金屬材料的工藝性能有哪些？（一）

    　在鑄造、鍛壓、焊接、熱加工等加工前后過(guò)程中，一般還要進(jìn)行不同類型的熱處理，因此一個(gè)由金屬材料制得的零件其加工過(guò)程十分復(fù)雜。工藝性能直接影響零件加工后的質(zhì)量，是選材和制定零件加工工藝路線時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮的因素之一。

1. 鑄造性能
將熔煉好的金屬澆注到與零件形狀相適應(yīng)的鑄型空腔中，冷卻凝固后獲得鑄件的方法
稱為鑄造。常用的鑄造合金有鑄鐵、鑄鋼和鑄造有色金屬。金屬材料鑄造成形獲得優(yōu)良鑄件的能力，即合金鑄造時(shí)的工藝性能稱為鑄造性能，通常是指流動(dòng)性、收縮性、鑄造應(yīng)力、偏析和吸氣傾向以及冷熱裂紋傾向等。

1) 流動(dòng)性
熔融金屬的流動(dòng)能力稱為流動(dòng)性。流動(dòng)性好的金屬容易充滿鑄型，從而獲得外形完整、
尺寸精確、輪廓清晰的鑄件。液態(tài)合金具有良好的流動(dòng)性，不僅易于獲得形態(tài)復(fù)雜、輪廊清晰的薄壁鑄件，而且有利于氣體和夾雜物在凝固過(guò)程中向液面上浮和排除，有利于補(bǔ)縮，從而能有效地防止鑄件出現(xiàn)冷隔、澆不足、氣孔、夾渣和縮孔等鑄造缺陷。影響合金流動(dòng)性的因素很多，其中主要是合金的化學(xué)成分、澆注溫度和鑄型填充條件。

2) 收縮性
鑄件在凝固和冷卻過(guò)程中，其體積和尺寸減少的現(xiàn)象稱為收縮性。鑄件收縮不僅影響
尺寸，還會(huì)使鑄件產(chǎn)生縮孔、疏松、內(nèi)應(yīng)力、變形和開(kāi)裂等缺陷。故鑄造用金屬材料的收縮率越小越好。由于鑄件在凝固過(guò)程中的收縮作用而導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生縮孔和疏松，從而使鑄件的承載能力和氣密性下降，因此必須設(shè)法防止。當(dāng)鑄件內(nèi)應(yīng)力超過(guò)合金的強(qiáng)度極限時(shí)，鑄件就會(huì)產(chǎn)生裂紋。根據(jù)產(chǎn)生裂紋的不同溫度，可把裂紋分為熱裂和冷裂兩種。

硫和磷在碳鋼中都是十分有害的雜質(zhì)元素。隨著含量增加，鑄鋼的抗裂性能明顯下降。
鑄件中硅、錳的存在(含硅量在0.1%~0.6%之間，含錳量在0.1%以下)皆使鑄鋼的抗裂性能提高。而氧、氮、氫則使鋼的抗裂性能下降。對(duì)碳鋼及合金鋼進(jìn)行微合金化和變質(zhì)處理，可以大大提高鑄鋼件的抗裂強(qiáng)度。常用的元素有釩、鈦、鈮、鋯、鈰、鈣、硼等。尤其是稀土元素對(duì)提高鑄鋼的抗裂性能有良好的作用。鋼中的碳、鉻、鎳等元素雖可提高鋼的強(qiáng)度，但卻降低了鋼的導(dǎo)熱系數(shù)，因而增大鋼的冷裂傾向。

3) 偏析
金屬凝固后，鑄錠或鑄件化學(xué)成分和組織的不均勻現(xiàn)象稱為偏析。各部分的力學(xué)性能
有很大的差異，降低鑄件的質(zhì)量。

2. 鍛造性能
金屬材料用鍛壓加工方法成形的適應(yīng)能力稱鍛造性。鍛造性能主要取決于金屬材料的
塑性和變形抗力。塑性越好，變形抗力越小，金屬的鍛造性能越好。銅合金和鋁合金在室溫狀態(tài)下就有良好的鍛造性能。碳鋼在加熱狀態(tài)下鍛造性能較好。其中低碳鋼*好，中碳鋼次之，高碳鋼較差。低合金鋼的鍛造性能接近于中碳鋼，高合金鋼的較差。鑄鐵鍛造性能差，不能鍛造。

待續(xù)