金属材料的其他性能

在机械设计与制造中，金属材料的物理性能、化学性能和工艺性能也都具有重要的意义，同样需要高度重视。

1.物理性能

金属材料的物理性能包括密度、熔点、热膨胀性、导热性、导电性和磁性等。在制造航空航天机械零件时，主要采用密度较小的轻金属；在制造锅炉管道或加热炉底板等零件时，需要选用熔点较高的金属；用于制造变阻器电阻丝的材料要求其电阻率较大，制造导线和电缆则要求材料的导电性能优良，等等。

2.化学性能

金属材料的化学性能，主要是指其抵抗活泼介质化学侵蚀的能力，包括耐蚀性、耐酸碱性和抗高温腐蚀性等。

耐蚀性是指金属材料在常温下抵抗大气、水、水蒸气等介质侵蚀的能力。为了提高零件表面的耐蚀性，工程上常常采用表面镀层、涂刷油漆、发蓝处理等方法，对零件和金属制品的表面进行保护。有些零件，甚至采用不锈钢制造，以抵抗腐蚀性环境的侵蚀。

耐酸碱性指的是金属抵抗酸碱侵蚀的能力。设计制造化工、石油等工程机械设备时，需要选用耐酸钢，以抵抗酸、碱、盐等化学介质的侵蚀。

耐热性是指金属材料在高温下能保持足够强度并能抵抗氧或其他介质侵蚀的能力。锅炉、汽轮机等在高温条件下工作的机械设备，其受热结构及受热零件必须采用耐热钢制造，以适应高温工作环境的需要。

3.工艺性能

金属材料的工艺性能是指材料在加工过程中是否易于被加工成零件的性质。工艺性能主要有铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性能与热处理性能等。材料的工艺性能与材料的化学成分、内部组织及加工条件有关，它们是材料的力学性能、物理性能和化学性能在加工过程中的综合表现。金属材料工艺性能的优劣不仅影响产品的生产效率和成本，而且影响产品的质量和使用。

铸造成形的零件，要求所选用金属材料的铸造性能良好，能够使液态金属顺利地充满铸型，得到尺寸准确、轮廓清晰、力学性能合格的铸件，并且能够减少和避免产生应力、变形、裂纹、缩孔、气孔、化学成分偏析、内部组织不均匀等缺陷，以提高铸件的使用可靠性。

锻压成形的零件应该选用锻造性能良好的金属材料，即要求材料的塑性好、变形抗力小，可锻温度范围较宽，锻压成形时不易产生裂纹，易于获得高质量的锻件。

焊接件主要是应该获得优质的焊接接头。焊接性能良好的金属，其焊接接头强度高，焊缝及焊缝邻近部位不易产生过大的焊接应力而引起变形与裂纹，焊缝中也不易出现气孔、夹渣与其他焊接缺陷。

需要进行表面切削加工的零件，要求材料的切削加工性能良好，即切削时的能耗低、对刀具的磨损小，加工表面光洁，切屑排除容易、加工面的表面质量高，并且刀具寿命长，切削工效高。

需要进行热处理的零件，要求材料具有良好的热处理性能，即经过热处理之后金属零件必须是内部晶粒细小、组织均匀、性能合格，尽量避免出现过大的热处理应力，防止产生变形与开裂等缺陷。