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由基普 Findley 教授
机械冶金学可以被定义作为合金的机械工作情况，处理用于的生产合金和范围从基本的这个基础结构之间的界面到宏观级别。 由于机械冶金学最严格和有关系金属如何中断并且扭屈，子体主要开发了由于惨败故障例如 Versaille 火车车祸 (疲劳)，力大无比 (韧性) 和凹下去的自由轮 (破裂机械工) 的终止。 最近，机械冶金学在区演变以回应挑战例如能源和运输。 此短的条款集中于将来的机会的示例在机械冶金学内的，但是这个域的历史背景在许多来源解决1-5。
达到特定机械性能的微结构工程的一个非常好的示例是叫的钢的新一代提前高强度钢 (AHSS)。 这些合金，包括双重阶段 (DP)，并且转换导致的可塑性 (行程) 钢有力量和可成形性的组合在前期生成钢是优越，因此他们广泛被实施到汽车制造业作为车身面板、门射线和机体柱子在许多其他潜在的应用中。 因为这些材料比生成钢预先严格，他们可以用于以更小的部分厚度允许通信工具减重和更加巨大的燃料经济。
DP 钢包括纯铁 (相对地软绵绵地) 和马氏体 (相对地艰苦)，并且形态学，体积分数，并且每个阶段的构成可以被剪裁达到力量和延展性的不同的组合。 行程钢包含与变换量的亲类低共熔体的纯铁保留的奥氏体、马氏体和白氏体 (图 1)。 行程钢机械工作情况是很大依靠的于保留的奥氏体的稳定性和转换对马氏体在装载期间。 有构成，一位机械冶金师能使用优选机械性能的 DP 和行程钢处理和微结构的许多差异 (图 2)。 然而，由于这些钢的复杂，仍有在区了解的例如故障演变，疲劳工作情况，并且焊接机械工作情况6。
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图 1. 微写器，生产由热色彩蚀刻，行程 780 钢。 米黄和橙色区是纯铁，蓝色区是马氏体，并且深蓝/紫色地区是保留的奥氏体6。 |
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图 2. 工程的重点与工程张力为低碳钢弯曲与 AHSS 比较的几种不同的类型。 行程和 DP 钢在这个文本讨论。 TWIP 钢依靠达到很多变形的机械孪生，并且 M220 是低延展性，马氏体的板钢7。 |
机械冶金学受益于新工具出现分析机械回应和微结构。 局部谷物取向的作用或在机械工作情况的整体纹理可以由电子背景散射的衍射 (EBSD) 想象学习。 图 3 显示在热变形时强加的机械负荷影响谷物在镍基础高温高强合金的再结晶工作情况倒数问题的一个 EBSD 图象8。 其他工具例如有高级控制和评定功能、 nanoindenters、9基本强制显微镜、原地机械10测试设备为电子显微镜，中子衍射计和高11变形率测试的设备的热机的处理模拟程序12启用了许多提前显示了实际工作情况的清楚在一个微观或宏观级别上不可能近来达到的机械冶金学研究。
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图 3. EBSD 倒数杆形象映射部分地被重结晶的 Inconel 945，镍基础高温高强合金为传递途径打算显示在腐蚀性环境。 小的谷物是被重结晶的谷物，并且大谷物被扭屈，但是不被重结晶。 粒度、纹理和限定范围 misorientation 数据可以从 EBSD 数据被提取帮助在模拟锻件实践的热变形时阐明再结晶结构 (S.P. Coryell) 的镜象。 |
总之，机械冶金学是一个域以扩展机会由于是可用测试机械工作情况并且机会高级材料发展的新工具，因为运输和能源业寻求变得更加高效。
参考
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2. M.A. Meyers，等，材料机械工作情况，第 2 编辑。 /Marc André Meyers， Krishan Kumar Chawla。 编辑。 剑桥： 剑桥大学出版社， 2009年。
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4. N.E. Dowling，材料机械工作情况： 变形、破裂和疲劳的，第 3 编辑工程方法。 编辑。 乌普曼 Saddle 河， NJ ： 皮尔逊学徒霍尔; 伦敦： 皮尔逊教育， 2007年。
5. H. Petroski，对工程师是人力的： 故障的作用在成功的设计。 纽约， NY ： 圣马丁的新闻， 1985年。
6. K.O. Findley， S. 刘， K. Clymer， M. 刘， J. 迪维斯。， “焊接性，处理，微结构和机械工作情况关系在先进的高强度钢”， AIST 事务处理，卷 2010年 8月 2010年。
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8. S.P. Coryell，等， “流工作情况高温高强合金 945 在高温变形时”，在 TMS 2010 补充行动第1卷，西雅图， WA， 2010年，页。 291-298.
9. “动力系统，公司”， www.gleeble.com， 2010年。
10. L. Cretegny 和 A. Saxena， “表面变形的演变的 AFM 描述特性在疲劳期间的在多晶的铜”，学报 Materialia，第49卷，页。 3755-3765， 2001年 10月。
11. D.W. 布朗，等， “铀的单轴的拉伸变形 6 个重量 pct 铌： 变形孪生”，冶金和材料事务处理实际冶金学和材料学，第32卷，页的中子衍射研究。 2219-2228， 2001年 9月。
12. I.D. 崔，等， “保留的奥氏体稳定性的作用对行程钢高速变形工作情况”，金属和材料国际，第12卷，页。 13-19， 2006年 2月。
版权 AZoM.com，基普 Findley (最小值科罗拉多学校教授)