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发表于 2010-10-24 06:20:14
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本帖最后由 leomet 于 2010-11-5 08:50 编辑
我台灣博客上的一篇貼文, 給外行人解釋"物理冶金". A post in my blog in Yahoo Taiwan.
物理冶金 所學何事? What is metallurgy?
冶, 陶冶, 改善/提昇之意; 金, 金屬.
冶金學 , 改善提昇金屬性質性能的一門科學.
"物理"冶金學 乃運用"物理手段" (機械力: 鍛打鎚擊; 熱力: 加熱/冷卻) 來改善/提昇 金屬性質性能的一門科學.
** Physical metallurgy is the study of the structure of metals and its influence on metal properties and performance.
-urgy = science of ; metal.lurgy(冶金) = science of metal = 金屬科學 metallurgist 金屬科學家
物理冶金(學)是一門科學, 專門探討金屬(微觀) 結構(microstructure 俗稱"金相組織")與它對金屬性質properties與性能performance的影響.
微觀結構的觀察需借助光學顯微鏡(可放大~1000x) 或電子顯微鏡(放大數十倍到十萬倍)
材料性質: 物理方面: 導電性 導磁性... ; 化學方面: 耐蝕性....
機械方面: 強度(靜態: 抗拉 抗壓 抗剪; 動態: 疲勞強度 耐衝擊性 ) 韌性, 耐磨耗性....
* 從事與金屬加工有關行業的人, 如果有這些金屬科學的知識, 遇到問題時, 就可很快解決, 甚至事先就可防範這些問題的發生.
現在是知識經濟的時代, 如果你的(工業)產品所應用到的工程知識越多, 通常其附加價值會越高.
你在金屬行業的薪資, 通常也是與你腦袋裡裝的冶金學知識成正比.
相 變化 (phase transformation)
1. 液相變固相 (即鑄造的 凝固過程, ) 晶粒形狀, 大小, 分佈情形, 該如何操控? 以獲得所要 的性質/性能.
2. 固相間的變化 (熱處理 ) 操控晶粒內部"相"的形狀, 大小, 分佈情形, 以獲得所要 的性質
金屬晶粒內部的"相 phase" 一般分為"結合相"(binding phase)與"耐磨相"(hard phase), 兩者之間的比例 可支配材料的韌性與耐磨性
(機械)性質來自於(金相)組織 , (金相)組織則由(化學)成份與熱履歷(heat history)來控制. 成份由材料的選用來決定. 熱履歷包括鑄造, 鍛造與熱處理過程. 搞懂這些後, 看著一個金相組織, 即可推斷出此金屬零件的過去---"熱履歷" (heat history) 與未來---預期的使用壽命(projected service life), 就像醫師看器官組織切片做診斷分析.
材料破損原因分析 Failure Analysis
研究金屬材料破壞/失效的機制, 知其原理後, 就可想辦法提昇機械性質, 增長使用壽命.
材料破裂後的破斷面紋路, 可看出應力大小, 破裂進行方向, 速度(驟裂? 緩裂?), 由此可找出破裂起源點, 找出破裂源點後, 再研究為何破裂由此處起始. 是設計上? 或製造上? 材料上? 還是熱處理問題? 有點像醫學上的"驗屍"工作. 有時候是兩三個因素 對材料的破裂都有"貢獻"---不是單一因素造成.
To be continued. |
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