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关于金属材料的物理、化学和力学性能我们知道哪些?

金属材料 时间:2019-08-02 浏览:187次
金属材料具有许多性能,不同的使用要求和环境,并且应具有相应的性能要求。具体来说,主要有: 物理和化学特性 金属材料的物理和化学性质主要是指材料的密度,熔点,导热系数,导电率,热膨胀系数,导磁率,耐腐蚀性等。常用金属材料的物理性质如图1所示。
金属材料具有许多性能,不同的使用要求和环境,并且应具有相应的性能要求。具体来说,主要有:
 
物理和化学特性
 
金属材料的物理和化学性质主要是指材料的密度,熔点,导热系数,导电率,热膨胀系数,导磁率,耐腐蚀性等。常用金属材料的物理性质如图1所示。
 
密度,单位材料的质量,由符号ρ表示。密度小于5.0kg / cm 2的金属通常称为轻金属,反之亦然,称为重金属。密度的概念可以解决一系列实际问题,例如计算毛坯的质量和识别金属材料。
 
熔点,纯金属和合金从固体转化为液体时的熔化温度。纯金属具有固定的熔点,合金的熔点取决于其组成。例如,港式铁碳合金具有不同的碳含量和不同的熔点。熔点是金属和合金熔炼,铸造和焊接的重要参数。
 
电导率是金属材料传导电流的能力。测量金属材料的导电率的指标是电阻率ρ。电阻率越小,金属的电阻越小,导电性越好。金属中的银具有最好的导电性,其次是铜和铝。
 
导热性是金属材料传导热量的特性。导热率通常通过导热率来测量。导热率的符号是λ。导热率越高,金属的导热性越好。银具有最好的导热性,其次是铜和铝。
 
热膨胀是金属材料随温度膨胀和收缩的性质。通常,当金属被加热时,它膨胀并且体积增加,并且当它冷却时,它收缩并且体积收缩。用于测量热膨胀的指数通常是线性膨胀系数,并且线性膨胀系数是指每增加1℃时金属长度与原始长度的比率。金属的线性膨胀系数不是固定值,并且随着温度的增加,其值相应地增加。在焊接过程中,由于加热不均匀,待焊接的工件被不均匀加热,这导致焊件的变形和焊接应力。
 
磁性是在磁场中被磁化的金属材料的特性。根据磁场中金属材料的磁化程度,可分为三种类型:铁磁材料(如铁,钴等),顺磁材料(如锰,铬等)和抗磁性材料。材料(如铜,锌等)。铁磁材料用于工程中。
 
抗氧化性是金属材料在高温下抵抗氧化气氛的腐蚀作用的能力。一般用于热力设备的高温部件。
 
耐腐蚀性是金属材料抵抗各种介质(大气,酸,碱盐等)侵蚀的能力。一般用于化工,热力设备等
 
金属材料的机械性能
 
机械性能是指金属受到外力时所表现出的性能。通常用于金属材料的机械性能主要包括强度,可塑性和冲击韧性。
 
和硬度等
 
强度是指金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力。强度越高,抗变形和断裂的能力越强。测量强度的常用指标是屈服点和拉伸强度。
 
拉伸强度是金属材料在拉动之前可承受的最大应力。它由符号σb表示。它也是金属材料强度的重要指标。使用中的金属材料的工作应力不应超过材料的抗拉强度,否则会造成破损甚至造成严重事故。其单位通常以MPa表示。
 
可塑性是指金属材料在外力作用下发生塑性变形的能力。可塑性越高,材料塑性变形的能力越强。塑性指数主要包括伸长率,截面减小量和冷弯角度。
 
伸长率是标距长度的伸长长度与金属材料被拉力破坏后的原始标距长度的百分比。也称为伸长率,用符号δ表示。用公式表示:
 
δ=(L1-L0)/ L0×100?0 ---样品的原始校准长度,mm; L1 ---样品破碎后标距长度,mm。当样品的原始长度与其直径的比率为5或10时,伸长率分别由δ5和δ10表示。
 
截面的减速比是金属材料在被外力破坏后横截面减小的百分比,并用符号ψ表示。用公式表示:
 
ψ=(F0-F1)/ F0×100≤0---样品的标距长度的原始横截面积,mm2; F ---样品断裂后的断面横截面积,mm2。 δ和ψ的值越大,金属材料的可塑性越好,并且它们的值可以通过拉伸试验获得。
 
由于大量的冷变形加工如弯曲和冲压,弯曲试验经常用于测量室内金属材料的可塑性,因此在船舶,锅炉,压力容器等工业部门中的冷弯角度温度。在试验过程中,长条试件根据规定的弯曲半径弯曲。当在张力表面上发生裂缝时,试样与原始平面之间的角度称为冷弯角,其由符号α表示。冷弯角度越大,金属材料的可塑性越好。冷弯试验是焊接接头的常用试验方法,可以与拉伸表面的焊接缺陷同时发现。
 
冲击韧性是金属材料在冲击载荷下抵抗损坏的能力。冲击韧性值是指样品破裂后缺口每单位面积消耗的功,用符号αk表示。用公式表示:
 
Kk = Ak / F(J / cm2)Ak ---冲击样品消耗的功,J; F ---样品断裂处的横截面积,cm2.αk的值越大,更好的材料韧性,受到冲击时不易破碎;相反,它更脆弱。金属材料的冲击韧性与温度有关。温度越低,冲击韧性值越小。
 
硬度是金属材料抵抗表面变形的能力。硬度是金属材料硬度的量度。根据不同的测量方法,硬度指数可分为布氏硬度(HB),洛氏硬度(HR)和维氏硬度(HV)。生产中常用的有布氏硬度和洛氏硬度。维氏硬度试验用于确定微结构的硬度。
 
布氏硬度是一种直径为10个模具的硬化钢球,在重力作用下压入样品表面,然后在样品上出现压痕,布氏硬度值可根据缩进的区域。对于一般硬度材料测量的硬度值相对准确并且被广泛使用。但是,布氏硬度不能测量硬度高于HB450的材料,也不能太薄或太小,不适合测量表面要求严格的成品。
 
在洛氏硬度试验期间,装载头上有三种类型的载荷:558N,980N,1470N。 A,B和C三种刻度分别代表试验机上的三个载荷值,并且相应地使用测得的硬度值:HRA,HRB,HRC。 HRC通常用于测量硬质合金和淬火回火钢的硬度。这种硬度测量的优点是:简单快速,可以确定最硬的金属,在实验过程中压痕小,可以测量成品,并且可以确定非常薄的材料;缺点是压痕的硬度值不够准确,需要进行点测量,取平均值来表示金属材料的硬度。
 

关键词:性能(1)

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