金屬材料與合金

金屬材料與合金的重點

實用金屬的核心是鋼鐵。碳鋼的硬度與延性之間的平衡由含碳量決定，S45C這類符號表示含碳量。含Cr約11%以上的不鏽鋼，依顯微組織分為沃斯田鐵系、肥粒鐵系與麻田散鐵系，磁性與淬火硬化的行為各不相同。在非鐵金屬方面，要依合金系與符號整理輕量的鋁合金、比強度與耐蝕性優異的鈦合金，以及加工性良好的銅合金。

強化金屬的基本原理是阻礙差排的運動。代表性的方法有以間隙型或置換型溶質原子進行的固溶強化，以及以冷加工增加差排的加工硬化；將加工硬化的金屬加熱，會依序發生回復、再結晶與晶粒成長。熱加工與冷加工以再結晶溫度為界區分。鑄件從模壁起依序形成激冷晶、柱狀晶與等軸晶的組織，凝固時間可由Chvorinov法則估算。