金屬材料所具有的那種能夠適應實際生產工藝要求的能力統稱工藝性能。例如,鑄造性、鍛造性、深沖性、彎曲性、切削性、焊接性、淬透性等。
材料的工藝性能是一種參量,用于表征材料適應工藝而獲得規定性能和外形的能力。
為了滿足上述的性能要求,必須要控制材料的成分,組織和結構(或廣義的結構)。
金屬材料的加工工藝性能,可以通過相應的材料試驗加以評定。
加工工藝的目的是控制金屬材料外部形狀和內部結構。例如,將不銹鋼板材加工成不銹鋼焊接鋼管,就需要一系列諸如剪切、成形、焊接、熱處理、酸洗和檢驗等一系列控制其外部形狀和內部結構的工藝過程,才能加工成不銹鋼焊接鋼管。不銹鋼所以能廣泛的得到應用,就是由它的可加工性能作支撐的。了解掌握不銹鋼的加工性能,對加工工藝制定,對不銹鋼的正確、合理選用是有幫助的,也是必不可少的。工藝是利用生產工具對各種原材料、半成品進行加工或處理,使之成為產成品的方法。材料工藝的目的在于最經濟地滿足產品的要求,這些要求包括材料內部的成分、結構和組織(可以并稱為結構)以及外部形狀(尺寸及表面質量)。依據這個目的,做如下幾點說明。
一、加工工藝
1. 產品
產品一般可分為原材料和器件兩大類。材料生產廠的產品為原材料,而材料加工廠的產品為器皿和構件等。以金屬材料為例,冶金廠生產的產品是各種金屬材料的棒、絲、板、管等;而機械廠則由冶金廠的產品為原材料加工成各種器件。
2. 要求
生產和加工廠都要遵循一定的工業標準進行生產和加工。工業標準的內容反映了制定標準時的工業水平以及制定人的認識水平。
工業產品的標準必須寬嚴適度,不必要的“過嚴”標準,將會造成不必要地判為不合格,引起浪費。而不適度地“從寬”,將造成用戶無法使用。
“從嚴”和“從寬”對用戶都是不利的,選用材料時一方面要從理論和實驗兩方面去“吃透”工業標準中的規定,理解后執行,這樣可以提高執行時的自覺性;另一方面,要加強國際交流,注意國際動向,不要過于滯后修訂標準。在這些基礎上,繼續慎重地發展工業標準。
3. 經濟
材料使用者希望能得到“物美價廉”材料;材料生產者希望自己的材料能“優質優價”,這分別是使用者和供應商們各自傾向性的愿望。如果真能實現上述的愿望,這無疑對雙方都有經濟效益,也就是人們常說的雙贏關系,而且對整個社會也有效益。
材料的生產和加工的工藝是極為繁多的,都有它們的科學原理和技術訣竅,它們的合理性和先進性代表著一個國家的科技水平。此外,材料的加工工藝,例如,熱加工、冷加工、切削、焊接等,還涉及材料的工藝性能,它是影響材料能否大量“應用”的一個重要因素,也是材料“發展”中的一個重要領域。
二、工藝性能
工藝性能如前所述,是指金屬材料適應加工工藝要求的能力。按照金屬工藝方法的不同,有鑄造性能、鍛造性能、焊接性能(可焊性)、切削性能和成形性能等。工藝性能往往是由材料的物理性能、化學性能、力學性能等綜合決定的。例如,馬氏體不銹鋼力學性能的強度高,但其焊接性能卻很差。