【摘 要】金属材料一般是指纯金属和具有金属特征的合金材料。金属材料大致可以分为黑色金属和有色金属，黑色金属主要就是指钢铁产品，众所周知这也是目前我国工业化生产过程中最普遍和重要的金属材料。相比黑色金属，有色金属在我国因其含量较少且加工难度相对而言比较大，使用范围就有所局限，所以它只会用于特殊零件的生产。金属材料种类众多，性能各异，由此看来，在机械加工的过程中要根据实际需要选择合适的金属材料和加工工艺，就需要我们尽可能多地掌握金属材料的组织和性能及两者之间的关系。
【关键词】金属材料组织；使用性能；工艺性能；关系
1 导言
我们进行生产生活活动的过程中，拥有生产中所需要的材料是加工生产的必要前提。经济发展的现代社会，机械行业拥有自身条件允许下充足的生产原料，金属材料就是机械加工生产中最重要的物资储备。自然开发中，我们开采的自然金属本身具有不同的内部组织结构，然而不同的金属，类别不同，内部组织结构不同，相对的在性能方面也就存在许多差异。机械生产的过程中需要对金属材料进行仔细分别，掌握性能，把握金属材料组织与性能之间的关系才能更好的进行生产。
2 金属材料的具体分类和实际应用
在机械加工过程中，金属材料是其加工生产的保障，机械加工成品的质量优劣和金属材料有着非常重要的关联。近些年，我国在金属材料的性能和组织方面的研究已经取得了一定的研究成果，这些成果中有的已经应用到了我国的金属材料加工过程中，为我国的金属材料的加工起到了重要的指导作用。从我国的金属材料的种类来分析，我国的金属材料主要分为三种，文章针对这三种金属材料的不同进行三方面的分析。第一个方面是黑色金属材料的具体组成和应用。第二个方面是有色金属材料的具体组成和应用。第三个方面是特种金属材料的具体组成和应用。下面进行详细的分析和论述。
2.1简述黑色金属材料的具体组成和应用
黑色金属材料就是我们日常所提及的钢铁材料。黑色金属材料在我国的工业化生产过程中应用最为广泛。常见的黑色金属材料主要有三种：第一种是含铁量在百分之九十以上的工业用纯铁；第二种是含碳量在百分之二至百分之四的铸铁；第三种是含碳量在百分之二以下的碳钢。除了这三种主要的黑色金属之外，还有特殊用途的不锈钢和高温合金钢等。黑色金属的主要用途是钢材相关产品的制造。例如钢架和型钢等。
2.2简述有色金属材料的具体组成和应用
我国黑色金属的储量较多，但是我国的有色金属的含量就相对较少，在一些特殊用途的零件生产过程中才会用到。有色金属的定义是含量中除去铁元素，铬元素和锰元素之外的所有的金属材料及其合金。共分为六种类型，第一种是轻金属；第二种是重金属；第三种是贵金属；第四种是半金属；第五种是稀有金属；第六种是稀土金属。相对于其他的金属材料，有色金属材料的加工难度更大。现在的有色金属中以黄金级白金等首饰为主。
2.3简述特种金属材料的具体组成和应用
特种金属材料在世界的范围内也是较少的，这种金属材料通常的产品加工时应用不到的。现阶段，特种金属材料主要有两种，第一种是结构金属材料；第二种是功能金属材料。这些材料的加工工业非常阶段，通常情况下是以晶体的状态呈现。特种金属材料通常应用在科学研究方面。通常情况下军事的研究为主。例如军事导弹等。
3 金属材料组织与使用性能之间的关系
使用性能，顾名思义就是金属材料在应用过程中所展现出来的性能，主要包含力学性能、物理性能和化学性能，使用性能直接决定了金属材料的应用环境和使用寿命。
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3.1金属材料组织与力学性能之间的关系
力学性能是金属材料在承受外来载荷时所体现出来的性能。就拿最常接触的铁碳合金来说它有5种基本组织，分别为铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体和莱氏体。铁素体强度和硬度低，塑性和韧性好；奥氏体塑性好，适合压力加工，强度和硬度比较高；渗碳体是铁和碳所组成的金属化合物，硬度高、脆性大；珠光体是铁素体和渗碳体组成的其力学性能介于两者之间；莱氏体是奥氏体和渗碳体组成的，其硬度高、塑性差。可见不同的材料组织在性能上会有明显差异，碳含量低，它的强度和硬度就低，可是其塑性和韧性却相反。随着碳含量的增加，材料组织中珠光体的量变多，也就使得钢的强度和硬度增加，当然塑性和韧性就会有所降低。总的来说，不论是通过上述方法还是采用冷拉拔或热处理等方法改变金属材料的组织，都会使得原材料展现出与之前完全不同的性能。
3.2金属材料组织与物理性能之间的关系
不同的金属材料是有其使用范围的，它会在不同的条件下表现出不同的物理性能，比如钢在1538。C时会由固体状态向液体状态转变。导热性是金属材料重要的物理性能，金属材料导热性比非金属好，金属中导热性最好的莫过于银，但在实际生产中我们会选择性价比更高的铜或铝来做原材料。导热性好的金属其散热性能自然也好，比如冰箱的散热片就会选择用这类金属材料制造。金属材料制品很多时候会使用于强度比较大、温度比较高的场所，但是大家都知道金属材料具有热胀冷缩特性，即其受热体积变大，遇冷收缩，对于精密仪器，选择热膨胀性比较小的金属材料很有必要。例如铁碳合金中的奥氏体组织含碳量低，但是加入镍后再进行固溶处理从而得到单相组织，其耐热性就会大幅度提高。
3.3金属材料组织与化学性能之间的关系
金属材料的化学性能就是其在化学作用下表现出来的性能，耐腐蚀性和抗氧化性是在选择金属材料时常常需要考虑的问题。常说的钢铁生锈，其实质就是腐蚀现象，为了提高金属材料的抗氧化性，一般会在钢中加入适量的铬、铅等元素在金属材料表面生成一层致密的氧化膜来阻止其被氧化。对于改善金属材料的耐腐蚀性也有一定的措施，比如提高基电极的电位，尽可能使合金在常温下呈现单相组织状态。
4 金属材料的发展趋势
金属材料的使用在一定程度上能够反映人类文明进步发展，它是人类工业文明的代表产物，也是未来社会的重要资源。随着现代工业的发展，加工技能的完善，金属材料的加工方法不断进步，改变传统的金属加工制造，金属性能得到充分利用，打破原有纯金属，纯合金的局限，为各行各业提供了丰富的金属资源，也带来了极好的经济效益。但是金属材料加工制作中依旧处在一些不足之处。例如，过渡的开采对环境造成不可挽回的破坏;资源不共享，区域合作不团结，地区之间制造技术不集中;政府政策不具体，地方制度不到位;企业管理效率低，加工成本高。想要金属加工行业有良好的发展，需要社会相关行业，乃至政府国家齐心协力共同沟通发展。
5 结束语
总之，金属材料与人类生产和日常生活息息相关，金属材料种类众多，根据其性能应用场合也不尽相同，不同的金属原材料也有与之相对应和匹配的加工工艺，以次来得到优质的金属材料产品。金属材料应用广泛，应用环境不同，对金属材料的性能也就提出了不同的要求，这就需要充分考虑金属材料的使用范围和利用相关工艺改变金属材料组织进而提高性能的手段。文章所介绍的内容虽然对于研究金属材料组织和性能的关系进行了阐述，但是要想更加完善，还需要相关人员不断深入研究。
参考文献
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[2]商录朋.谈金属材料组织对性能的影响[J].科技信息，2014（31）.
[3]张炯.阐述金属材料组织和性能之间的关系[J].科技创新与应用，2017（3）.
论文作者:吕玉荣,孔侠歆
论文发表刊物:《低碳地产》2016年10月第20期
论文发表时间:2016/11/25
标签：金属材料论文; 性能论文; 组织论文; 金属论文; 关系论文; 黑色金属论文; 加工论文; 《低碳地产》2016年10月第20期论文;