什么是金属材料?

[拼音]：jinshu cailiao

[外文]：metal material

以金属或合金制成的材料，习惯上把某些金属化合物（如碳化钨）和以半金属（如硅）为基的材料也包括在内。冶金工业的最终目的就是生产符合使用要求的金属材料。人类文明的发展和社会的进步同金属材料的关系十分密切。继石器时代之后，出现铜器时代，随后是铁器时代(见冶金史)。19世纪以来，随着科学技术的发展，铝、钛及其他稀有金属材料相继获得工业生产和应用；钢铁生产得到进一步发展。20世纪50年代以来，新型金属材料的发展，更是方兴未艾，难以估量。1982年世界钢产量达到5.7亿吨，铝约1400万吨，铜约900万吨，钛则已形成11万吨的生产能力。金属材料除了作为受力结构使用之外，有些还具有耐高温、耐低温、耐腐蚀以及其他如磁性、d性、电学等特殊功能，是工农业发展和人类生活的物质基础。

材料、信息、能源被称为现代科学技术的三大支柱，而材料又是一切技术发展的物质基础。任何新的技术成就，莫不仰赖于各种相互匹配的新型材料，而新型材料中金属材料是其重要的一个方面，例如航空、航天工业所需的高温合金，核工业的核燃料、核反应堆材料，现代信息技术使用的硅、锗等半导体材料、新型磁性材料等。由于这些新技术的发展又推动研制新的材料品种和发展新的冶金生产工艺和装备。由此可见，金属材料的开发和研究是科学技术的一个基本领域。

金属材料品种繁多。随着科学技术的发展不仅新的金属材料品种不断出现，而且传统的金属材料，如钢铁、铜、铝等合金材料品种也日益增加。金属材料的分类方法很多。从生产、管理、统计的习惯，常把金属材料按元素分为：钢铁材料，如铁、钢、碳素钢、合金钢等;有色金属材料，如铝、铜、镍、贵金属材料等。按主要性能和用途分为:金属结构材料和金属功能材料，其中有要求力学性能（强度、硬度、韧性等）为主的材料，如结构材料、工具材料等；有要求物理性能（磁性、导电性、d性等）的材料，如精密合金、半导体材料、超导材料等；要求物理化学性能的材料，如耐蚀材料、金属催化剂、消气材料等。按加工制造工艺可分为：铸造合金、变形（可进行金属塑性加工合金和粉末冶金材料。按材料提供使用的形态可分为：板材、丝材、棒材、带材和多孔材料、纤维强化复合材料等。此外，还可按金属的组织状态分为结晶态金属材料和非晶态金属材料等。

金属材料生产的程序，一般是先提取和冶炼金属，有些金属还要进一步精炼并调整合适的成分，然后加工成各种规格和性能的产品。提炼金属，钢铁通常采用火法冶金工艺，有色金属兼用火法冶金和湿法冶金工艺，高纯金属以及要求特殊性能的金属还采用区域熔炼、真空冶金等工艺进一步精炼提纯。

合金通过冶炼并调整成分后经金属铸造或粉末冶金工艺制成锭、坯，再经塑性加工（锻、轧、挤、拉等）制成各种形态和规格的产品，有些还用金属热处理方法使材料达到所要求的性能。现在金属材料生产已不限于提供传统的产品，有些进行更深度的加工（如冷加工、表面处理等），有些也以铸件、粉末冶金制品提供使用。

现代金属材料生产中对标准化程度要求日益严格，在质量（如成分、性能、表面、尺寸精度等）上不仅要求所生产的材料各部分要均匀和稳定，而且要求各批量之间也要相对稳定；为此在现代金属材料的生产中，新的生产工艺和新设备的采用，尤其是生产自动化和高精度自动检测、控制等技术的采用，进一步提高产品质量、降低原材料和能源的消耗，也是金属材料生产研究的一个重要方面。

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