認識金屬材料及發(fā)展趨勢，金屬材料是指由金屬元素或以金屬元素為主構(gòu)成的具有金屬特性的材料的統(tǒng)稱。包括純金屬、合金、金屬間化合物和特種金屬材料等。人類文明的發(fā)展和社會的進步同金屬材料關(guān)系十分密切。繼石器時代之后出現(xiàn)的銅器時代、鐵器時代，均以金屬材料的應用為其時代的顯著標志?，F(xiàn)代，種類繁多的金屬材料已成為人類社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎。

我們對金屬材料的認識應從以下幾方面開始：一、分類：金屬材料通常分為黑色金屬、有色金屬和特種金屬材料。①黑色金屬又稱鋼鐵材料，包括含鐵90％以上的工業(yè)純鐵，含碳2％～4％的鑄鐵，含碳小于2％的碳鋼，以及各種用途的結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、耐熱鋼、高溫合金、精密合金等。廣義的黑色金屬還包括鉻、錳及其合金。②有色金屬是指除鐵、鉻、錳以外的所有金屬及其合金，通常分為輕金屬、重金屬、貴金屬、半金屬、稀有金屬和稀土金屬等。有色合金的強度和硬度一般比純金屬高，并且電阻大、電阻溫度系數(shù)小。③特種金屬材料包括不同用途的結(jié)構(gòu)金屬材料和功能金屬材料。其中有通過快速冷凝工藝獲得的非晶態(tài)金屬材料，以及準晶、微晶、納米晶金屬材料等；還有隱身、抗氫、超導、形狀記憶、耐磨、減振阻尼等特殊功能合金，以及金屬基復合材料等。金屬材料按生產(chǎn)成型工藝又分為鑄造金屬、變形金屬、噴射成形金屬，以及粉末冶金材料。鑄造金屬通過鑄造工藝成型，主要有鑄鋼、鑄鐵和鑄造有色金屬及合金。變形金屬通過壓力加工如鍛造、軋制、沖壓等成型，其化學成分與相應的鑄造金屬略有不同。噴射成形金屬是通過噴射成形工藝制成具有一定形狀和組織性能的零件和毛坯。金屬材料的性能可分為工藝性能和使用性能兩種。

二、性能為更合理使用金屬材料，充分發(fā)揮其作用，必須掌握各種金屬材料制成的零、構(gòu)件在正常工作情況下應具備的性能（使用性能）及其在冷熱加工過程中材料應具備的性能（工藝性能）。材料的使用性能包括物理性能（如比重、熔點、導電性、導熱性、熱膨脹性、磁性等）、化學性能（耐用腐蝕性、抗氧化性），力學性能也叫機械性能。材料的工藝性能指材料適應冷、熱加工方法的能力

三、生產(chǎn)工藝：金屬材料生產(chǎn)，一般是先提取和冶煉金屬。有些金屬需進一步精煉并調(diào)整到合適的成分，然后加工成各種規(guī)格和性能的產(chǎn)品。提煉金屬，鋼鐵通常采用火法冶金工藝，即采用轉(zhuǎn)爐、平爐、電弧爐、感應爐、沖天爐(煉鐵)等進行冶煉和熔煉；有色金屬兼用火法冶金和濕法冶金工藝；高純金屬以及要求特殊性能的金屬還采用區(qū)域熔煉、真空熔煉和粉末冶金工藝。金屬材料通過冶煉并調(diào)整成分后，經(jīng)過鑄造成型，或經(jīng)鑄造、粉末冶金成型工藝制成錠、坯，再經(jīng)塑性加工制成各種形態(tài)和規(guī)格的產(chǎn)品。

四、發(fā)展趨勢：?金屬材料的發(fā)展已從純金屬、純合金中擺脫出來。隨著材料設計、工藝技術(shù)及使用性能試驗的進步，傳統(tǒng)的金屬材料得到了迅速發(fā)展，新的高性能金屬材料不斷開發(fā)出來。如快速冷凝非晶和微晶材料、高比強和高比模的鋁鋰合金、有序金屬間化合物及機械合金化合金、氧化物彌散強化合金、定向凝固柱晶和單晶合金等高溫結(jié)構(gòu)材料、金屬基復合材料以及形狀記憶合金、釹鐵硼永磁合金、貯氫合金等新型功能金屬材料，已分別在航空航天、能源、機電等各個領(lǐng)域獲得了應用，并產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益。（西安科技大學 楊嘉豪 高鑫）