【2025精讲课】13.2.2金属材料

金属材料章节重点讲解了钢材的分类及其性能特点。钢材按含碳量分为低碳钢、中碳钢和高碳钢，根据品质分为普通钢、优质钢和高级优质钢。钢材的力学性能指标包括抗拉性能、冲击韧性、疲劳强度和硬度，其中抗拉性能通过拉伸试验测定弹性模量、屈服强度和伸长率，而冲击韧性则通过缺口试件冲击试验评价。
钢材加工方法中，冷加工强化工艺通过冷拉、冷拔或冷轧提高屈服强度，但会降低塑性；时效强化效果在冷加工后自然放置或加热时显现，可进一步提升极限强度。热处理方法包括退火、正火和回火，用于优化钢材内部结构。
矿山特殊钢材用途涉及矿用工字钢、U型钢和轻轨。工字钢用于直线型巷道支护，U型钢适用于曲线巷道可缩支架，轻轨则用于井下运输轨道。钢丝绳类型区分依据机械特性、断面形状和绳芯材料，特级钢丝绳用于人员提升，异形钢丝绳用于稳绳系统。
钢材的优缺点分析显示，其强度高、韧性好，但耐腐蚀性差且易受温度变形影响。矿山应用中需关注钢丝绳分类与选型，如纤维芯与钢芯钢丝绳的性能差异，以及交互捻、同向捻对使用场景的适配性。