A. 常見的金屬材料金屬材料成型方法
1、金屬凝固成型習慣上稱為鑄造。鑄造是將熔融金屬澆注、壓射或吸入鑄型腔中，待其凝固後而獲得一定形狀和性能的鑄件的工藝方法。
2、金屬塑性成形是利用金屬材料所具有的塑性變形能力，在外力的作用下使金屬材料產生預期的塑性變形來獲得具有一定形狀、尺寸和力學性能的零件或毛坯的加工方法。其工藝常可分為自由鍛、模鍛、板料沖壓、擠壓、壓制等
其性能在工程上常用金屬的鍛造性表示。鍛造性的好壞，常用金屬的塑性和變形抗力兩個指標來衡量。塑性高，變形抗力地，則鍛造性好;反之，則鍛造性差。
3、金屬焊接成形工藝。焊接是通過加熱或加壓或兩者並用，並且用或不用填充材料，使金屬材料達到原子結合的一種成形方法。通常分類是熔焊、壓焊、釺焊。
B. 鋁合金淬火變形，開裂的原因有哪些
鋁合金在高溫下很柔軟，極易造成變形，大的內應力會造成開裂，常用淬清水方法來消除。對於大鍛件和形狀復雜的鑄件其淬火（固溶）應力特別明顯，操作時要特別小心。
鋁合金固溶時不發生相變，無組織應力，只有熱應力在起作用。零件冷卻後，表面因熱應力作用造成壓應力，心部受斷裂應力常常會出現微裂紋。為了減少變形和開裂，應該控制加熱速度和冷卻方法。目前常用提高淬火溫度、用油淬火、改用其他淬火介質或等溫淬火等方法來消除。
鋁合金淬火在從500℃向250℃轉變時為關鍵性冷卻范圍，所以新淬火介質以聚醚和聚二醇等聚合物最理想。冷卻能力可通過在很大范圍內改變濃度來調整，低濃度聚合物水溶液的冷卻速度和冷水相當。隨濃度提高，冷卻能力下降而接近油和熱水，聚合物的逆溶性溫度(60~80℃)減慢了淬火開始的冷卻速度，使熱應力明顯降低。
裝爐方法不當，因自重產生變形，應採用適當的夾具，並保持爐氣循環、爐溫均勻。正確選擇淬火方法會減少畸變。微量的變形可通過淬火後馬上校正。
機械加工後零件內殘留應力過大也會產生變形，可以進行消除應力退火。消除鋁合金的殘留應力也可以通過在零件淬火後進行1%~5%的塑性變形，使殘留應力因工件變形而鬆弛。塑性變形後，再進行人工時效則效果更加明顯。
工件外形復雜、壁厚不均，容易造成應力集中。應改進設計方案，增大圓角半徑。鑄鋁件應有加強筋，太薄部分淬火時，應用石棉包紮。
另外，熱處理爐溫均勻性、精確性及淬火轉移時間的長短都對變形開裂有影響，操作者應注意。
C. 改變金屬性質
一般金屬低溫易碎，怎樣不易碎要具體的金屬採取具體的措施。合金雖有也有這樣的性質
以此為例說明：鎂為密排六方(HCP)結構，室溫時軸比c/a=1.624，接近理想六方最密堆垛的軸比1.633，只有基面{0001}是最密排面，獨立滑移系比立方結構少。當溫度低於225℃變形鎂合金主要發生{0001}<1120>基面滑移和{1012}<1011>孿生，變形過程中只有3個幾何滑移系和兩個獨立滑移系，根據von Mises判據，一般多晶體材料進行穩定的均勻變形時需要5個獨立的滑移系，所以鎂合金在低溫下表現出較差的塑性。因此，為了充分利用鎂合金的優良性能，如何改善提高鎂合金成形性是一個亟待解決的問題。
當形變溫度高於225℃時，一般認為非基面滑移開動所需的臨界分切應力降低，會激活棱面{10-10}和錐面{10-11}滑移，同時溫度升高動態再結晶容易發生，塑性顯著提高，300℃以上變形能力大約是室溫時變形9倍。因此目前鎂及鎂合金的加工，主要採用熱變形方法激活動態再結晶或利用鎂的超塑性。此外，還有人嘗試利用高溫激活大量的非基面c+a滑移系{11-22}<11-2-3>，從而有足夠的獨立滑移系以致從根本上改善鎂的塑性，目前還沒有得到有效證明。
綜上，在低溫時，滑移系少，晶粒變形及轉動協調不利，不能滿足大變形的需要，而且由於六方結構，孿生在低溫作為主要形變機制所能提供的應變數有限，故鎂合金在低溫表現出脆性。而溫度高於200攝氏度，孿生不易發生，除了所謂的非基面滑移可以開動，以及多系滑移的CRSS降低，雖然對此有爭議；還有更重要的是溫度高位錯運動變得較為容易，且能發生再結晶消耗了位錯的塞積，同時DRX新晶粒出現細化組織以及促進晶界滑動，以及鎂的擴散能力也較好，加速晶界的遷移，因此鎂合金在高溫表現出較好的塑性。
D. 鋁合金強化手段
方式1、鋁合金冷變形強化，冷作硬化。強化程度隨變形度、變形溫度及材料本身的性質而不同。金屬鋁合金材料在再結晶溫度以下冷變形的方式。
方式2、細化組織強化。在鋁合金中添加微量元素細化組織。鑄造鋁合金中常加入微量元素作變質處理來細化合金組織，提高強度和塑性。變形鋁合金中添加微量鈦、鋯、鈹、鍶以及稀土元素，提高合金的強度和塑性的方式。
方式3、細化晶粒，從熔鑄開始改善鑄錠的晶粒度。加工硬化，抗拉強度提高，延伸率降低。鋁合金分為可熱處理強化合金和不可熱處理強化合金。
方式4、時效強化。時效過程中使合金的強度、硬度增高的現象稱為時效強化或時效硬化。鋁合金熱處理後可以得到過飽和的鋁合金基固溶體的方式。
方式5、固溶強化。合金元素加入純鋁中形成無限固溶體或有限固溶體，強度增加，塑性與抗壓力增加。常用銅、鎂、錳、鋅、硅、鎳等。鋁合金
方式6、過剩相強化。合金中過剩相的數量愈多，其強化效果愈好，但過剩相多時，由於合金變脆而導致強度、塑性降低的方式。當合金中加入的合金元素含水量超過其極限溶解度時，淬火加熱時便有一部分不能溶入固溶體的第二相出現稱之為過剩相。
E. 高溫合金有哪些基本類型
高溫合金知識
高溫合金是在高溫嚴酷的機械應力和氧化、腐蝕環境下應用的一類合金。隨著科技事業的發展，高溫合金逐漸形成六個較為完整的部分。
一、變形高溫合金
變形高溫合金是指可以進行熱、冷變形加工，工作溫度范圍-253～1320℃，具有良好的力學性能和綜合的強、韌性指標，具有較高的抗氧化、抗腐蝕性能的一類合金。按其熱處理工藝可分為固溶強化型合金和時效強化型合金。
1、固溶強化型合金
使用溫度范圍為900～1300℃，最高抗氧化溫度達1320℃。例如GH128合金，室溫拉伸強度為850MPa、屈服強度為350MPa；1000℃拉伸強度為140MPa、延伸率為85%,1000℃、30MPa應力的持久壽命為200小時、延伸率40%。固溶合金一般用於製作航空、航天發動機燃燒室、機匣等部件。
2、時效強化型合金
使用溫度為-253～950℃，一般用於製作航空、航天發動機的渦輪盤與葉片等結構件。製作渦輪盤的合金工作溫度為-253～700℃,要求具有良好的高低溫強度和抗疲勞性能。 例如：GH4169合金，在650℃的最高屈服強度達1000MPa；製作葉片的合金溫度可達950℃，例如：GH220合金，950℃的拉伸強度為490MPa，940℃、200MPa的持久壽命大於40小時。
變形高溫合金主要為航天、航空、核能、石油民用工業提供結構鍛件、餅材、環件、棒材、板材、管材、帶材和絲材。
二、鑄造高溫合金
鑄造高溫合金是指可以或只能用鑄造方法成型零件的一類高溫合金。其主要特點是：
1. 具有更寬的成分范圍 由於可不必兼顧其變形加工性能，合金的設計可以集中考慮優化其使用性能。如對於鎳基高溫合金，可通過調整成分使γ』含量達60%或更高，從而在高達合金熔點85%的溫度下，合金仍能保持優良性能。
2. 具有更廣闊的應用領域 由於鑄造方法具有的特殊優點，可根據零件的使用需要，設計、製造出近終形或無餘量的具有任意復雜結構和形狀的高溫合金鑄件。
根據鑄造合金的使用溫度，可以分為以下三類：
第一類：在-253～650℃使用的等軸晶鑄造高溫合金 這類合金在很大的范圍溫度內具有良好的綜合性能，特別是在低溫下能保持強度和塑性均不下降。如在航空、航天發動機上用量較大的K4169合金，其650℃拉伸強度為1000MPa、屈服強度850MPa、拉伸塑性15%；650℃，620MPa應力下的持久壽命為200小時。已用於製作航空發動機中的擴壓器機匣及航天發動機中各種泵用復雜結構件等。
第二類：在650～950 ℃使用的等軸晶鑄造高溫合金 這類合金在高溫下有較高的力學性能及抗熱腐蝕性能。例如K419合金，950℃時，拉伸強度大於700MPa、拉伸塑性大於6%；950℃，200小時的持久強度極限大於230MPa。這類合金適於用做航空發動機渦輪葉片、導向葉片及整鑄渦輪。
第三類： 在950～1100℃使用的定向凝固柱晶和單晶高溫合金 這類合金在此溫度范圍內具有優良的綜合性能和抗氧化、抗熱腐蝕性能。例如DD402單晶合金，1100℃、130MPa的應力下持久壽命大於100小時。這是國內使用溫度最高的渦輪葉片材料，適用於製作新型高性能發動機的一級渦輪葉片。
隨著精密鑄造工藝技術的不斷提高，新的特殊工藝也不斷出現。細晶鑄造技術、定向凝固技術、復雜薄壁結構件的CA技術等都使鑄造高溫合金水平大大提高，應用范圍不斷提高。
三、粉末冶金高溫合金
採用霧化高溫合金粉末，經熱等靜壓成型或熱等靜壓後再經鍛造成型的生產工藝製造出高溫合金粉末的產品。採用粉末冶金工藝，由於粉末顆粒細小，冷卻速度快，從而成分均勻，無宏觀偏析，而且晶粒細小，熱加工性能好，金屬利用率高，成本低，尤其是合金的屈服強度和疲勞性能有較大的提高。
FGH95粉末冶金高溫合金，650℃拉伸強度1500MPa；1034MPa應力下持久壽命大於50小時，是當前在650℃工作條件下強度水平最高的一種盤件粉末冶金高溫合金。粉末冶金高溫合金可以滿足應力水平較高的發動機的使用要求,是高推重比發動機渦輪盤、壓氣機盤和渦輪擋板等高溫部件的選擇材料。
四、氧化物彌散強化（ODS）合金
是採用獨特的機械合金化(MA)工藝，超細的(小於50nm)在高溫下具有超穩定的氧化物彌散強化相均勻地分散於合金基體中，而形成的一種特殊的高溫合金。其合金強度在接近合金本身熔點的條件下仍可維持，具有優良的高溫蠕變性能、優越的高溫抗氧化性能、抗碳、硫腐蝕性能。
目前已實現商業化生產的主要有三種ODS合金：
MA956合金 在氧化氣氛下使用溫度可達1350℃，居高溫合金抗氧化、抗碳、硫腐蝕之首位。可用於航空發動機燃燒室內襯。
MA754合金 在氧化氣氛下使用溫度可達1250℃並保持相當高的高溫強度、耐中鹼玻璃腐蝕。現已用於製作航空發動機導向器蓖齒環和導向葉片。
MA6000合金 在1100℃拉伸強度為222MPa、屈服強度為192MPa；1100℃，1000小時持久強度為127MPa，居高溫合金之首位，可用於航空發動機葉片。
五、金屬間化合物高溫材料
金屬間化合物高溫材料是近期研究開發的一類有重要應用前景的、輕比重高溫材料。十幾年來，對金屬間化合物的基礎性研究、合金設計、工藝流程的開發以及應用研究已經成熟，尤其在Ti-Al、Ni-Al和Fe-Al系材料的制備加工技術、韌化和強化、力學性能以及應用研究方面取得了令人矚目的成就。
Ti3Al基合金（TAC-1），TiAl基合金（TAC-2）以及Ti2AlNb基合金具有低密度（3.8～5.8g/cm3）、高溫高強度、高鋼度以及優異的抗氧化、抗蠕變等優點，可以使結構件減重35～50%。 Ni3Al基合金，MX-246具有很好的耐腐蝕、耐磨損和耐氣蝕性能，展示出極好的應用前景。Fe3Al基合金具有良好的抗氧化耐磨蝕性能，在中溫（小於600℃）有較高強度，成本低，是一種可以部分取代不銹鋼的新材料。
六、環境高溫合金
在民用工業的很多領域，服役的構件材料都處於高溫的腐蝕環境中。為滿足市場需要，根據材料的使用環境，歸類出系列高溫合金。
1、 高溫合金母合金系列
2、 抗腐蝕高溫合金板、棒、絲、帶、管及鍛件
3、 高強度、耐腐蝕高溫合金棒材、彈簧絲、焊絲、板、帶材、鍛件
4、 耐玻璃腐蝕系列產品
5、 環境耐蝕、硬表面耐磨高溫合金系列
6、 特種精密鑄造零件（葉片、增壓渦輪、渦輪轉子、導向器、儀表接頭）
7、 玻棉生產用離心器、高溫軸及輔件 8、 鋼坯加熱爐用鈷基合金耐熱墊塊和滑軌
9、 閥門座圈
10、 鑄造「U」形電阻帶
11、 離心鑄管系列
12、 納米材料系列產品
13、 輕比重高溫結構材料
14、 功能材料（膨脹合金、高溫高彈性合金、恆彈性合金系列）
15、 生物醫學材料系列產品
16、 電子工程用靶材系列產品
17、 動力裝置噴嘴系列產品
18、 司太立合金耐磨片
19、 超高溫抗氧化腐蝕爐輥、輻射管。
F. 鋁合金一般會變形嗎變形後應該怎麼處理
主要由兩個方面產生的原因： 工件變形前： 外力--夾緊力，由於夾緊力的位置和大小選擇不合適而造成的，夾緊點一定要在實處（下面不能懸空），夾緊力不要太大，能夾住就行。 工件變形後： 加工應力所致，即加工時刀具對工件造成的內應力，這種內應力是看不見的。1、進行低溫回火，消除內應力，使工件恢復到原來的形狀。2、在不影響表面質量的前提下，對凹陷部位進行噴砂處理（但噴砂的粒度、位置、噴槍的距離應當合適的選擇）使凹陷部位進行表面伸張，邊噴邊檢驗，找平為止。3、用橡膠錘對工件矯正，（即用延伸法）這種操作對工人要有一定的經驗，在敲打時，不能敲打高的部位，而是延伸短邊緩解長邊，而達到矯正的目的。
G. 鋁合金工件的變形問題和解決方法是什麼
鋁合金是工業中使用最廣泛的一類有色金屬結構材料，在航空、航天、汽車、機械製造、船舶及化學工業中均有鋁合金工件。在飛機結構中為了減輕重量，採用了大量的鋁合金材料的薄壁零件，由於鋁合金零件材料熱膨脹系數較大，薄壁加工過程中很容易變形。尤其是在採用自由鍛毛坯時餘量大，變形問題更為突出。
一、鋁合金工件切削變形的原因
鋁合金零件變形的原因很多，與材質、零件形狀、工藝條件、切削油的性能等都有關系。主要有以下幾個方面：毛坯內應力引起的變形，切削力、切削熱引起的變形，夾緊力引起的變形。
二、減少工件變形的工藝措施
（1）降低毛坯的內應力
採用時效以及振動處理或預先工藝均可部分消除毛坯的內應力，餘量大的毛坯工件故變形也大。若預先去掉毛坯的多餘部分縮小各部分的餘量，不僅可以減少以後工序的變形，而且放置一段時間，還可以釋放一部分內應力。
（2）合理選擇刀具幾何參數
前角：在保持刀刃強度的條件下前角適當選擇大一些，一方面可以磨出鋒利的刃口，另外可以減少切削變形使排屑順利，進而降低切削力和切削溫度。
後角：後角大小對後刀面磨損及表面質量有直接的影響。粗銑時由於進給量大、切削負荷重、發熱量大，要求刀具散熱條件好，因此後角應選擇小一些。精銑時要求刃口鋒利，減輕後刀面與表面的摩擦減小彈性變形，因此後角應選擇大一些。
螺旋角：為使銑削平穩降低銑削力，螺旋角應盡可能選擇大一些。
主偏角：適當減小主偏角可以改善散熱條件，使平均溫度下降。
（3）改善刀具結構
減少銑刀齒數加大容屑空間。由於鋁合金材料塑性較大切削變形較大，需要較大的容屑空間，因此容屑槽底半徑應該較大、銑刀齒數較少為好。
（4）精磨刀齒
在使用新刀之前，應該用細油石在刀齒前、後面輕輕磨幾下，以消除刃磨刀齒時殘留的毛刺及輕微的鋸齒紋。這樣不但可以降低切削熱而且切削變形也比較小。
（5）嚴格控制刀具的磨損標准
刀具磨損後工件表面粗糙度值增加，切削溫度上升工件變形隨之增加。因此除選用耐磨性好的刀具材料外，還應嚴格控制刀具磨損程度，否則容易產生積屑瘤。切削時工件的溫度不能過高以防止變形。
（6）改善工件的夾裝方法
對於剛性較差的薄壁鋁合金工件，對於薄壁襯套類零件如果用三爪自定心卡盤或彈簧夾頭從徑向夾緊，一旦松開工件必然發生變形。以零件內孔定位自製一個帶螺紋的穿心軸套入零件的內孔，其上用一個蓋板壓緊端面再用螺帽背緊。外圓就可避免夾緊變形從而得到滿意的精度。
（7）切削油的選用
由於鋁合金的硬度較低且切削性較差，對切削油的冷卻、潤滑、滲透及清洗性能有更高的要求，另外還需要一定的抗腐蝕性能以防止工件發黑，常用的切削油切削過程中能在金屬表面形成高熔點硫化物，而且在高溫下不易破壞，具有良好的潤滑作用，並有一定的冷卻效果，一般用於切削、鑽孔、鉸孔及攻絲等工藝。