金属材料组织性能改变方式

摘要：金属材料可以通过相应的加工工艺，改变其内部组织结构，进而影响金属材料的工艺性能和使用性能。伴随着我国经济的不断发展，我国在科学技术研究方面的投入逐渐加大。只有不断的发展我国的科学技术才可以带动我国的经济发展走向持续性的发展道路。在机械加工行业我国的金属材料的使用和性能的保障一直处在一种发展和探索的阶段，我国在这一方面较国外的技术还需要进行不断的创新和改进。本文针对金属材料组织改变性能的方式进行专业的分析和讨论，从不同的方面进行介绍，希望通过本文的介绍和阐述，对我国的金属材料的性能使用和改变方面有一定的贡献。

中图分类号：TG115文献标识码：A

金属材料作为我国工业发展的基础性原材料，对于我国的工业发展至关重要，我们只有详细的了解金属结构的组织结构，通过改变其组织结构来改变其工艺性能和使用性能，才能推动我国的工业发展，推动我国的科研技术创新。

针对金属材料组织改变其性能的方式的论述，本文从三个方面阐述。第一个方面是金属材料的机械性能和生产的关联。第二个方面是金属材料的机械性能和金属材料的组织结构之间的关系。第三个方面是改变金属材料组织结构来改变其材料性能的方法。下面进行详细的叙述和分析。

一、金属材料的机械性能和生产的关联

金属材料在我国的应用广泛的原因，主要有两个：第一个是金属材料在机械行业有着较好的使用性能;第二个是金属材料在施工过程中有较好的工艺性能。金属材料在使用的过程中的力学性能非常突出。例如汽车的制造过程中之所以使用金属材料主要是因为金属材料的强度较高，能够适应汽车在使用过程中的性能要求。现在机架过程中的车刀应用的也是金属材料，主要是因为金属材料的硬度较高，能够适应车刀在使用过程中的性能要求。这是由于金属材料有着众多的优点，才使得金属材料的使用频率较高，应用范围较广。

金属材料的机械性能的相关指标很多，主要包括了五个方面。第一个是金属材料的强度;第二个是金属材料的塑性;第三个是金属材料的弹性;第四个是金属材料的抗疲劳性;第五个是金属材料的抗蠕变性。上述的五种金属材料的机械性能指标是我们在机械设计的主要依据，同时也是机械生产过程中的材料选择的依据。在这五个标准中最为重要的是金属材料的强度;金属材料的硬度和金属材料的韧性等，这些指标在金属材料的选择过程中都会进行相应的标注。综上所述，我们应该有效的了解金属材料存有的每种机械性能和机械指标。只有这样我们才能够有效的保障在机械设计过程中和机械生产过程中合理的应用各种金属材料，让每一种金属材料物尽其用。

二、金属材料的机械性能和金属材料的组织结构之间的关系

通过金属材料的物理学分析可以知道，金属材料的组织结构较为复杂，通过研究可以得知，纯度为百分之百的金属为晶体结构。不同种类的金属材料，其组织结构也是有区别的，这样就导致了金属材料的性能有一定的差异。但是在实际的应用中，金属材料是一个多晶体的组织。金属材料的形状和其组织结构中存在的缺陷有关。按照实验室给出的数据可知，细晶粒的金属材料在强度方面要强于粗晶粒的金属材料。但是在进行冷加工或者热加工之后，大多数的金属材料的性能会发生改变，这主要是由于金属材料的组织结构发生改变。在一定的条件下，金属材料的晶体会出现扭曲，这样就导致了金属材料的结构和性能发生变化，进而严重的影响了金属材料的机械性能。

现阶段，我国使用的金属材料多为合金钢材料。合金材料的组织结构较为复杂。合金材料的性能不仅仅和合金材料的组成元素有关，更加影响合金材料性能的是合金材料的相。合金材料的相主要指的是在相同的化学成分和物理状态下，改变其他的条件时，合金发生的相应的改变。合金材料可以是单相的组织结构，有的时候合金材料是多相的组织结构。单相合金在外部条件发生变化的时候，改变的是其组织结构中的原子的排列顺序，进而改变和合金材料的性能;多相的合金材料是有多个单相合金材料组合而成。多个相体的结合会有效的改变合金材料的机械性能，不同的相体的组成成分会导致合金材料的性能的差异。相体中的晶体的粗细，第二相体的具体结构分布都会对合金材料的组织结构有一定的影响。上述的内容只有在显微镜的观察下才能够清晰的判断。我们在使用的过程中要对合金材料的组织结构和使用性能有一个充分的考量和科学的判断。

三、改变金属材料组织结构来改变其材料性能的方法

在实际的生产中，我们要想实现金属材料的某种性能，我们可以通过采取某种工艺手段来改变其组织结构，进而改变其工艺性能。关于改变金属材料组织结构来改变其材料性能的方法的论述，本文从三个方面进行分析和阐述。第一个方面是可以通过将金属材料的组织均匀化，晶粒细化的方式改变和提升金属材料的机械性能。第二个方面是可以通过改变金属材料的第二相的形状的方式来改变金属材料的机械性能。第三个方面是可以通过改变金属材料的第二相的分布的方式来改变金属材料的机械性能。下面进行详细的分析和闻述。

(1)方法一：可以通过将金属材料的组织均匀化，晶粒细化的方式改变和提升金属材料的机械性能。

完全退火可以细化组织，均匀组织。扩散退火能使钢的成分均匀化，消除偏析。正火同样可以细化晶粒，提高强度和硬度。

(2)方法二：可以通过改变金属材料的第二相的形状的方式来改变金属材料的机械性能球化退火能把过共析钢中的网状渗碳体变为颗粒状，改善工件的切削加工性，减少钢在淬火中的变形开裂倾向。再结晶退火能消除冷加工后晶格的畸变，消除加工硬化，使材料恢复到原来的好的塑性，以便继续压力加工。

(3)方法三：可以通过改变金属材料的第二相的分布的方式来改变金属材料的机械性能。

通过淬火，将第二相留在晶体内，成为过饱和的固溶体—得到高硬度的马氏体。硬铝合金则通过“时效”析出第二项(强化项)，以达硬化的目的。

(张炯 广西科技大学职业技术教育学院，广西  柳州 545006)