材料的什么與什么是決定材料性質(zhì)的基本因素

化學(xué)成分和機械性能是決定材料性質(zhì)的基本元素。

材料的性能可分為兩類，一種是特征性能，屬于材料本身固有的性質(zhì)，

包括熱學(xué)性能（熱容、熱導(dǎo)率、熔化熱、熱膨脹、熔沸點等）、力學(xué)性能（彈性模量、拉伸強度、抗沖強度、屈服強度、耐疲勞強度等）、電學(xué)性能（電導(dǎo)率、電阻率、介電性能、擊穿電壓等）、磁學(xué)性能（順磁性、反磁性、鐵磁性）、光學(xué)性能（光的反射、折射、吸收、透射以及發(fā)光、熒光等性質(zhì)）、化學(xué)性能（即材料參與化學(xué)反應(yīng)的活潑性和能力，如耐腐蝕性、催化性能、離子交換性能等）

一種是功能物性，指在一定條件和一定限度內(nèi)對材料施加某種作用時，通過材料將這種作用轉(zhuǎn)化為另一形式功能的性質(zhì)，包括熱-電轉(zhuǎn)換性能（熱敏電阻、紅外探測等）、光-熱轉(zhuǎn)換性能（如將太陽光轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬钠桨逍图療崞鳎?、?/p>

-電轉(zhuǎn)換性能（太陽能電池）、力-電轉(zhuǎn)換性能、磁-光轉(zhuǎn)換性能、電-光轉(zhuǎn)換性能、聲-光轉(zhuǎn)換性能等。

什么是工藝性能?工藝性能包括哪些內(nèi)容?

材料適應(yīng)實際生產(chǎn)工藝要求的能力。亦稱為“加工性能”。對材料使用某種加工方法或過程，以獲得優(yōu)質(zhì)制品的可能性或難易程度。如鑄造性、鍛造性、深沖性、彎曲性、切削性、可焊性、淬透性等。工藝性能往往由多種因素 (物理的、化學(xué)的、力學(xué)的) 的綜合作用決定。

鋼材

通常，采用一定的加工工藝，先將材料制成零部件，然后將零部件組裝成機器或結(jié)構(gòu)，這就要求材料具有適應(yīng)加工工藝的性能。一般通過工藝性能試驗確定材料是否適應(yīng)某加工工藝(即材料的工藝性能)。工藝性能試驗方法通常是模擬生產(chǎn)實際工藝過程。

切削加工性能

切削加工性能（或可切削性）是指金屬接受切削加工的能力，也就是將金屬切削加工戍合乎要求的工件的難易程度。這不僅與金屬本身的化學(xué)成分、機械性能等有關(guān)，而且與切削工藝（如刀具幾何形狀、耐用度、切削速度以及進刀量等）有關(guān)。影響切削加工性能的因素雖較多，但最主要的是金屬本身的性質(zhì)，特別是硬度，當金屬硬度為HB150~230時，切削加工性能最好。

焊接性能

焊接性能（或可焊性）是指金屬能否用通常的焊接方法和工藝進行焊接，焊接性好的金屬能用通常的焊接方法和工藝進行焊接；焊接性差的金屬則不能用通常的焊接方法和工藝進行焊接，而必須用特定的焊接方法和工藝進行焊接。

焊接金屬時，在焊接（縫）處附近形成熱影響區(qū)，在熱影響區(qū)內(nèi)，由于焊接加熱和冷卻，使金屬內(nèi)部發(fā)生變化，冷卻時可能使金屬產(chǎn)生裂紋。從這個意義上講，所謂焊接性是指金屬焊接時是否容易產(chǎn)生裂紋，容易產(chǎn)生裂紋的，則焊接性能差。

鋼的化學(xué)成分對焊接性能影響很大。鋼的含碳量低，焊接性能好，故焊接后使用的鋼材，含碳量在0.17%以下；含碳量高，焊接冷卻后易產(chǎn)生硬化，鋼的脆性增加會產(chǎn)生裂紋。鋼中錳量<1.6%時，焊接性能較好，錳量>1.6%時，焊接性能差。鋼中磷、硫含量高容易產(chǎn)生脆裂，影響焊接性能。

焊接方法及工藝的改進，為采用焊接方法制造金屬結(jié)構(gòu)開辟了廣闊的途徑（用焊接方法制造金屬結(jié)構(gòu)優(yōu)于鉚接）。同時，相應(yīng)地要求研究、生產(chǎn)出更多種類宜于焊接的金屬材料。焊接性能是金屬材料較重要的工藝性能，在某些場合，焊接性的好壞往往是決定材料能否使用的關(guān)鍵，特別是對普通碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼更為重要。

冷彎性能

金屬材料（如鋼板）使用時往往先經(jīng)過冷（常溫下）彎卷，若冷彎時不產(chǎn)生裂紋，則材料冷彎性能好。因此，可用冷彎產(chǎn)生裂紋傾向的大小來衡量冷彎性能的好壞。

一般用180°冷彎試驗鑒別金屬材料的冷彎性能。彎曲試驗如圖1所示，試樣呈矩形，其厚度為a毫米，彎曲用彎心壓頭的直徑為d毫米。對不同化學(xué)成分、不同使用要求的金屬材料，d和a的關(guān)系可根據(jù)要求按d=0或d=0.50、d=a、d=2a、d=3a進行彎曲。

試樣彎曲后，彎曲部位的外面、里面及側(cè)面均無裂紋；斷裂或起層，即認為冷彎合格。茸材料的乃大，則冷彎性能好。

沖壓性能

汽車、拖拉機某些部件以及日用搪瓷器皿等是沖壓成的，所以，要求金屬材料具有優(yōu)良的沖壓性能。

通常用杯突試驗來鑒定金屬材料沖壓性能的好壞。在杯突（或稱艾利克森）試驗機上，沖頭以5~25毫米/分鐘的速度（后期采用下限速度），頂壓（沖壓）板狀試樣，試樣逐漸變形（從小淺坑至大深坑）；，直到試驗機儀器上的反射鏡中發(fā)現(xiàn)第一條裂紋時為止。儀器指示刻度數(shù)（毫米）即是杯突（深度）數(shù)。杯突（深度）數(shù)（毫米）愈大， 材料的沖壓性能愈好。

冷頂鍛性能

螺栓、螺釘以及鉚釘?shù)葮藴始?，制造時其頭部要冷鐓成型，要求這些制件的材料有較好的冷頂鍛性能。冷頂鍛試驗，就是金屬材料在冷狀態(tài)(常溫)下，承受規(guī)定程度的頂鍛變形能力，并檢驗有無缺陷的一種試驗方法。

冷頂鍛試驗如圖3所示。試樣直徑或邊長<15毫米時，用手錘鍛打；直徑或邊長>15毫米時，用鍛壓機(或壓力機)鍛成規(guī)定高度：

x=h1/h=2/5或1/2，或由供、需雙方協(xié)商規(guī)定。式中h、h1分別為試樣頂鍛前、后的高度（毫米）。

鍛成規(guī)定高度后，檢查試樣側(cè)面，如無裂紋、 裂口、扯破、折疊等，即認為冷頂鍛質(zhì)量合格。