河南科技大学 机械专业英语

Unit 1 Metals

在人类社会的发展中，金属的应用起着关键性的作用。构成物质的大约100种基本元

素中，大约有一半为金属。金属和非金属之间的区别不是特别明显。最基本的定义集中在元

素原子间存在的连接形式和与这些原子相关联的电子的某些特性。然而，在实际应用中，可

以将具有某些特性集合金属定义为某种元素。

除了少数例外金属在常温下是固态的。它们是热和电的良导体，不透光。它们往往

具有较高的密度。许多金属具有延展性，也就是说，在不被破坏的情况下它们的形状在外力

的作用下可以发生变化。引起永久变形所需的力和最终使金属断裂所需的力相当大，尽管发

生断裂所需的力远没有像所预期的撕开金属原子所需的力那么大。

从我们的观点来看，在所有的特性中结晶性是最重要的。结晶体是这样一种结构，组成

它的原子定位在规则的三维排列中，仿佛位于三维棋盘的方格的角上。原子间距随着原子大

小呈规律性变化，原子间距是金属的一种特性。三维排列的轴线决定了晶体在空间中的方向。

在工程实践中应用的金属由大量的晶体组成，这些晶体称之为晶粒。在大多数情况下，晶粒

在空间中是自由排列的。在原子范围内，晶粒之间相互接触紧密结合。晶粒之间连接区域被

称为晶界。

绝对纯净的金属从来也没有被生产出来过。即使绝对纯净的金属可以生产出来，工程师

们对它们也并不会特别感兴趣，因为它们很柔软、脆弱。实际应用中的金属往往都包含着一

定数量的一种或多种外来金属或非金属元素，这些外来元素可能是有害的也可能是有益的或

者它们对某种特定的属性没有影响。如果是有害的，这些外来元素被认为是杂质。如果是有

益的，它们被认为是合金元素。在工程材料中往往被特意地加入一定数量的合金元素。得到

的物质被叫做合金。

金属和合金区别不大。金属这个词可以包括工业用纯金属和它的合金。也许可以这样说，

合金元素越故意的被添加，被添加的合金元素的量越大，那么生产出来的产品越倾向于被称

之为合金。不管怎样，如果想使一种金属或合金在使用中表现出稳定一致的特性，在其中添

加何种化学成分，它的量多大都应该在控制范围之内。因此，当想了解决定金属和合金性质

的因素时，应充分考虑它们的化学组成。

在50种左右的金属元素里，工程实践中只有少数金属被大量生产和使用。到目前为止

最重要的是铁，以它为基础构成了处处可见的钢和铸铁。（主要由铁和碳构成的合金）它们

的重量占所有生产出来的金属重量的98%。在结构应用（也就是说，可以承受载荷的结构）

中居于其次位置的是铝、铜、镍和钛。在所有的金属产量中，铝占0.8％，铜占0.7％，剩下

的占0.5％。剩下的金属用于相对特殊的用途。例如，镍合金主要用于抗磨损和耐高温的用

途，由于钛合金具有高强度和低密度的综合特性，钛被广泛应用于航空工业中。镍合钛有高

成本和高质量的使用特性，事实上，它们高的成本限制了它们的应用。

我们不能在这里讨论这些深奥的特性。在合金材料被采用和应用于工程实际之前，掌握

其结构强度和它的综合性质就够了。举例来说，它可以强度很高，并且有好的耐磨性；它可

以被例如拉伸加工，机械加工，或焊接等特殊工艺来加工出来；它可以被循环利用；它的成

本和实用性是首要的。

Unit 2 Selection of Construction Materials

在钢之间没有太大的区别；所有的钢在机械性能方面都是近似的。它们的选取标准是诸

如脆硬性，价格，和可用性等。不仅仅是因为这种钢含有2％的合金元素另一种钢含有1％

而使前者具有了后者没有的某些能力，或者是某种钢具有神奇的名字。经过热处理后，任何

一种钢都具有大范围的特性；这种性质同样在合金钢中存在

关于加工的考虑

最后零件的特性（硬度、强度和可加工性）而不是锻造特性决定了材料的选择。可锻性

与材料的最后特性联系不大；因此，提高金属的可锻造性价值不大。高碳钢很难锻造。如果

在随后的热处理过程进行细化，大尺寸晶粒是最好的

在高温下低碳，镍铬合金钢在受到520-ft·lb的冲击下表现出与相同碳含量普通钢几乎

同样的塑性。镍减少了中碳钢的可锻性，但对低碳钢影响不大。铬在锻造温度下时使钢硬化，

但钒没有明显的效果；两种加工方法对高碳钢没有影响

成形

钢的冷成形是它的拉伸强度和延展性相结合的结果。拉伸强度和屈服点不能太高否则在

发生弯曲时需要做很多工作；与之相类似，钢应该有高延展性，使其在没有断裂的情况下成

形。加工力的大小取决于屈服点，因为钢在屈服点之上才开始变形。与此同时，加工硬化也

同时发生，金属变得越来越硬，增加加工难度，尤其在低碳钢中容易发生。

在这方面，相当有趣的是你将发现有时可通过一次快速加载完成大拉伸，但以缓慢的方

式两三次加载却不能实现。如果拉伸进行了一半就停止了，那么在再加工之前 …… 此处隐藏：3226字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……