合金鑄件鑄鐵中石墨這類金相學特性分析圖像顯微鏡
機械性能
抗拉強度是較經常規定的性能,雖然在靜態結構設計中它的秣
性不如標示著有效彈性極限范圍的屈服應力或彈性極限應力。
抗拉性能也對其它性能給出指標,而這些性能常常不單獨確定
,例如材料的剪切,扭轉和抗壓強度,在每個情況下,對一給定
級別的合金有一個與抗拉強度之間的固定關系,抗拉強度也顯出
與疲勞性能有關。
疲勞性能對非金屬夾雜物和金屬間化合物質點特別敏感,因此
,較低而疲勞度比率都伴隨著從沉淀得到它們性能的高強度合金
中產生,從疲勞性能對缺口效應和表面或內部不完整性特別敏感
的觀點出發,要求更大的安全系數,通常較小為2-3.
盡管鍛造材料具有原來優勢,但缺口所發生的影響要比鑄造材
料相應大些,這反映鑄造材料的共同特點,鑄造金屬顯示出缺口
敏感性比其相對應的鍛軋熟料為小,可能是由于鑄造組織中固有
地有效特點產生的應力所致。
硬度在某些要求耐磨的情況下,硬度可作為一個設計標準,雖
然壓痕硬度值不能提供各種磨損抗力的量度,鑒于象軸承合金的
復合組織或鑄鐵中占主要地位的石墨這類金相學特性,滑動摩擦
中承載性能或行為不能直接與硬度有聯系,為此,選擇合金是以
經驗為基礎。
硬度也可說明它對機械加工性能的影響,在硬度和耐磨損之間
有著密切的關系,雖然也必須考慮到兩種情況下加工硬化的附加
因素,這表現在初始軟奧氏體錳鋼的耐沖擊磨損和奧不銹鋼時所
要求的機械加工工藝之中,然而,耐磨性常伴隨有存在于咸金屬
間的化合物、碳化物和氮化物或產生馬氏體組織的合金。
可從兩種方法選擇所需要的硬度,通過選用堅硬的合金使整體
機械性能適應表面要求,但這類合金往往是低韌性的,反之,母
金屬借助熱處理,局部激冷,或通過改變表面成分使其表面硬化
,具有硬脆性能的合金鑄件廣泛用作襯板,而用較堅韌材料作背
后支撐,表面硬化或加工硬化合金適合于結構用途。
作為強度性能的附加指南,硬度主要用于在熱處理中作為控制
因素,所需強度的設計是直接通過前述的機械性能來體現的。