忆合金(de)应用实例①配管接头；②宇宙开发,做人造卫星或月球表面(de)天线；③医疗器械,脊柱弯曲症支撑材料,人体内脏注入药液(de)微型泵、以及各种止血钳等；④自动开启装置.双向型形状记忆合金,例如汽车发动机达到一定温度时,将冷却扇连接在回转轴上(de)风扇旋转器,室内温度异常时切断煤气(de)安全阀开启装置、温室窗(de)自动开闭器、以及各种温度开关等.⑤在土木、建筑领域(de)应用通常用于温室(de)自动门开启装置、自来水和煤气管道(de)接头等部位.接头在工厂内进行形状记忆热处理后,对接头再进行扩大内径(de)塑性加工,通常所设定(de)形状恢复温度为200℃,恢复可能应变3％.4、新型铝金属材料铝合金材料具有质量轻、强度高、延展性好、耐腐蚀性好、表面有光泽、装饰性能好等优点,建筑领域大量用作建筑物(de)门窗、外墙幕墙材料及室内装修.（1）超塑性铝合金晶粒(de)粒径达到20μm以下,可使铝合金(de)拉伸伸长率达到50％以上,实现超塑性性能. 用超塑性铝合金制成(de)压型板、天花扣板.（2）蜂窝式芯材板“铝箔制作(de)六角形蜂窝集合体”＋“铝板”（3）铝质复合材料铝质复合材料具有振动损失系数高,具有良好(de)制震特性.在两片铝板之间夹入制震树脂,可夹入树脂等高分子泡沫材料或纤维石膏板制成(de)复合板材.（4）耐腐蚀性装饰材料将铝质金属制品浸泡在电解液中,以铝质金属板为阳极,通入电流,得到金色、银色、黑色等不同(de)表面颜色.喷漆、喷塑、热镀等加工方法制造而成(de)铝质涂层板,通称为彩色铝板,常用(de)合成树脂涂料有丙烯类、乙烯类、聚酯类和含氟树脂等.金属材料质量轻而强度高,具有良好(de)塑性和韧性,尺寸精度好,现代加工工艺已经很发达,有利于建筑构件工厂化生产、在现场安装(de)现代化建设施工模式.只是生产成本较高,且容易腐蚀(de)问题是最大(de)弱点.应不断开发新型(de)、符合可持续发展原则(de)金属材料,并将其应用于建筑工程中.2.7.4 复合材料1、复合材料(de)发展概况人类进步(de)历史与人类应用材料(de)历史密切相关.在迈向现代文明(de)进程中,人类经历了石器时代、铜器时代、铁器时代、合成材料时代,现已迈入应用复合材料(de)新时代.长期以来,人们不断改进原有材料、开发新(de)材料品种,在实践中积累了丰富(de)应用材料(de)经验.但是,任何一种单一(de)材料（金属、陶瓷、聚合物）,虽有许多优点,但都存在着一些明显(de)不足,改性也往往是有限(de).随着现代科学技术(de)迅猛发展,对材料提出了越来越高、越来越严、越来越多(de)要求,既要求良好(de)综合性能,如高强度、高刚度、高韧性、低密度等性能,又希望能够在高温、高压、强腐蚀等恶劣(de)环境下服役.这些是传统(de)单一材料所不能满足(de).于是人们想到将一些不同性能(de)材料复合起来,相互取长补短,这样就出现了复合材料.(1) 早期(de)复合材料复合材料并不是人类发明(de)新材料,在自然界存在许多天然(de)复合材料,人类使用复合材料有着悠久(de)历史.天然复合材料：竹子、木材、骨骼、皮肤、贝壳等.自然界(de)经典组合：竹子是由许多直径不同(de)管状纤维素分散在木质素基体中形成(de)复合材料.表皮纤维细而密,可增强抗弯强度；内层纤维粗而疏,可改善韧性.最原始(de)人工复合材料：6000年前,我国古代劳动人民使用(de)土坯砖是有粘土和稻草组成(de).古代金属基复合材料：越王剑即金属包层复合材料,在潮湿(de)环境中埋藏了几千年,出土是仍光亮夺目,锋利无比.(2) 近代复合材料主要指人工特意复合而成(de)一种新型材料体系,成功制造要从1942年开始算起.第二次世界大战期间,玻璃纤维增强聚脂树脂复合材料被美国空军用于制造飞机构件.复合材料发展第一代：1942~1960年,玻璃纤维增强塑料时代.复合材料发展第二代：1960~1980年,先进复合材料发展时代,主要研究增强材料,英国研制碳纤维,美国研制了Kevlar纤维.碳纤维增强环氧树脂、Kevlar纤维增强环氧树脂复合材料用于飞机、火箭(de)主承力构件.复合材料发展第三代：1980~1990年,纤维增强金属基复合材料时代,其中铝基复合材料应用最广泛；同时陶瓷基复合材料也得到研究和发展.复合材料发展第四代：1990~至今,主要发展多功能复合材料,梯度功能材料、纳米复合材料、仿生复合材料.2、复合材料(de)概念复合材料在材料科学中是一门新兴学科,理论尚不成熟,还没有形成统一(de)、普遍接受(de)定义.国际化组织为复合材料下(de)定义：复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同(de)物质组合而成(de)一种多相固体材料.改进(de)定义：复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同(de)物质采用适当(de)工艺组合而成(de)一种多相固体材料,而且这种多相固体材料(de)性能比单一材料(de)性能优越.定义要点:(1) 多相材料.通常包括基体相和增强相.基体相可以是一个或几个,把改善性能(de)增强相材料固结成一体,起着粘结和传递应力(de)作用,又称为连续相.增强相也可以是一个或几个,起着承受应力和显示功能(de)作用,又称为分散相.(2) 固体材料.若复合产物为液体或气体混合物,就不是复合材料.(3) 人工合成.自然界天然(de)复合材料不在材料科学研究之列.(4) 性能优越性.①改善或克服组成材料(de)弱点,充分发挥优点.如玻璃钢强度>>玻璃和树脂.②各向异性,性能具有可设计性,使构件中纤维与受力方向一致.③可创造出单一材料不具备(de)性能,或同一时间里发挥不同(de)功能.如温控开关.其特点是：具有可设计性；人工制造而非天然形成(de)；性能取决于各组分性能及协同效应；组元间有明显界面或呈梯度变化(de)多相材料.3、复合材料(de)分类复合材料可以由金属、高聚物和陶瓷中任意两者人工合成,也可以由两种或更多种金属、高聚物和陶瓷来制备,因此复合材料范围很广、种类很多,目前分类也不统一.（1）按基体材料分类①聚合物基复合材料（Polymer Matrix Composites,简写PMC）②金属基复合材料（Metal Matrix Composites,简写MMC）③陶瓷基复合材料（Ceramic Matrix Composites,简写CMC）④碳碳基复合材料（Carbon-Carbon Composites,简写C/C）（2）按增强材料(de)形态分类①零维：颗粒增强复合材料.根据颗粒大小,又分为弥散颗粒增强复合材料（100~2500 ）和真正颗粒增强复合材料（微米级）.②一维：纤维增强复合材料.按纤维长短有分为连续纤维增强复合材料、短纤维增强复合材料和晶须增强复合材料.按纤维种类有分为玻璃纤维增强复合材料、碳纤维增强复合材料、硼纤维增强复合材料、芳纶纤维增强复合材料、金属纤维增强复合材料、陶瓷纤维增强复合材料.③二维：板状复合材料、平面编织复合材料、片状材料增强复合材料.④三维：骨架状复合材料、立体编织复合材料.（3）按复合材料(de)用途分类①结构复合材料：以承受载荷为主要目(de).主要使用力学性能,以满足高强度、高模量、耐冲击、耐磨损(de)要求.这类复合材料通常由基体材料和增强材料组成,其中增强材料起主要作用,由它提供复合材料(de)刚度和强度,基本上控制了复合材料(de)力学性能；基体材料起配合作用,支持和固定增强材料,改善复合材料(de)某些性能.②功能复合材料：主要使用功能特性,利用其在电、磁、声、光、热、阻尼、烧蚀等方面(de)特殊性能.如导电复合材料、磁性复合材料等.③智能复合材料：机敏材料+自决策材料+执行材料.当材料发生故障或即将失效时,电阻或电导发生突变,机敏材料发出预警,自决策材料根据情况作出最优控制,发出指令传达给执行材料使之发生动作,从而保证材料处于最佳状态.4、复合材料(de)命名：（1）强调基体材料时以基体材料命名,如金属基复合材料.（2）强调增强材料时以增强材料命名,如碳纤维增强复合材料.（3）强调基体材料和增强材料时,两者并用,如玻璃纤维增强环氧树脂复合材料.5、复合材料表示方法：纤维增强高分子复合材料（1）增强材料/基体材料.如WC/Co（读作：由碳化钨增强(de)钴基复合材料）；SiC（P）/Al（读作：由碳化硅颗粒增强(de)铝基复合材料）；C（f）/EP（读作：由碳纤维增强(de)环氧树脂复合材料）.（2）英文编号(de)缩写.如FRP：纤维增强塑料（Fiber Reinforced Plastics）；PMC：聚合物基复合材料；MMC：金属基复合材料；CMC：陶瓷基复合材料；FRC：纤维增强复合材料；各种教材常用这些编号,实际并没有统一.例如FRC可代表纤维增强陶瓷；也可代表纤维-树脂复合材料,还表示纤维增强复合材料.原因是C：Ceramic；Cement；Composites；碳纤维.M：Metal；Matrix.R：Reinforced；Resin.P：Polymer；Plastics6、复合材料(de)性能特点（1）比强度和比模量高.比强度=强度/密度；比模量=弹性模量/密度比强度高,制作(de)零件自重小；比模量高,零件刚性好.（2）抗疲劳性能好.金属材料(de)疲劳极限为其拉伸强度(de)40~50%,疲劳破坏往往是突发性(de),事先没有征兆；碳纤维树脂复合材料(de)疲劳极限为其拉伸强度(de)70~80%,疲劳破坏总是从纤维(de)薄弱环节开始,破坏前有明显(de)预兆.（3）减振性能好.构件(de)自振频率与结构本身(de)性状有关,还与材料(de)比模量(de)平方根成正比.复合材料比模量大,自振频率高,在一般加载速度下,不容易发生共振而快速断裂.另外,复合材料是多相体系,大量界面对振动有反射和吸收作用,振动阻尼很高,其中振动衰减快,因而减振能力强.（4）高温性能好（相对基体材料而言）.增强材料有较高(de)熔点和高温强度,如铝在400~500℃完全丧失强度,而B（f）/Al在400~500℃仍有很高(de)强度.碳纤维增强树脂基复合材料(de)耐热性能比树脂基体有明显(de)提高.（5）减摩、耐磨性能好.塑料王聚四氟乙烯摩擦系数极低,仅,几乎是所有固体擦了中最低(de).碳纤维可降低塑料(de)摩擦系数,在热塑性塑料中掺入少量短切碳纤维,其耐磨性大大提高.（6）化学稳定性好.钢材不耐酸,但很大复合材料能耐酸碱腐蚀.玻璃纤维增强塑料不仅可在含氯离子(de)酸性介质中长期使用,还能在强碱介质中使用.（7）断裂安全性高.纤维增强复合材料中含有大量(de)独立纤维.当构件过载后即使有少量(de)纤维断裂,载荷也会迅速重新分配到为破坏(de)纤维上,使整个构件不致在极短(de)时间内完全丧失承载能力而整体破坏,因而工作安全性高.（8）成型工艺性好.复合材料构件制造工艺简单,适合整体成型,即一次成型.在制备复合材料(de)同时,也获得了构件,减少了后续工序.复合材料性能不足之处：①横向拉伸强度和层间剪切强度低；②断裂伸长率低,冲击韧性有时不好；③制造是产品性能不稳定,分散性大,质检困难；④老化性能不好；⑤机械连接困难；⑥成本太高.7、纤维增强复合材料(de)复合原则材料复合(de)目(de)是获得最佳(de)强度、刚度等机械性能.（1）纤维是材料(de)主要承载组成,因此应该具有最高(de)强度和刚度.弹性模量E愈高,在同样应变量下,按照虎克定律,所承受(de)应力愈大,工作中能承受(de)载荷愈大,更能充分发挥对材料(de)增强作用.此外,刚度高,比重小,热稳定性高也是保证结构稳定性所必要(de).（2）基体起粘结纤维(de)作用,因此必须：①对纤维有润湿性,以便在界面上有必要(de)粘结力,而将纤维粘结为一个整体；②具有一定(de)塑性和韧性,对裂纹起致偏和控制作用；③能保护纤维表面,不引入裂纹,不发生损伤纤维表面(de)反应.（3）纤维与基体之间应该有高(de)且合适(de)结合强度.结合强度高,不仅直接有利于整个材料(de)强度,更重要(de)是便于将基体所承受(de)载荷传递给纤维,以充分发挥纤维(de)增强作用.结合强度过低,界面很难传递载荷,纤维无法增强,整体强度下降.结合强度过高也不利,使复合材料断裂时失去纤维从基体拔出(de)过程,降低复合材料(de)强度,在载荷过大时可能导致危险(de)脆性断裂.（4）纤维与基体(de)热膨胀性能应有较好(de)协调和配合.通常要求两者(de)热膨胀系数相近,如果纤维和基体热膨胀系数相差过大,则有可能在热胀冷缩过程中产生应力,削弱两者之间(de)结合强度,从而降低材料(de)整体强度.但对于韧性较低(de)基体,纤维(de)热膨胀系数可以略高一些,以便在受热后(de)冷却过程中,由于收缩较大使基体处于受压状态,而获得一定(de)保护.相反,对于塑性较好(de)基体,纤维(de)热膨胀系数则可稍小一些,以便在其中造成残余压应力,增进韧性.（5）纤维必须有合理(de)含量、尺寸和分布.一般来说,体积含量愈高,增强效果愈大,但体积含量过高,增强效果又会下降.比较合适(de)纤维含量在40~70%范围内.纤维越细,则缺陷越少,强度越高；同时细纤维(de)表面积较大,有利于增加与基体(de)结合力,即直径越小,纤维增强效果越大.纤维(de)长度对增强有利,连续纤维比短纤维(de)增强效果大得多.短切纤维只有在超过一定(de)临界值时,才能有明显(de)强化效果.从加工性能(de)角度考虑,短纤维易于与基体混合,因此实际生产中常采用长径比大于某一临界值(de)不连续纤维.纤维(de)分布方式应符合于构件(de)受力要求.由于纤维(de)纵向拉伸强度比横向高几十倍,所以应尽量使纤维(de)排列平行于应力作用(de)方向.受力复杂(de)情况下,纤维采用不同方向交叉层叠(de)方式排列,以提供多个方向(de)增强效果.颗粒增强复合材料(de)复合原则：颗粒增强复合材料增强颗粒(de)尺寸一般很小,大都为硬质颗粒,可以是金属或非金属,最常见(de)是氧化物.这些弥散于金属或合金基体中(de)颗粒,可以有效地阻碍位错(de)运动或在聚合物基体中,颗粒可阻碍大分子链(de)运动；或在陶瓷基体中,颗粒对裂纹可起到屏蔽作用,进而产生显着(de)强化效果.这类复合材料(de)复合强化机理与合金(de)沉淀硬化机理类似.复合材料中基体是承受载荷(de)主体,所不同(de)是这些细小弥散颗粒不是借助于相变产生(de)第二相质点,它们随温度(de)升高仍。
新型金属材料成型加工技术
新型金属材料成型加工技术摘要：现代科学技术的飞速发展使得当今工业在新型金属加工技术上也有了更多的要求，并且新型金属加工技术已经成为在工业领域中最为重要的工程原料。
本文分析了此材料的加工特性和原则，深入探究了其加工过程中应该重视的关键要点，目的是为了使其加工塑性上获得全面的发展。
关键词：新型金属材料；成型加工；加工技术；技术创新一、新型金属材料（一）新型金属材料的发展现状目前的新型金属加工复合型原料已然获得了广泛的关注和使用，由于复合型材料的技术要求和成本均高与一般金属材料，因此其材料特性亦高于普遍技术原料的性能，不可应用在低端的工程实践中，但是因为其本身的动态和静态性能较高，例如连续晶须符合材料、TIC、SIC|B4C等以陶瓷为主的有多颗粒的基符合原料。
已经成为建筑工程、机械设备等领域中的重要材料。
逐渐有更多零部件制作开始使用新型原料，也促使了成型加工技术的发展。
至此在如今，如何能够将新型金属原料的成型加工技术进一步发展发完善，是我们需要重点考虑的问题。
（二）新型金属材料的特性新型金属材料是一种种类极为多的原材料，主要在合金范围内，金属原料的特点是具有较为强的延展性且其化学性能活跃，拥有较为强的光泽和色彩。
如今应用最广的是记忆合金、非晶态合金。
其基本的加工特性是可焊接性，在焊接中需要消除金属表面的裂缝和气孔，从而使得原料可以有较好的焊接性，这点也是金属成型的重要原因。
同时金属具备的锻压性可以提升原料的可塑性，从而使得其性能可以提升。
另外加工条件也会对金属原料的锻压性有所影响。
加工的锻造性具有流动性、收缩性和敏感性的性能。
新型的金属材料属于合金其熔点高流动性低，可以确保原料成型加工的顺利进行。
二、新型技术原料成型加工的原则（一）选择材料原则现在的新型技术原料在机械设备制造、工程施工及航天中有着很大的应用空间[3]。
此种原料具有较好的耐磨性，硬度较高，所以可以符合现代各种工程建设和机械设备生产的质量要求。
新型金属材料的应用
新型金属材料的应用随着科学技术的不断发展和创新，新型金属材料开始被广泛应用于各行各业中。
从军工制造到民用建设，从交通运输到家电家居，新型金属材料在其中发挥着至关重要的作用。
本文将详细介绍新型金属材料的种类及其在不同领域中的应用。
一、高强度钢高强度钢是指抗拉强度超过500MPa的钢材。
在汽车制造、航空制造、高铁建设等领域中，高强度钢是不可或缺的材料之一。
因为它比传统钢材更加轻薄、强韧，能够满足对材料强度和韧性的要求。
在汽车制造领域中，高强度钢的应用越来越广泛。
因为它不仅能够提高汽车的碰撞安全性能，而且做得更轻更薄，可以降低车身重量、提高燃油效率、减少尾气排放。
近年来，高强度钢已经成为汽车行业的主流材料。
在航空工业中，高强度钢也是肝脏材料之一。
它可以用于机身、发动机、座椅等部分制造，具有高强度、耐腐蚀、抗疲劳等特点。
随着民航业的发展，高强度钢在航空制造领域中的应用前景也越来越广阔。
二、镁合金镁合金是一种以镁为主要原料，添加其他金属元素而制得的合金材料。
它独特的轻质、硬度和强度等特点使其成为航空航天、汽车、电动工具、体育器材等多个领域所青睐的材料之一。
在航空航天领域中，镁合金因其轻质、强度高、耐腐蚀等特性是不可替代的材料之一。
在飞机、火箭、卫星等制造中广泛应用。
而在汽车领域中，镁合金不仅能减轻车身重量，提高汽车的燃油效率，而且由于它的成本相对较低，使用起来更加经济。
三、 Ti合金Ti合金是指将钛元素与其他金属元素合成而成的一种合金材料。
它具有优良的耐腐蚀性、高强度、高温稳定性等特性，因此被广泛地应用于航空制造、医疗器械、化工设备等领域。
在航空制造领域中，Ti合金可以制造翼梁、机身、发动机等部件，因其耐腐蚀、高强度的特性，可以提高飞行器的飞行安全性和抗风险能力。
在医疗器械领域中，Ti合金因其生物相容性，与人体组织接触时不会引起排异反应而受到医疗界的青睐。
四、铝合金铝合金是一种以铝为基础元素，添加其他金属元素而制得的合金材料。
新型金属材料有哪些
新型金属材料有哪些随着科技的不断发展，新型金属材料的研究和应用也日益受到人们的关注。
新型金属材料具有优异的性能和广泛的应用前景，对于推动工业和科技的发展起着至关重要的作用。
那么，新型金属材料究竟有哪些呢？接下来，我们将对几种常见的新型金属材料进行介绍。
首先，我们来介绍一种被广泛应用的新型金属材料——高强度钢。
高强度钢具有优异的强度和硬度，能够承受较大的载荷，因此被广泛用于航空航天、汽车制造等领域。
与传统钢材相比，高强度钢具有更好的耐磨性和耐腐蚀性，能够延长使用寿命，降低维护成本。
其次，钛合金是另一种备受关注的新型金属材料。
钛合金具有优异的耐高温性能和良好的耐腐蚀性能，因此被广泛应用于航空航天、船舶制造等领域。
同时，钛合金还具有较低的密度和良好的可塑性，能够满足复杂零部件的加工需求。
除此之外，镁合金也是一种备受瞩目的新型金属材料。
镁合金具有较低的密度和良好的机械性能，能够满足节能减排的要求，因此在汽车制造、航空航天等领域有着广泛的应用前景。
与此同时，镁合金还具有良好的可塑性和耐腐蚀性能，能够满足复杂构件的加工需求。
最后，我们要介绍的是形状记忆合金。
形状记忆合金是一种具有记忆效应的新型金属材料，能够在受到外力作用后恢复到原来的形状。
形状记忆合金具有广泛的应用前景，可以用于医疗器械、航空航天等领域，为人们的生活和工作带来便利。
综上所述，新型金属材料具有优异的性能和广泛的应用前景，对于推动工业和科技的发展起着至关重要的作用。
高强度钢、钛合金、镁合金和形状记忆合金都是备受关注的新型金属材料，它们各自具有独特的优势和应用领域，将为人类社会的发展带来更多的可能性。
相信随着科技的不断进步，新型金属材料的研究和应用将会取得更大的突破，为人类社会的发展注入新的活力。
新型金属材料的结构和性能
新型金属材料的结构和性能随着科技的发展和工业化的进步，人们对材料的需求越来越高。
传统的金属材料虽然有很好的强度和韧性，但是其密度较大、易锈蚀、无法轻便加工等缺点也制约了其进一步的应用。
为了解决这些问题，科学家们不断地研究和开发新型金属材料。
本文将介绍一些新型金属材料的结构和性能，以及其应用前景。
一、高强度低密度的金属材料高强度低密度的金属材料又被称为轻质金属材料，它包括铝、镁、钛等金属材料及其合金。
由于其密度低，可达传统钢铁的三分之一左右，故被广泛应用于飞船、火箭、航空航天器、汽车等领域。
例如，德国的宝马汽车使用铝合金材料制造汽车的车身和零部件，可以降低汽车的重量，提高燃油经济性和运动性能。
除了轻量化外，高强度低密度的金属材料还具有良好的力学性能和抗腐蚀性。
例如，铝合金具有高强度、良好的可加工性、耐腐蚀性和电导率。
而镁合金具有轻量、高强度、优异的真空密封性和较高的热稳定性，可用于制造航空航天器、汽车零部件、手机等产品。
二、仿生材料仿生材料是一种新型金属材料，它仿照动物或植物的结构和特性制造出来的材料。
例如，锯齿状结构的钢板可提高其抗弯曲性能，肌肉纤维状的材料可使其具有形变功能。
这种材料的研究不仅可以扩展金属材料的应用领域，同时也为生物医学领域的研究提供了新的方法和思路。
三、多级金属材料多级金属材料是将多种金属材料进行复合组合，形成新的高性能金属材料。
例如，用纳米金属粒子掺杂在高强度钢材料中，可以显著提高钢材料的强度和延展性；将铜和银复合可以提高电导率和抗氧化性能。
多级金属材料不仅具有优异的物理化学性能，而且具有良好的材料可塑性，可应用于电子、机械、船舶等领域。
四、新型合金材料新型合金材料是用传统的金属材料与其他元素混合而成的新型材料，与传统材料相比，在抗腐蚀性和耐磨性上有了更好的表现。
例如，钢中掺加Cr、Ni等元素，可提高其抗氧化性和抗腐蚀性；将铁、铜、炭、锡等元素复合，可制成高韧性的多元合金，应用于高压管道等领域。
什么是金属新材料？
1、新型金属材料是指具有特殊物理性能的新金属材料,如非晶态合金和形状记忆合金.它们在汽车上的应用已成为热门课题2、新型金属材料强韧化研究现状新近发展的或正在发展的具有优异性能及更高质量的金属材料称为新型金属材料.在研制和开发新型金属材料过程中除沿用传统的工艺技术外还采用了微合金化、添加变质剂、联铸联轧、快速冷凝、非晶态、控制轧制、控制锻造、形变热处理、表面强化、超塑性和材料复合等新技术新型金属材料应用广泛，前景乐观一、镁及镁合金镁由于优良的物理性能和机械加工性能，丰富的蕴藏量，已经被业内公认为最有前途的轻量化材料及21世纪的绿色金属材料，未来几十年内镁将成为需求增长最快的有色金属。
1、汽车、摩托车等交通类产品用镁合金 20世纪70年代以来，各国尤其是发达国家对汽车的节能和尾气排放提出了越来越严格的限制，1993-1994年欧洲汽车制造商提出“３公升汽油轿车”的新概念。
美国提出了“PNGV”（新一代交通工具）的合作计划。
其目标是生产出消费者可承受的每百公里耗油3公升的轿车，且整车至少80%以上的部件可以回收。
这些要求迫使汽车制造商采用更多高新技术，生产重量轻、耗油少、符合环保要求的新一代汽车。
据测算，汽车自重减轻10%，其燃油效率可提高5.5%，如果每辆汽车能使用70公斤镁，CO的年排放量就能减少30%以上。
镁作为实际应用中最轻的金属结构材料，在汽车的减重和性能改善中的重要作用受到人们的重视。
世界各大汽车公司已经将镁合金制造零件作为重要发展方向。
在欧美国家中，各国的汽车厂商正极力争取采用镁合金零件的多少作为自身车辆领先的标志，大众、奥迪、菲亚特汽车公司纷纷使用镁合金。
90年代初期，欧美小汽车上应用镁合金的重量，平均每车约1公斤，至2000年已达到3.6公斤左右，目前欧美各主要车厂都在规划在今后15~20年的期间，将每车的镁合金用量上升至100～120公斤。
行家预测，在未来的7-8年中，欧洲汽车用镁将占总消耗量的14%，预计今后将以15%的速度递增，2005年将达到20万吨。
新型金属材料的研究与发展
新型金属材料的研究与发展近年来，新型金属材料的研究与发展备受关注。
新型金属材料具有较高的强度、韧性和耐腐蚀性能，广泛应用于机械、汽车、航空航天、能源等领域。
本文将以1200字以上就新型金属材料的研究与发展进行探讨。
新型金属材料的研究与发展主要集中在以下几个方面：合金材料、表面处理、多功能材料以及可再生材料。
首先，合金材料是新型金属材料研究的重点之一、通过调整合金元素的含量和比例，可以改变金属材料的组织结构和性能。
例如，钛合金具有良好的机械性能和耐高温性能，被广泛应用于航空航天行业。
此外，镍基高温合金和钢铁中的耐热合金也是热点研究领域。
这些新型合金材料具有高温强度、耐腐蚀性和热稳定性，适用于高温环境下的工作条件。
其次，表面处理是新型金属材料研究的另一重要方向。
表面处理可以改善金属材料的抗腐蚀性能、磨损性能和摩擦性能。
例如，采用阳极氧化技术可以在铝合金表面形成一层坚硬的氧化膜，增强其抗腐蚀性能。
另外，化学镀和电镀技术也可以在金属表面形成一层保护膜，提高材料的耐腐蚀性能和美观性。
此外，喷涂技术可以在金属表面形成涂层，提高金属材料的磨损和高温性能。
多功能材料是新型金属材料研究的又一个热点。
多功能材料是指具有多种功能的材料，例如耐磨、防腐、耐高温等。
金属材料的多功能化可以通过添加其他元素、改进材料的结构以及微观形貌来实现。
例如，钢铁中的铝合金可以通过调整合金元素的含量和比例，提高材料的强度和韧性。
另外，金属基纳米复合材料具有优异的力学性能和热稳定性，因而被广泛应用于航空航天和能源领域。
最后，可再生材料是新型金属材料研究的新兴方向。
随着全球资源的日益枯竭和环境问题的日益严重，研发可再生材料成为大势所趋。
可再生金属材料是指通过循环利用废弃金属或从可再生资源中提取金属制备的材料。
例如，废旧铝合金可以通过回收再生，制备新的铝合金产品。
此外，以生物质为原料的金属材料也是可再生材料的一种重要类型。
这些材料具有可持续发展的特点，有利于解决资源和环境问题。
先进的新型金属材料包括钢铁材料律,发展低成本的金属材料 用高新技术改造传统金属工业金属间化合物结构材
新型环境友好金属材料的发展
1. 2. 3. 4. 通用型合金 成分设计控制的通用合金，热加工工艺及热处理控制的通用合金 环境友好工艺技术的发展——短流程低消耗高效率工艺技术 冶金短流程工艺，连铸技术，电炉与其他炼钢技术 近终形加工技术，Osprey, 近终形精密加工技术 Osprey, 计算机工艺模拟技术 表面处理技术的发展，特别对表面受损的条件，通过表面处理提高耐腐蚀和 磨损的能力 高性能高质量长寿命合金的发展和环境友好设计方法 处理好部件的长寿命和机械整体设计寿命或机械模块化设计寿命的关系，着 眼于机械整体寿命设计和机械模块化寿命设计 5. 环境友好的评价标准和环境友好设计
质点细化
第二相对晶粒长大的阻碍作用， 粒子尺寸大一点，其阻碍作用 降低很多. 晶粒越小，晶界移动的驱动力 越大，更加难于阻碍晶粒长大， 要求有更多的第二相
22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0.00
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微微 第 第 第第
可以有不同的类型，不同的合金设计思路∶ 通用型钢和合金 可以有不同的类型，不同的合金设计思路∶
①成分控制为主导的通用型钢和合金(Composition--controlled alloy)。这类通用型 钢和合金的性能对成分很敏感(相对于其他工艺参量)，因而成分控制十分重 要，而其它生产环节的控制略宽。 ②工艺控制为主导的通用型钢和合金(Process--controlled alloy)。这类通用型钢和 合金的性能对某些工艺参量很敏感(相对于其他成分及其他参量)，因而某些 工艺参量控制要求严格而允许的成分范围较宽，严格的控制工艺是关键。 ③纯度控制为主导的通用型钢和合金(Purity--controlled alloy)。这类通用型钢和合 金的性能对纯度很敏感(相对于其他工艺参量)，严格的纯度(杂质和气体)控制 是关键，例如滚珠钢。 ④数据控制的通用型钢和合金(Data--controlled alloy)。这类合金可能是针对一些 有特殊性能要求的钢和合金有效，例如对腐蚀、焊接、长期力学性能等有具 体要求而对其他方面关注较少的情况。