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金属材料在军工生产中的应用

人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后

出现的铜器时代、铁器时代，均以金属材料的应用为其时代的显著标志。现代，

种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。

金属材料的结构及其性能决定了它的应用。而金属材料的性能包括工艺性

能和使用性能。工艺性能是指在加工制造过程中材料适应加工的性能，如铸造

性、锻造性、焊接性、淬透性、切削加工性等。使用性能是指材料在使用条件

和使用环境下所表现出来的性能，包括力学性能（如强度、塑性、硬度、韧性、

疲劳强度等）、物理性能（如熔点、密度热容、电阻率、磁性强度等）和化学

性能（如耐腐蚀性、抗氧化性等）。

我们对金属材料的认识应从以下几方面开始：

一、分类：

金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。

1、黑色金属又称钢铁材料，包括含铁90％以上的工业纯铁，含碳2％～4％

的铸铁，含碳小于2％的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高

温合金、精密合金等。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。

2、有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、

重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。有色合金的强度和硬度一

般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系数小。

3、特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通

过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；

还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金，以及金

属基复合材料等。

金属材料具有许多优良性能，是目前国名经济各行业、各部门应用最广泛

的工程材料之一，特别是在车辆、机床、热能、化工、航空航天、建筑等行业

各种部件和零件的制造中，发挥了不可替代的作用。

在航空航天中的应用。航空航天产品受使用条件和环境的制约，对材料提

出严格要求。采用的结构材料须轻质、高强、耐高温和耐高温腐蚀。航空航天

材料主要包括航空航天结构材料和航空航天功能材料。结构材料主要包括运载

火箭及导弹材料和航天飞行材料。运载火箭箭体用金属材料主要是高强铝合金，

推进剂储存箱用金属材料主要是高强可焊铝锂合金。火箭发动机主要使用电寿

材料、高温合金、超低温钛合金、高强钛合金、不锈钢、金属间化合物等材料。

二、金属材料的发展趋势

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金属材料，尤其是新型金属材料在目前的情况下，应用较为广泛，前景依

然不错，这种状况将持续很长时间，非金属材料的研究进展将决定这种状态的

时间长短。

（1）镁及镁合金

镁由于优良的物理性能和机械加工性能，丰富的蕴藏量，已经被业内公认

为最有前途的轻量化材料及21世纪的绿色金属材料，未来几十年内镁将成为需

求增长最快的有色金属。汽车、摩托车等交通类产品用镁合金，镁作为实际应

用中最轻的金属结构材料，在汽车的减重和性能改善中的重要作用受到人们的

重视。世界各大汽车公司已经将镁合金制造零件作为重要发展方向。电子及家

电用镁合金，汽车行业对镁合金的大量需求，推动了镁合金生产技术的多项突

破，镁合金的使用成本也大幅度下降，从而促进了镁合金在计算机、通讯、仪

器仪表、家电、医疗、轻工等行业的应用发展。其中，镁合金应用发展最快的

是电子信息和仪器仪表行业。在薄壁、微型、抗摔撞的要求之下，加上电磁屏

蔽、散热和环保方面的考虑，镁合金成了厂家的最佳选择。另外，镁合金外壳