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摘 要金属材料由于其具有优异的物理性质和化学性质,且自然界中资源丰富,目前已经广泛应用于工业、航天和医疗等领域,在机械行业,金属的使用量达80%之多.对金属材料进行热处理,能够改善金属材料工艺性能的同时提高产品质量和产品竞争力.本文简单介绍金属材料的应用,并且探讨了金属材料热处理的传统工艺技术和新型的工艺技术研究.

关 键 词技术材料；应用；热处理技术

中图分类号TG1文献标识码A文章编号1674-6708（2013）97-0105-02

金属材料作为一种热门应用材料,每年全球范围内拥有数以亿计的使用量,金属经过采矿、冶炼、轧制等一系列工艺后广泛应用于个各行业,为了提高金属的工艺性能和产品质量,通常要对金属材料进行热处理.以下简单介绍金属材料热处理的传统技术和新型技术.

1金属材料的运用

1.1多孔金属材料的应用

作为一种新兴的功能性材料,多孔金属材料具有渗透性好、耐高温、耐腐蚀等特性,目前在工业领域,通讯领域、国防领域和环保领域有着广泛的应用.

1）过滤与分离

多孔金属良好的渗透性决定其成为过滤器的理想制备材料,多孔金属用作分离媒介,其孔道对固体粒子进行阻流和捕集,对气体或液体进行过滤分离,进而实现其过滤分离作用.多孔金属制成的过滤器还可以用于厌氧细菌的生长、钢铁厂中高炉煤气的净化、原子能工业中硫化床尾气过滤、纺织和造纸业中去除染料颗粒和污水处理、石化行业中排除石油钻井的泥沙等.

2）能量吸收

汽车的防冲挡、宇宙飞船的起落架等能量吸收装置都是利用多孔材料的能量吸收性质,基于这一性质,多孔材料还可以作为燃气轮机等排气系统的消音材料等,展现了良好的消音效果.

3）电极材料

蓄电池、燃料电池、空气电池中的电极大多采用多孔镍制成,用轻质高孔率的发泡沫基板等金属材料代替传统烧结基板可减少镍的消耗,并且提高能量密度.

4）流体分布与控制

石油化工和冶金工业中青铜、镍、不锈钢等烧结成的多孔板作为流体分布板；多孔不锈钢用于控制火箭鼻链体偏航指示仪外壳的冷却液；多孔材料还可用于制作自动化系统中的信号控制延时器.

如何撰写金属材料本科论文
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5）热交换

多孔金属是热交换器和加热器的理想材料,气孔体可作为热交换器和散热器,并且具有较高的效率和使用性能.此外,泡沫钢可以用来制作汽车发动机的排气支管；多孔金属还可以用来制作灭火器.

6）电磁屏蔽

目前电磁波辐射日益严重,信息外漏和信号干扰情况普遍,三维网状的铜和镍空隙之间互相连通,具有电磁波吸收性能,可用于电磁屏蔽,小巧轻便、散热、且屏蔽效果好.

1.2纳米金属材料的应用

纳米金属材料具有纳米级尺寸的组织结构,具有良好的力学性能和功能特性,在航航天事业中,用于航天飞行器机身以及辅助装置的制造材料.目前,纳米金属材料主要应用于以下几种领域.

1）高硬度和耐磨WC—Co纳米复合材料

纳米结构的WC—Co硬度高,且耐磨性能好,目前应经广泛应用于保护涂层和切削工具的制造,工业中,WC—Co纳米合金的使用量非常大.

2）铝基纳米复合材料

铝基纳米复合材料在非晶基体上弥散分布着纳米尺度的a—Al粒子,具有极高的强度和抗疲劳性能,通过加工,部分非晶态合金可以转变为晶体,是高强度部件的首选材料.

3）电沉积纳米晶体镍

电沉积薄膜具有柱状晶结构,在350K时径粒长大,通过加入溶质使其结构稳定,适合用作管材内部的涂覆材料.

2热处理技术

金属材料经过热处理技术可以提高金属质量性能,增强可塑性,但是材料内部化学组成和化学性质并未发生改变.传统热处理分为基本热处理、表面热处理和化学热处理,随着金属材料与现代科学技术的发展,许多新型热处理工艺相继出现,如真空热处理技术、感应淬火热处理等.

2.1传统热处理技术

1）基本热处理

基本热处理是通过适当的加热处理改善工件的组织和结构性能,其温度区间变化如图所示.

退火过程是将工件加热到一定温度后,再进行缓慢冷却,从而使工件硬度降低,可塑性增强.正火是将金属材料加热到Ac3以上温度,此温度下保持一段时间后,将其取出,在空气中冷却.