金属材料的工艺性能有哪些？（一）

金属材料的工艺性能有哪些？（一）

    　在铸造、锻压、焊接、热加工等加工前后过程中，一般还要进行不同类型的热处理，因此一个由金属材料制得的零件其加工过程十分复杂。工艺性能直接影响零件加工后的质量，是选材和制定零件加工工艺路线时应当考虑的因素之一。

1. 铸造性能
将熔炼好的金属浇注到与零件形状相适应的铸型空腔中，冷却凝固后获得铸件的方法
称为铸造。常用的铸造合金有铸铁、铸钢和铸造有色金属。金属材料铸造成形获得优良铸件的能力，即合金铸造时的工艺性能称为铸造性能，通常是指流动性、收缩性、铸造应力、偏析和吸气倾向以及冷热裂纹倾向等。

1) 流动性
熔融金属的流动能力称为流动性。流动性好的金属容易充满铸型，从而获得外形完整、
尺寸精确、轮廓清晰的铸件。液态合金具有良好的流动性，不仅易于获得形态复杂、轮廊清晰的薄壁铸件，而且有利于气体和夹杂物在凝固过程中向液面上浮和排除，有利于补缩，从而能有效地防止铸件出现冷隔、浇不足、气孔、夹渣和缩孔等铸造缺陷。影响合金流动性的因素很多，其中主要是合金的化学成分、浇注温度和铸型填充条件。

2) 收缩性
铸件在凝固和冷却过程中，其体积和尺寸减少的现象称为收缩性。铸件收缩不仅影响
尺寸，还会使铸件产生缩孔、疏松、内应力、变形和开裂等缺陷。故铸造用金属材料的收缩率越小越好。由于铸件在凝固过程中的收缩作用而导致铸件产生缩孔和疏松，从而使铸件的承载能力和气密性下降，因此必须设法防止。当铸件内应力超过合金的强度极限时，铸件就会产生裂纹。根据产生裂纹的不同温度，可把裂纹分为热裂和冷裂两种。

硫和磷在碳钢中都是十分有害的杂质元素。随着含量增加，铸钢的抗裂性能明显下降。
铸件中硅、锰的存在(含硅量在0.1%~0.6%之间，含锰量在0.1%以下)皆使铸钢的抗裂性能提高。而氧、氮、氢则使钢的抗裂性能下降。对碳钢及合金钢进行微合金化和变质处理，可以大大提高铸钢件的抗裂强度。常用的元素有钒、钛、铌、锆、铈、钙、硼等。尤其是稀土元素对提高铸钢的抗裂性能有良好的作用。钢中的碳、铬、镍等元素虽可提高钢的强度，但却降低了钢的导热系数，因而增大钢的冷裂倾向。

3) 偏析
金属凝固后，铸锭或铸件化学成分和组织的不均匀现象称为偏析。各部分的力学性能
有很大的差异，降低铸件的质量。

2. 锻造性能
金属材料用锻压加工方法成形的适应能力称锻造性。锻造性能主要取决于金属材料的
塑性和变形抗力。塑性越好，变形抗力越小，金属的锻造性能越好。铜合金和铝合金在室温状态下就有良好的锻造性能。碳钢在加热状态下锻造性能较好。其中低碳钢*好，中碳钢次之，高碳钢较差。低合金钢的锻造性能接近于中碳钢，高合金钢的较差。铸铁锻造性能差，不能锻造。

待续