1 绪论
1.1 引言
金属材料是现代*重要的工程材料。它们的强度高,塑性好,耐腐蚀,耐磨损,具有良好的导热性、导电性及某些特殊的物理性能。此外,它们还具有良好的工艺(铸造、焊接、锻造、机加工等)性能。可以毫不夸张地说,人类社会的发展是与金属材料的制取工艺的进步与加工工艺的改进有着极密切的关系。因此,材料科学与工程的发展是现代科学技术的一个重要组成部分。
众所周知,金属材料制品都有一定的使用寿命,随着时间的流逝,它们将受到不同形式的直接或间接的损坏。金属结构材料的损坏形式是多种多样的,但*重要、*常见的损坏形式是断裂、磨损和腐蚀。
断裂是指金属构件受力超过其弹性极限、塑性极限而*终的破坏,它使构件丧失原有的功能。例如,轴的断裂,钢丝绳的破断等均属此类。但是,断裂的轴可以作为炉料重新进行熔炼,材料可以再生。
磨损��指金属构件和其它部件相互作用,由于机械摩擦而引起的逐渐损坏。*明显的例子是活塞环的磨损,机车的车轮与钢轨间的磨损。在某些情况下,磨损了的零件是可以修复的。例如,用快速刷镀法可以修复已轻微磨损了的车轴。
腐蚀是指金属材料或其制件在周围环境介质的作用下,逐渐产生的损坏或变质现象,金属材料的锈蚀是*常见的腐蚀现象之一。在机器设备的损坏中,腐蚀与磨损经常是“狼狈为奸”,同时进行。腐蚀与断裂往往也是如此。因此,这三种损坏形式经常同时存在,甚至难以区分。
与断裂不同,金属材料的磨损与腐蚀是一个渐变的过程,它们与金属的粉化和氧化有关,且腐蚀使损伤的金属转变为化合物,是不可恢复的,****。
还应指出,在金属材料的各种形式的损坏中,金属腐蚀引起了人们的特殊关注。因为,在现代工程结构中,特别在高温、高压、多相流作用下,金属腐蚀格外严重。因此,只有研制适宜的耐蚀材料、涂层及保护措施,才能防止或控制金属腐蚀,满足工业生产要求。
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