什么是射线照相术？ 射线照相术是一种使用 X 射线、伽马射线或类似的电离辐射和非电离辐射来观察物体内部形状的成像技术。射线照相的应用包括医学射线照相（“诊断”和“治疗”）和工业射线照相。 工业射线照相是一种无损检测方法，可以检查多种类型的制造组件，以验证样品的内部结构和完整性。工业射线照相可以使用 X 射线或伽马射线。 两者都是电磁辐射的形式。不同形式的电磁能之间的差异与波长有关。 X 射线和伽马射线的波长最短，这种特性允许各种材料（如碳钢和其他金属）穿透、穿过和退出。具体方法包括工业计算机断层扫描。 什么是射线照相检测？ 射线照相检测 (RT) 是一种无损检测 (NDT) 方法，

什么是材料工程？ 新材料是有史以来最伟大的成就之一，自历史开始以来一直是人类成长、繁荣、安全和生活质量的核心。无论是在土木、化工、建筑、核能、航空、农业、机械、生物医学还是电气工程领域，总是新材料为新技术打开了大门。 在所有这些以及许多其他科学领域，材料科学家和工程师继续走在前沿。每次我们购买或使用新设备、机器或结构时，材料科学和工程都会影响我们的生活。 材料科学与工程学术领域的定义源于一种影响材料每一种应用的认识：正是材料的特性赋予了它的价值。可以根据材料的强度、电性能、耐热或耐腐蚀或各种其他原因来选择材料；但它们都是指属性。 经验表明，材料的所有有用特性都与其各个层次的结构密切相关

什么是金属铸造？ 金属铸造被定义为将熔融金属倒入模具中的过程，该模具包含具有所需几何形状的中空腔并允许冷却以形成凝固部件。 “铸造”一词也用于描述可追溯到 6000 年前的铸造工艺制成的零件。 从历史上看，它用于制造复杂和/或大型零件，而使用其他制造工艺制造这些零件会很困难或很昂贵。 金属铸造是一种具有古老根源的现代工艺。在金属铸造过程中，金属形状是通过将熔融金属倒入模具型腔中形成的，在模具型腔中冷却，然后从模具中取出。 金属铸造可以说是历史上最早、影响最大的工业工艺。它用于制造我们日常生活中使用的许多金属物体：汽车零件、火车车轮、灯柱、校车踏板等等。 此外，金属铸造厂将金属回收作

什么是钣金？ 钣金是通过工业过程形成的薄而扁平的金属。钣金是金属加工中使用的基本形式之一，它可以切割和弯曲成各种形状。无数日常用品都是用钣金制造的。 厚度变化很大；极薄的金属片被认为是箔或片材，厚度超过 6 毫米（0.25 英寸）的金属片被认为是钢板或“结构钢”。 钣金可提供扁平件或盘绕条。线圈是通过将连续的金属板通过分切机形成的。 在世界大部分地区，板材厚度以毫米为单位。在美国，钣金厚度通常由称为厚度的传统非线性度量来指定。数字越大，金属越薄。 常用的钢板规格从 30 号到约 7 号不等。厚度区分黑色金属（铁基）和有色金属，如铝或铜。例如，铜的厚度以盎司为单位，它代表一平方英尺区

什么是材料属性？ 材料的属性是某种材料的强度属性，即不依赖于材料数量的物理属性。这些定量特性可以作为衡量一种材料与另一种材料的优势的指标，从而有助于材料的选择。 属性可以是常数，也可以是一个或多个独立变量（例如温度）的函数。材料属性通常会根据测量材料的方向而有所不同，这种情况称为各向异性。 与不同物理现象相关的材料特性通常在给定的工作范围内呈线性（或近似呈线性）表现。将它们建模为线性函数可以显着简化用于描述特性的微分本构方程。 描述相关材料特性的方程通常用于预测系统的属性。 这些特性是通过标准化的测试方法测量的。许多此类方法已被各自的用户社区记录并通过互联网发布；参见 ASTM I

铁碳相图 铁碳相图广泛用于了解钢和铸铁的不同相。钢和铸铁都是铁和碳的混合物。而且，这两种合金都含有少量的微量元素。 该图非常复杂，但由于我们将探索限制在 Fe3C，因此我们将只关注高达 6.67 重量百分比的碳。 该铁碳相图以碳浓度为 X 轴，温度为 Y 轴。 图显示了 Fe-C 平衡图，其中描绘了各种钢和铸铁的各种组织（在加热和冷却过程中获得）、相和微观成分。主要结构、各条线的意义、临界点如下。 Fe-C 图结构 钢铁的主要微观成分如下： 奥氏体 铁氧体 水泥 珍珠岩 1。奥氏体 奥氏体是游离碳（铁素体）和铁在伽马铁中的固溶体。在加热钢时，在上临界温度之后，组织的形成完成为

什么是热处理？ 热处理是加热和冷却金属的过程，使用特定的预定方法来获得所需的性能。黑色金属和有色金属在使用前都要经过热处理。 随着时间的推移，已经开发了许多不同的方法。即使在今天，冶金学家仍在不断努力提高这些工艺的结果和成本效益。为此，他们制定了新的时间表或周期来生产各种等级。每个时间表都涉及不同的金属加热、保温和冷却速率。 这些方法，如果仔细遵循，可以生产出具有显着特殊物理和化学性质的不同标准的金属。 热处理的好处 进行热处理有多种原因。一些程序使金属变软，而另一些程序则增加硬度。它们还可能影响这些材料的导电性和导热性。 一些热处理方法可以减轻早期冷加工过程中引起的应力。其他人则

什么是不锈钢？ 不锈钢是一组铁基合金，其中至少含有约 11% 的铬，这种成分可防止铁生锈并提供耐热性能。特定类型的不锈钢通常用三位数字表示，例如 304 不锈钢。 不锈钢是一种耐腐蚀合金，由铁、铬以及某些情况下的镍和其他金属制成。 不锈钢是完全和无限可回收的，是卓越的“绿色材料”。事实上，建筑业的实际复苏率接近100%。 不锈钢也是环境中性和惰性的，其耐用性确保它符合可持续建筑的要求。此外，它不会浸出与水等元素接触时会改变其成分的化合物。 除了这些环境优势外，不锈钢还具有美观、极其卫生、易于护理、极其耐用等诸多优点。因此，在许多日常用品中都可以找到不锈钢。 它还在能源、建筑、

石墨的结构 石墨具有巨大的共价结构，其中：每个碳原子通过共价键连接到其他三个碳原子。碳原子形成具有六边形原子排列的层。各层之间的作用力较弱。 石墨具有层状结构，很难在三个维度上令人信服地绘制出来。下图显示了每一层中原子的排列方式以及层间的间隔方式。 根据化学键的类型，固体碳有不同的形式，称为同素异形体。最常见的两种是金刚石和石墨。 在金刚石中，键是 sp3，原子形成四面体，每个都与四个最近的邻居结合。在石墨中，它们是 sp2 轨道杂化物，原子在平面中形成，每个原子与三个相隔 120 度的最近邻原子结合。 各个层称为石墨烯 .在每一层中，碳原子排列成蜂窝晶格，键长为0.142 nm，面

什么是渗碳？ 渗碳是一种表面硬化过程，其中碳在足够高的温度下扩散到钢部件的表层以改变钢的晶粒结构。这种变化使钢能够吸收碳。结果是耐磨层使渗碳成为生产坚固、安全金属的理想工艺。 渗碳是一种热处理过程，其中铁或钢吸收碳，而金属在含碳材料（如木炭或一氧化碳）的存在下被加热。目的是使金属更硬。 根据时间和温度，受影响区域的碳含量可能会有所不同。较长的渗碳时间和较高的温度通常会增加碳扩散的深度。 当铁或钢通过淬火快速冷却时，由于从奥氏体转变为马氏体，外表面较高的碳含量变硬，而芯部仍保持铁素体和/或珠光体组织的柔软和韧性。 这种制造工艺的特点可以分为以下几个关键点： 适用于低碳工件； 工件与

什么是粘合剂粘合？ 粘合剂粘合是将两个表面连接在一起的过程，通常会产生光滑的粘合。这可能涉及使用胶水、环氧树脂或多种塑料剂中的一种，它们通过溶剂的蒸发或通过加热、时间或压力固化而粘合。 使用这种技术，组件用粘合剂连接。可用的粘合剂种类繁多，可以将各种材料粘合在一起，用于汽车、手机、个人护理产品、建筑、计算机和医疗设备等各种产品。 粘合剂往往会产生相对较弱的粘合，但随着新的自固化粘合剂的使用，这些粘合现在已接近材料本身的强度。因此，胶合现在是许多应用的首选连接方法，尤其是当接头不再受热或风化时。 许多现代粘合剂是碳基石化衍生物，可用于各种粘合应用，包括粘合金属和各种材料。这种类型的粘合剂

什么是弹性？ 弹性是指身体消耗能量的能力，当处于弹性极限时，它们会承受并从困难的条件下回到原来的位置。 由于弹性特性，材料可以在没有永久变形的情况下储存能量，一旦移除负载并释放能量，因此身体不会发生永久变形。 在弹簧作用的材料中，这个特性是需要的。 什么是弹性模量？ 弹性模量是材料在不产生永久变形的情况下可以吸收的每单位​​体积的应变能量（即应变能密度）。弹性模量计算为应力-应变曲线下面积达到弹性极限。 然而，由于弹性极限和屈服点通常非常接近，因此弹性可以近似为应力-应变曲线下直至屈服点的面积。由于应力-应变曲线在弹性极限之前几乎是线性的，所以这个区域是三角形的。 单位体积的材

什么是延展性？ 延展性是材料响应应力而永久变形（例如，拉伸、弯曲或扩展）的能力。例如，大多数常见的钢都具有很强的延展性，因此可以适应局部应力集中。 玻璃等脆性材料无法承受应力集中，因为它们缺乏延展性，因此很容易断裂。当材料试样受到应力时，它首先会发生弹性变形（参见弹性）；超过一定的变形，称为弹性极限，变形变成永久的。 在材料科学中，延展性是指材料在断裂前在拉应力下能够承受塑性变形的程度。 延展性是工程和制造中的一个重要考虑因素，它定义了材料对某些制造操作（例如冷加工）的适用性及其吸收机械过载的能力。通常被描述为具有延展性的材料包括金和铜。 延展性是一种类似的机械性能，其特点是材料能

什么是电镀？ 镀锌或镀锌是在钢或铁上施加锌保护层以防止生锈的过程。最常见的方法是热浸镀锌，将零件浸入熔融的热锌浴中。 镀锌是保护金属免受腐蚀的最广泛使用的方法之一。将较薄的锌层涂在较厚的贱金属上以使其免受环境影响。 下次您在车里时，请查看您经过的路标和路灯柱。他们中的许多人是愚蠢的，银色的。这个“银”其实就是锌涂层。 例如，可用于建造或修复钢结构的镀锌钢的支持者因其特殊性能而受益于较低的维护和维修成本。 如果没有保护，钢会因大气条件而随着时间的推移而生锈。生锈程度取决于产品所处的环境。铁锈是铁和氧在水或湿气存在下发生还原和氧化反应生成的氧化铁（通常为红色氧化物）。 有油漆或塑料涂

什么是铸铁？ 铸铁是一组碳含量超过 2% 至 4% 的铁碳合金。此外，硅和锰的含量从 1% 到 3% 不等，还有微量杂质，如硫和磷。铸铁是在高炉中还原铁矿石制成的。 将液态铁浇注或铸造并硬化成生锭，然后在冲天炉中将生铁与废料和合金元素一起重熔，然后再铸成模具，从而生产出各种产品。 合金成分在断裂时会影响其颜色：白口铸铁含有碳化物杂质，使裂纹容易通过，灰口铸铁含有石墨片，可在材料断裂时偏转通过的裂纹并引发无数新裂纹，球墨铸铁含有球状石墨阻止裂缝的“结节”阻碍了进一步的进展。 除可锻铸铁外，铸铁往往很脆。铸铁以其较低的熔点、良好的流动性、可铸性、优良的切削加工性、抗变形性和耐磨性，成为一种

什么是石墨？ 石墨，古称石墨，是一种柔软的结晶碳，其原子排列成六边形结构。石墨是一种天然存在的结晶碳形式。它是在变质岩和火成岩中发现的天然元素矿物。石墨是一种极端矿物。 石墨是一种矿物，当碳在地壳和上地幔中受到热量和压力时形成。生产石墨需要 75,000 磅/平方英寸的压力和 750 摄氏度的温度。这些对应于麻粒岩变质相。在高压和高温下，它会转化为金刚石。 呈灰黑色，不透明，有金属光泽，柔韧但无弹性。它具有金属和非金属的特性，使其适用于许多工业应用。金属特性包括导热性和导电性。非金属性能包括惰性、高耐热性和润滑性。 石墨用于铅笔和润滑剂。它是热和电的良导体。其高导电性使其可用于电极、

铬是一种矿物质。它被称为“必需微量元素”，因为极少量的铬是人体健康所必需的。有两种形式的铬。三价铬存在于食品和补充剂中，对人类是安全的。另一种形式，六价铬，是一种已知的毒素，会导致皮肤问题和肺癌。这里只讨论三价铬。 铬用于缺铬。它也用于糖尿病、高胆固醇、导致卵巢肿大并伴有囊肿（多囊卵巢综合征或 PCOS）的激素紊乱和许多其他疾病，但没有良好的科学证据支持这些用途中的大多数。但在本文中，我们将讨论铬作为金属及其性质和用途。 什么是金属铬？ 铬是一种化学元素，符号Cr，原子序数24。它是第6族的第一个元素。它是一种钢灰色、有光泽、硬而脆的过渡金属。铬是不锈钢的主要添加剂，具有抗腐蚀性能。 铬

石墨具有巨大的共价结构，其中：每个碳原子通过共价键连接到其他三个碳原子。碳原子形成具有六边形原子排列的层。这些层之间的作用力较弱。此外，石墨具有以下特性 石墨的物理性质 石墨的熔点很高，与钻石相似。石墨是一种柔软、光滑的感觉，用于铅笔和锁等物品的干润滑剂。它的密度比钻石低。它不溶于水和有机溶剂——与钻石不溶的原因相同。 石墨具有高熔点 , 类似于 a 钻石。为了熔化石墨，将一张纸从另一张纸上松开是不够的。你必须打破整个结构中的共价键。 这是一种柔软、光滑的感觉， 并用于铅笔和锁等物品的干润滑剂。你可以把石墨想象成一副卡片——每张卡片都很坚固，但卡片会相互滑动，甚至完全从卡片包中掉下来。

石墨有多种几乎相互矛盾的用途。碳的同素异形体和世界上最软的矿物质之一，其用途从书写工具到润滑剂。 它可以制成一个原子厚的石墨烯圆柱体，这是一种用于运动器材的超强度材料。石墨既可以像金属一样导电，又可以作为一种耐高温的非金属。 石墨在岩石裂缝中以薄片和脉状自然存在，或者以无定形块的形式存在。石墨的基本晶体结构是六方晶胞中牢固结合的碳原子的平板。 这些被称为石墨烯的薄片相互堆叠以产生体积，但薄片之间的垂直键非常弱。这些垂直粘合的弱点使片材能够劈开并相互滑动。 然而，如果将石墨烯薄片水平排列并卷起，所得材料的强度是钢的 100 倍。 石墨的用途 石墨还用于铅笔、钢铁制造和智能手机等

什么是钢？ 钢是一种由铁组成的合金，通常含有十分之几的碳，与其他形式的铁相比，它可以提高其强度和抗断裂性。许多其他元素可能存在或添加。耐腐蚀和抗氧化的不锈钢通常需要额外添加 11% 的铬。 由于其高抗拉强度和低成本，钢被用于建筑、基础设施、工具、船舶、火车、汽车、机器、电器和武器。铁是钢的基础金属。 根据温度，它可以采用两种结晶形式（同素异形体）：体心立方和面心立方。铁的同素异形体与合金元素初生碳的相互作用赋予了钢和铸铁一系列独特的性能。 在纯铁中，晶体结构对相互滑过的铁原子的抵抗力相对较小，因此纯铁具有相当的延展性，或柔软且易于形成。在钢中，铁中的少量碳、其他元素和夹杂物可作为硬化