就金属材料的低温性能进行分析

1、就金属材料的低温性能进行分析摘 要：在目前现代化工程建设及生产生活方面，金 属材料的运用范围非常的广泛，金属材料的使用随着其性能 的变化已经衍生出不同的金属附属品。金属材料是由金属构 成的材料的总成，有其自己的理化性质，比较常见的是，金 属材料会随着温度的变化本身的理化性质发生改变。本文写 作的关键是从低温条件下对金属的性能变化的角度进行简 要的论述。关键词：低温；金属材料；力学性能；应用发展DOI：金属材料特殊的力学性能，使得其发展应用范围在不断 的扩大，目前金属材料在多个行业得到应用推广，金属材料 的性能会随着温度的变化而发生变化，这就对金属材料的使 用推广造成了极大的不便之处。尤其 是在

2、低温条件下，金 属材料的力学性能、脆性及韧度都会发生严重使得变化，在 工程建设领域的使用，金属材料这一性能的变化，会给工程 建设带来极大的隐患。 所以，为了能够安全的使用金属材料， 保证其今后的使用范围的不断扩大，有必要对金属材料随着 低温条件性能的变化进行分析。1 金属材料的发展概况金属材料在我国的应用历史非常悠久，早在几千年前， 金属材料如青铜、铁器等已经被广泛的使用，随着生产力的 不断进步，金属材料的种类也在不断的增多，如现今被人们 广为熟悉的铜材、铝合金等的使用。这些金属材料在世界生 的应用范围非常广泛。在传统型的经济发展情况下，金属材 料中钢铁的生产占据着非常重要的地位，由于钢铁的特

3、殊的 性能，一经发现立即活动的迅速的推广使用。现在，世界上 的各个国家都在努力的加强研发的力度，力图通过对金属材 料的各种性能进行全面的了解，然后生产出别具一格的、能 被生产生活所使用的金属材料，如，铝合金的发明使用就是 在此种理念下发明出来的。2 金属材料的性能金属材料的性能会随着温度的变化而变化，尤其是在低 温的条件下，下面本文作者将从具体的方面对金属材料在低 温条件下的性能变化作出简要的分析。2.1 金属材料的力学性能金属材料具有不同的性能，对不同性能的研究在生产中 的综合利用是极其不同的。金属材料的力学性能指的是金属 在外力作用下，所加载的力量与环境因素向结合产生的变化， 一般其韧度及

4、脆度会发生变化，发生变形以及断裂的现象。 一般而言，金属材料的力学性能大致的包括强度、硬度、塑 形、弹性、冲击韧性以及腐蚀度等性能。在低温条件下，这 些性能大体上都会发生变化，但是变化最为突出的是韧度及 脆度的变化，所以本文对韧度及脆度进行简要的分析论述。2.2 低温条件下，金属材料脆度的变化 在低温的条件下，金属材料的脆度会发上升严重的变化， 这一变化叫做金属材料的冷脆度。金属材料一旦产生冷脆度， 是极易发生断裂的。冷脆度的发生改变了金属本身的内在构 造，转化成为六晶格形态的分子，这种形态分子的存在会随 着温度的降低，其强度发生变化，当达到一定的程度时，受 到人为或自然的外力因素而发生断裂的

5、现象，但是这种断裂 的现象的发生并没有塑形的变化，而只是简单的断裂，而且 断裂的时间非常短， 断裂迅速， 同时会发出 “清脆”的声音 这些性能的变化只是针对具有冷脆性材料而言的，对于非冷 脆性的材料，即使温度非常低，也不是发生断裂的现象。2.3 低温条件下，金属材料的韧度也会发生严重的变化 相比较金属材料的脆度断裂没有塑形变化而言，断裂的 速度快的特点，金属材料韧度断裂在成的变化会导致塑形的 变化，而且断裂的时间非常缓慢，且断裂后人们能够在断裂 口处发现明显的断裂痕迹，专业人士都会发现金属的韧性断 裂是在外力作用不断加强的情况下产生的，所以时间非常缓 慢，以此带来的是断裂口处的形状呈现纤维形状

6、的，且断裂 面呈现暗黑色。但是在日常生活中，由于金属材料的脆度与 韧度发生变化产生断裂现象对外界温度的要求不同，而且韧 度断裂必须要有足够强大的外力负荷作用的存在，才能够引 起韧度断裂，所以，在日常生活中，我们极易发现的是脆度 断裂，而且脆度断裂带来的对金属本身的危害相比韧度而言 也比较小。金属材料的低温性能并不会妨碍材料的正常使用，只要 对低温条件下的金属材料的性能进行综合的分析与利用，利 用其性能可以生产出新型的金属材料。大量的科学研究表明，金属材料在低温条件下，金属材 料的性能会发生严重的变化。在常温条件下，金属材料内部 的分子结构结合比疏松，分子间的空间能够充分的吸收外界 的压力，因此

7、弹性比较大。但是，在低温情况下，金属材料 之间分子间结合比较紧密，吸收外界的力量的空间极其的小， 所以，低温条件下的金属材料的弹性非常小，极易非常断裂，正如上文所讲的韧性断裂和存性断裂。低温材料在应用中的要求及使用发展：因为季节的变化， 建筑工程的建设中及其他的生产生活中金属材料的使用必 须具有能够抵抗住低温的性能。所以，低温材料的使用成为 一种必然的趋势。像桥梁之类对安全系数要求高的建筑物， 所使用的金属材料能够在常温下发挥其性能，又能在低温下 正常工作，不会发生安全隐患。金属材料在低温的情况下极易发生脆性断裂，所以人们 充分利用了金属材料的这一性能， 发展出“低温粉碎技术”： 这种技术即为利用金属材料的低温脆性来粉碎钢铁。我国现 在的熔炉炼钢，在进行炼钢之前，为了提高废铁的回收率， 一般都会将原钢铁进行粉碎。由于钢铁的特殊特性，所以粉 碎钢铁一直是非常困难的，所以，运用低温粉碎技术突破了 这一技术问题。低温粉碎导致钢铁的脆性断裂的温度一定要 非常接近材料粉碎温度的临界值，才能达到粉碎的目地。3 小结 低温条件下金属材料的性能会发生严重的变化，虽然这 种变化会给金属材料的正常使用带来麻烦，但是相关的研究 表明，对这些低温条件下金属材料发生变化的性能加以研究， 尤其是在低温条件下容易发生的韧性及脆性断裂。所以，可 以充分的利用其脆性断裂的性能来对金属材料进行加工，