中心裂纹、中间裂纹、缩孔、非金属夹杂形貌特征及产生原因
锻造裂纹分析
锻造裂纹钢在锻造过程中形成的裂纹是多种多样的，形成原因也各不相同。
主要可分为原材料缺陷引起的锻造裂纹和锻造本身引起锻造裂纹两类。
属于前者的原因有残余缩孔、钢中夹杂物等冶金缺陷；属于后者的原因有加热不当、变形不当及锻后冷却不当、未及时热处理等。
有些情况下裂纹的产生可能同时含有几方面的原因。
锻造变形不当常引起裂纹。
最常见的是变形速度太大，钢的塑性不足以承受形压力而引起的破裂。
这种裂纹往往在锻造开始阶段就发生，并迅速扩展。
应及时采取措施纠正锻造工艺，并切除有裂纹的钢材或报废锻件。
另外一种是低温锻裂，在裂纹处往往有较多的低温相组织。
为避免这种裂纹产生，应使钢在锻造变形过程中不发生相变，要正确掌握和控制终锻温度。
鉴别裂纹形成的原因，应首先了解工艺过程，以便找出裂纹形成的客观条件，其次应当观察裂纹本身的状态，然后再进行必要的有针对性的显微组织分析，微区成分分析。
举例如下：对于产生龟裂的锻件，粗略分析可能是：①由于过烧；②由于易溶金属渗入基体金属(如铜渗人钢中)；③应力腐蚀裂纹；④锻件表面严重脱碳。
这可以从工艺过程调查和组织分析中进一步判别。
例如在加热钢以后加热钢料或两者混合加热或钢中含铜量过高时，则有可能是铜脆。
从显微组织上看，铜脆开裂在晶界，除了能找到裂纹外，还能找到亮的铜网，而在单纯过烧的晶界只能找到氧化物。
应力腐蚀开裂是在酸洗后出现，在高倍观察时，裂纹的扩展呈树枝状形态。
锻件严重脱碳时，在试片上可以观察到一层较厚的脱碳层。
裂纹与折叠的鉴别，不仅可以从受力及变形的条件考察，亦可以低倍和高倍组织来区分。
一般裂纹与流线成一定交角，而折叠附近的流线与折叠方向平行，而且对于中、高碳钢来说，折叠表面有氧化脱碳现象。
折叠的尾部一般呈圆角，而裂纹通常是尖的。
具有裂纹的锻件经加热后，裂纹附近有严重的氧化脱碳，冷却裂纹则无此现象。
由缩管残余引起的裂纹通常是粗大而不规则的。
由冷校正及冷切边引起的裂纹，在裂纹的周围有滑移带等冷变形痕迹。
板坯中心裂纹的成因与对策
在中心裂纹的分析研究中，二冷系统的分析至关重要。因为中心裂纹是在二 冷段形成的，控制好二冷段各参数，才能保证铸坯质量。本论文分析计算了二冷 区的喷水量、水流密度等参数，对二冷系统的合理性进行了分析。 数据挖掘技术是用来分析企业积累的大量数据并挖掘其中规律的一种有效工
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各种缺陷的分析及产生原因
锻造成形过程中的缺陷及其防止方法一、钢锭的缺陷钢锭有下列主要的缺陷：（1）缩孔和疏松钢锭中缩孔和疏松是不可避免的缺陷，但它们出现的部位可以控制。
钢锭中顶端的保温冒口，造成钢液缓慢冷却和最后凝固的条件，一方面使锭身可以得到冒口中钢液的补缩，另一方面使缩孔和疏松集中于此处，以便锻造时切除。
（2）偏析钢锭中各部分化学成分的不均匀性称为偏析。
偏析分为枝晶偏析和区域偏析两种，前者可以通过锻造以及锻后热处理得到消除，后者只能通过锻造来减轻其影响，使杂质分散，使显微孔隙和疏松焊和。
（3）夹杂不溶于金属基体的非金属化合物称为夹杂。
常见的夹杂如硫化物、氧化物、硅酸盐等。
夹杂使钢锭锻造性能变化，例如当晶界处低熔点夹杂过多时，钢锭锻造时会因热脆而锻裂。
夹杂无法消除，但可以通过适当的锻造工艺加以破碎，或使密集的夹杂分散，可以在一定程度上改善夹杂对锻件质量的影响。
（4）气体钢液中溶解有大量气体，但在凝固过程中不可能完全析出，以不同形式残存在钢锭内部。
例如氧与氮以氧化物、氮化物存在，成为钢锭中夹杂。
氢是钢中危害最大的气体，它会引起“氢脆”，使钢的塑性显著下降；或在大型锻件中造成“白点”，使锻件报废。
（5）穿晶当钢液浇注温度较高，钢锭冷却速度较大时，钢锭中柱状晶会得到充分的发展，在某些情况下甚至整个截面都形成柱状晶粒，这种组织称为穿晶。
在柱状晶交界处（如方钢锭横截面对角线上），常聚集有易熔夹杂，形成“弱面”，锻造时易于沿这些面破裂。
在高合金钢锭中容易遇到这种缺陷。
（6）裂纹由于浇注工艺或钢锭模具设计不当，钢锭表面会产生裂纹。
锻造前应将裂纹消除，否则锻造时由于裂纹的发展导致锻件报废。
（7）溅疤当钢锭用上注法浇注时，钢液冲击钢锭模底而飞溅到钢锭模壁上，这些附着的溅沫最后不能和钢锭凝固成一体，便成溅疤。
溅疤锻造前必须铲除，否则会形成表面夹层。
二、轧制或锻制的钢材中的缺陷轧制或锻制的钢材中往往存在如下缺陷：（1）裂纹和发裂裂纹是由于钢锭缺陷未清除，经过轧制或锻造使之进一步发展造成的。
材料加工过程中的主要缺陷及产生原因
材料加工过程中的主要缺陷及产生原因材料在冷热加工中会出现缺陷在服役过程中由于疲劳、应力、腐蚀、蠕变或操作不当也会出现各种缺陷。
一铸件中的缺陷及其产生的原因将熔化的液态金属浇入铸型的工艺称为铸造由铸造得到的毛柸或直接得到的零件称为铸件。
以铸件为例铸造过程中常见的作为无损检测对象的缺陷主要有气孔、缩孔、夹砂、夹渣、裂纹、冷裂纹、夹杂物、白点等。
1.1气孔气孔是钢液中的气体没有浮出来而残留在钢中或者是铸型和型芯产生的气体浸入到液中形成的。
直径在0.2-0.3mm的称为针孔大于此直径的称为气孔。
1.2夹砂夹砂主要是由于铸件表面的砂粒和高温熔液接触型砂内的水分被气化形成一定的压力使砂型表面破裂沙硕剥离后混入钢中所形成的。
另外浇铸速度过快时会造成金属熔液对铸型的冲击加剧产生冲砂。
它们都是由于砂子渗入铸件内部而产生的缺陷因此夹砂也称为冲砂。
夹砂多数都是分散存在的。
夹砂比气孔略有棱角但超声波探伤时和气孔反射近似反射波相对比较弱。
1.3缩孔与缩松缩孔是凝固过程中熔液供给不足时产生的如果形成细小而分散的孔则成为缩松。
超声波探伤和缩松方向一致的可能性较多其缺陷反射波相对比较分散其优点是能准确确定缩孔的埋藏深度。
因此多数情况是射线和超声波两种方法共同使用时效果最佳。
1.4 夹渣当浇口形状设计不当在钢液中混入熔渣后又随钢水注入铸型中熔渣没有完全浮上来便会形成夹渣。
1.5 铸造裂纹当铸件的各个部分冷却速度不同时就会产生内应力当此内应力超过该温度下的强度极限时便会造成铸件的撕裂而形成裂纹。
裂纹是铸件缺陷中最需要引起注意的。
铸件裂纹分为热裂纹和冷裂纹。
热裂纹是铸件凝固末期接近固相线的高温1300℃下形成的。
热裂纹形成于表面断口由于受空气和气体的氧化作用呈深蓝黄色或黑蓝色。
冷裂纹是较低温度下260℃由于收缩应力和组织应力的综合作用铸件的内应力超过合金的强度极限而产生的。
1.6 夹杂物锻件中的夹杂物是锻件中最常见的缺陷按夹杂物来源划分可将夹杂物分为内在夹杂物和外来夹杂物。
连铸坯内部缺陷
连铸坯内部缺陷连铸坯的内部质量，主要取决与其中心致密度。
而影响连铸坯中心致密度的缺陷是各种内部裂纹、中心偏析和中心疏松，以及铸坯内部的宏观非金属夹杂物。
连铸坯的内裂、中心偏析和疏松这些内部缺陷的产生，在很大程度上和铸坯的二次冷却以及自二冷区至拉矫机的设备状态有关。
1）内部裂纹形成的原因各种应力（包括热应力、机械应力等）作用在脆弱的凝固界面上产生的裂纹成为内部裂纹。
通常认为内裂纹是在凝固的前沿发生的，大都伴有偏析的存在，因而也把内裂纹称为偏析裂纹。
还有一种说法是内裂纹是在凝固前沿发生的，其先端和凝固界面相连接，所以内裂纹也可以称为凝固界面裂纹。
除了较大的裂纹，一般内裂纹可在轧制中焊合。
连铸坯的内部裂纹是指从铸坯表面一下直至铸坯中心的各种裂纹，其中包有中间裂纹、对角线裂纹、矫直弯曲裂纹、中心裂纹、角部裂纹。
无论内裂文的类型如何，其形成过程大都经过三个阶段：1拉伸力作用到凝固界面；2造成柱状晶的晶界见开裂；3偏析元素富集的钢液填充到开裂的空隙中。
内裂发生的一般原因，是在冷却、弯曲和矫直过程中，铸坯的内部变形率超过该刚中允许的变形率。
通常在压缩比足够大的情况下，且钢的纯净度较高时，内裂纹可以在轧制中焊合，对一般用途的钢不会带来危害；但是在压缩比小，钢水纯净度较低，或者对铸坯心部质量有严格要求的铸坯，内裂就会使轧制材性能变坏并降低成材率。
2）中心裂纹铸坯中心裂纹在轧制中不能焊合，在钢板的断面上会出现严重的分层缺陷，在钢卷或薄板的表面呈中间波浪形缺陷，在轧制中还会发生断带事故，给成品材的轧制和使用带来影响A裂纹的成因分析铸坯裂纹的形成时传热、传质和应力相互作用的结果。
带液芯的高温铸坯在铸机内运行过程中，各种力的作用是产生裂纹的外因，而钢对裂纹的敏感性是产生裂纹的内因。
铸坯是否产生裂纹决定于钢高温力学性能、凝固冶金行为和铸机运行状态，板坯中心裂纹是由于凝固末端铸坯鼓肚或中心偏析、中心凝固收缩产生的。
1控制铸机的运行状态刚的高温力学性能与铸坯裂纹有直接关系，铸坯凝固过程固、液及诶按承受的应力（如热应力、鼓肚力、矫直力等）和由此产生的塑性变形超过允许的高温强度和临界应变值，则形成树枝晶间裂纹，柱状晶越发达，越有利于裂纹的扩展。
裂纹原因分析
资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载裂纹原因分析地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容裂纹裂纹是锻压生产中常见的主要缺陷之一，通常是先形成微观裂纹，再扩展成宏观裂纹。
锻造工艺过程（包括加热和冷却）中裂纹的产生与受力情况、变形金属的组织结构、变形温度和变形速度等有关。
锻造工艺过程中除了工具给予工件的作用力之外，还有由于变形不均匀和变形速度不同引起的附加应力、由温度不均匀引起的热应力和由组织转变不同时进行而产生的组织应力。
应力状态、变形温度和变形速度是裂纹产生和扩展的外部条件；金属的组织结构是裂纹产生和扩展的内部依据。
前者是通过对金属组织及对微观机制的影响而对裂纹的发生和扩展发生作用的。
全面分析裂纹的成因应当综合地进行力学和组织的分析。
（一）形成裂纹的力学分析在外力作用下物体内各点处于一定应力状态，在不同的方位将作用不同的正应力及切应力。
裂纹的形式一般有两种：一是切断，断裂面是平行于最大切应力或最大切应变；另一种是正断，断裂面垂直于最大正应力或正应变方向。
至于材料产生何种破坏形式，主要取决于应力状态，即正应力σ与剪应力τ之比值。
也与材料所能承受的极限变形程度εmax及γmax有关。
例如，①对于塑性材料的扭转，由于最大正应力与切应力之比σ/τ=1是剪断破坏；②对于低塑性材料，由于不能承受大的拉应变，扭转时产生45°方向开裂。
由于断面形状突然变化或试件上有尖锐缺口，将引起应力集中，应力的比值σ/τ有很大变化，例如带缺口试件拉伸σ/τ=4，这时多发生正断。
下面分析不同外力引起开裂的情况。
1.由外力直接引起的裂纹压力加工生产中，在下列一些情况，由外力作用可能引起裂纹：弯曲和校直、脆性材料镦粗、冲头扩孔、扭转、拉拔、拉伸、胀形和内翻边等，现结合几个工序说明如下。
中心裂的产生原因与解决方法
中心裂是指砖坯表面中间位置出现的裂纹，这种情况也属裂纹中常见的一种缺陷。
中心裂通常在砖面形成横裂纹、纵裂纹或形似鸡爪状的裂纹；或底面以单条、多条裂纹形式出现。
有透底大裂纹，也有细小如丝的隐性裂纹。
大中心裂一般用煤油即可查出，但细小裂纹一般须经过烧成后用墨水才能验出，危害性更大。
1、配方的调控（1）可塑性原料或半可塑性原料风化不充分，容易造成坯体强度低，在压制成形后的运输过程中容易产生机械性中心裂纹。
（2）可塑性原料的可塑性差或者出现波动，也同样会造成坯体生坯强度低或波动。
（3）坯料配方中塑性粘土的比例不当，比例过小造成强度不足。
★配方造成中心裂的解决方法：（1）对可塑性原料或半可塑性原料大量储存，让其充分风化。
（2）加强原料的标准化工作，使其均化，使用合格的原材料，保持原料成分和性能的稳定性。
加强原材料的验收工作，做到每车打样、烧检，测定其烧失收缩，观察断面及结合性能。
（3）适当调整坯体配方中的塑性粘土原料，一般控制在20~27%之间为宜，或增加化工原料使坯体达到一定的强度，以减少在运输过程中产生中心裂。
2、粉料的控制（1）粉料水分粉料含水率的高低直接影响坯体的密度和收缩率，粉料水分分布的均匀程度对坯体质量也有很大的影响，实际生产中应根据粉料的性能和压砖机的情况来确定含水率。
一般面料含水率应控制在6.0~6.8%，底料（基料）含水率应控制在7.0~8.0%。
粉料水分不均匀或压砖机填料不均匀，会导致致密度不一致，这些都会引起坯体表面产生中间裂。
★粉料水分的解决方法：可延长粉料陈腐时间，改善填料和压制成形的操作方法。
（2）陈腐时间及均化粉料经喷雾干燥后的水分一般不是很均匀,必须经过一定时间的陈腐均化。
陈腐均化后的粉料水分均匀，流动性能和结合性得到改善，从而改善了成形布料性能，减少缺陷的产生。
粉料陈腐时间不得少于24h，一般以24~36h为宜。
（3）粉料结块粉料结块会形成粉团，导致粉料水分不均匀，影响粉料的流动性，导致模腔内粉料填料不均匀。
部分金属材料中常见的缺陷
部分金属材料中常见的缺陷一. 锻件中的常见缺陷及产生的原因：锻件中的缺陷主要来源于两个方面：一种是由铸锭中缺陷引起的缺陷；另一种是锻造过程及热处理中产生的缺陷。
1.1锻件中常见的缺陷类型有：1.1.1缩孔；1.1.2缩松；1.1.3夹杂物；1.1.4裂纹；1.1.5折叠；1.1.6白点。
1.2 锻件中常见缺陷产生的原因及常出现的部位：1.2.1缩孔：它是铸锭冷却收缩时在头部形成的缺陷，锻造时因切头量不足而残留下来，多见于轴类锻件的头部, 具有较大的体积,并位于横截面中心, 在轴向具有较大的延伸长度。
1.2.2缩松：它是在铸造凝固收缩时形成的孔隙和孔穴, 在锻造过程中因变形量不足而未被消除, 缩松缺陷多出现在大型锻件中。
1.2.3夹杂物: 根据其来源或性质夹杂物又可分为: 内在非金属夹杂物、外来非金属夹杂物、金属夹杂物。
内在非金属夹杂物是铸锭中包含的脱氧剂、金属元素等与气体的反产物，尺寸较小，常被熔液漂浮，挤至最后凝固的铸锭中心及头部。
外来非金属夹杂物是冶炼、浇注过程中混入的耐火材料或杂质，故常混杂于铸锭下部，偶然落入的非金属夹杂则无确定位置。
金属夹杂物是冶炼时加入合金较多且尺寸较大，或者浇注时飞溅小粒或异种金属落入后又未被全部熔化而形成的缺陷。
1.2.4裂纹：锻件中裂纹形成的原因很多，按形成的原因，裂纹的种类可大致分为以下几种：1.2.4.1因冶炼缺陷（如缩孔残余）在锻造时扩大形成的裂纹。
1.2.4.2锻件工艺不当（如加热、加热速度过快、变行不均匀、变行过大、冷却速度过快等）而形成的裂纹。
1.2.4.3热处理过程中形成的裂纹：如淬火时加热温度较高，使锻件组织粗大淬火时可能产生裂纹；冷却不当引起的开裂，回火不及时或不当，由锻件内部残余力引起的裂纹。
1.2.5折叠：热金属的凸出部位被压折并嵌入锻件表面形成的缺陷，多发生在锻件的内圆角和尖角处。
折叠表面是氧化层，能使该部位的金属无法连接。
1.2.6白点：锻件中由于氢的存在所产生的小裂纹称为白点。
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中心裂纹、中间裂纹、缩孔、非金属夹杂形貌特征及产
生原因
中心裂纹、中间裂纹、缩孔和非金属夹杂是金属材料中常见的缺陷现象，它们对材料的性能和安全性都可能造成重大影响。
本文将深入探
讨这些缺陷的形貌特征、产生原因，以及对金属材料的影响，帮助读
者更全面地了解这一主题，从而在实际工程中更好地预防和控制这些
缺陷的产生。
1. 中心裂纹
中心裂纹是指在金属材料的中心部位产生的细小裂纹，通常呈放射状
分布，其形貌特征为细小、密集，沿着晶粒的界面或晶界分布。
中心
裂纹的产生原因主要包括金属流动性差、应力集中、晶界脆化等因素。
在金属材料的热加工过程中，由于温度和应力的作用，金属内部会出
现不均匀的变形，导致中心部分产生应力集中，从而引起中心裂纹的
产生。
金属材料在高温条件下会发生晶界脆化现象，也是中心裂纹产
生的重要原因之一。
2. 中间裂纹
中间裂纹是指在金属材料的中间部位产生的裂纹，其形貌特征为沿着
晶粒的界面或晶界分布，呈现出一定的长度和宽度。
中间裂纹的产生原因主要与金属内部的应力和变形有关。
在金属材料的加工过程中，由于外部力的作用，金属内部会发生应变和位移，从而导致中间部位出现应力集中，最终引起中间裂纹的产生。
金属材料的成分和晶粒结构不均匀也是中间裂纹产生的重要原因之一。
3. 缩孔
缩孔是指在金属材料中产生的孔洞状缺陷，其形貌特征为孔洞大小不一、分布不均匀。
缩孔的产生原因主要包括气体夹杂、夹杂气泡、热裂纹等因素。
在金属材料的熔化和凝固过程中，由于气体的存在或加入，会引起气泡在金属内部的聚集，最终形成缩孔。
在金属材料的冷却过程中，温度梯度和应力都会导致金属内部产生热裂纹，也是缩孔产生的重要原因之一。
4. 非金属夹杂形貌特征及产生原因
非金属夹杂是指在金属材料中存在的非金属固体颗粒或气体夹杂物，其形貌特征为颗粒状或气泡状分布，大小不一、形状不规则。
非金属夹杂的产生原因主要与原材料和生产工艺有关。
在金属材料的生产过程中，原材料中的氧化皮、炉渣、残余金属等夹杂物，会进入金属内部形成非金属夹杂。
生产过程中的不完全融化、不完全凝固等缺陷也会导致非金属夹杂的形成。
在实际工程中，中心裂纹、中间裂纹、缩孔和非金属夹杂的存在都会
对金属材料的性能产生负面影响，降低其力学性能和耐腐蚀性能，甚
至引发金属疲劳、断裂等严重后果。
为了预防和控制这些缺陷的产生，需要采取相应的工艺措施和质量管理措施。
在原材料选择和生产工艺上，要严格控制夹杂物的含量和分布，采取合理的热处理工艺，增强
金属材料的抗裂纹性能和抗缩孔性能。
还应加强对金属材料的检测和
评估，及时发现并修复存在的缺陷，确保金属材料的质量和安全性。
在我看来，要想预防和控制中心裂纹、中间裂纹、缩孔和非金属夹杂
的产生，关键是要从根本上提高金属材料的质量和纯度，加强对生产
工艺的管理和控制，确保金属材料的内部结构和性能达到设计要求。
只有这样，才能有效防止这些缺陷的产生，保障金属材料在工程应用
中的稳定性和可靠性。
总结回顾，中心裂纹、中间裂纹、缩孔和非金属夹杂是金属材料中常
见的缺陷现象，其产生原因复杂多样，对材料性能和安全性都可能造
成重大影响。
为了预防和控制这些缺陷的产生，需要加强对金属材料
的质量管理，提高生产工艺的精准度和稳定性，确保金属材料的内部
结构和性能达到设计要求。
只有这样，才能确保金属材料在实际工程
中的安全可靠性和长期稳定性。
在金属材料中，缺陷是不可避免的。
它们可能会在材料的内部或表面产生，严重影响金属材料的力学性能、耐腐蚀性能和可靠性。
对金属材料的缺陷进行深入了解并加强预防和
控制非常重要。
通过科学合理的原材料选取和制造工艺，可以减少缺陷的发生。
首先要从原材料本身入手，选择质量优良、非金属夹杂少、成分均匀的原材料。
在生产加工过程中，要合理控制金属的冶炼、熔炼工艺，严格控制热处理温度、冷却速度和应力，以确保金属内部结构的均匀性和完整性。
另采取有效的检测手段对金属材料进行质量评估和控制，及时发现和修复存在的缺陷，确保金属材料的质量达标。
针对中心裂纹、中间裂纹、缩孔和非金属夹杂这些常见缺陷，可以采取以下一些具体措施进行预防和控制：
1. 中心裂纹的预防和控制
- 采用合理的热处理工艺，降低金属材料的应力集中，减少中心部位的应力变形，预防中心裂纹的产生。
- 严格控制金属的成分和晶粒结构，减少晶界脆化的可能性，从源头上预防中心裂纹的产生。
- 在金属材料的生产和应用中，加强对中心裂纹的检测和评估，及时发现并修复存在的缺陷，确保金属材料的质量和可靠性。
2. 中间裂纹的预防和控制
- 优化金属材料的加工工艺，合理控制外部力的作用，降低应力集中，预防中间裂纹的产生。
- 加强对金属材料的成分和结构控制，减少晶粒结构不均匀性，预防中间裂纹的发生。
- 定期对金属材料进行检测和评估，及时发现并修复存在的中间裂纹，确保金属材料的质量和安全性。
3. 缩孔的预防和控制
- 通过科学的熔炼和凝固工艺，减少气体夹杂和夹杂气泡的产生，预防缩孔的形成。
- 采用合理的热处理工艺，控制金属的冷却速度和温度梯度，降低热裂纹的产生，预防缩孔的发生。
- 加强对金属材料的检测和评估，及时发现并修复存在的缩孔，确保金属材料的质量和可靠性。
4. 非金属夹杂的预防和控制
- 通过严格的生产工艺控制，减少氧化皮、炉渣、残余金属等夹杂物的进入，预防非金属夹杂的形成。
- 优化金属材料的成分和结构，减少夹杂物的分布和聚集，预防非金属夹杂的产生。
- 加强对金属材料的检测和评估，及时发现并修复存在的非金属夹杂，确保金属材料的质量和安全性。
预防和控制金属材料的缺陷是一项系统工程，需要从原材料的选取、生产工艺的控制到质量检测的全过程加强管理和控制。
只有通过科学
合理的手段，及时发现并修复存在的缺陷，才能确保金属材料在实际工程中的安全可靠性和长期稳定性。