Физични и механични свойства
Цвят. В цвят, различен от другите метали, само меден (розово червено) или злато (жълто). Сребърен има характерен бяла светлина; алуминий, магнезий, платина, калай, кадмий, живак - синьо-бял; желязо, олово, арсен и - сиво. В силно разделени държавни метали са сиви. Кафяво или черно.
При престой за дълго време във въздуха окислява повечето метали и потъмнява. Металите не окисляват на въздух (сребро, злато и платина метали от групата), и метали, които са се образували върху повърхността на тънкия слой на защитни окиси (алуминий, и т.н.), не се променя цвета си и гланц за дълго време.
Относително тегло. Специфична метал тегло е теглото на 1 cm3 на материята, изразена в грамове.
Освен малка група от леки метали (алуминий, магнезий) с плътност от по-малко от 3, повечето метали има значителна част (Таблица 1) поотделно.
Със специфично тегло от платина (21.4) и злато (19,32), намерено в нативната форма, са извлечени чрез промиване от придружаващите сравнително леки частици от пясък, глина и т.н.
Ниско специфично тегло на алуминий и магнезий е от съществено значение в изграждането на въздухоплавателни средства, и следователно леки сплави на тези метали внимателно проучена.
В леярната бизнес е голяма разлика метали понякога причинява трудности при подготовката на хомогенни сплави. Когато легиращи метали с много различно специфично тегло, по-лек метал могат да се появят. Подобно явление се наблюдава, например, при производството на олово бронз, съдържащ 60% Pb и 40% Си.
Точка на топене. Температурата, при която се загрява метал се прехвърля от твърдо състояние в течността, наречен температурата на топене (вж. Таблица. 1).
Необходимо е да се вземе предвид промяната в температурата на топене на сплавта, когато са вложени в нови неговите избиратели. точка на топене платина 1773 ° С и окисление, светлина, дим точка платинен тигел може лесно да издържат на температура на пламък. В образуването на сажди намаляване на пламъка (от непълно изгаряне), въпреки по-ниска температура на пламъка, платинен тигел, присъединяване към съединение с излишък на неизгорял въглерод могат да образуват по-крехка и топим въглероден платинен тигел и се влошава. Pure желязо заедно с въглеродния дава относително ниска точка на топене чугун с точка на топене от около 1130 ° С Обратното може да се случи явление като разтопен алуминий и 30% Ni. Преди това счита за крайно необходимо, за да започне топенето винаги топи от най-огнеупорен метал, но в този случай не е възможно да се направи. Ако започнем с топенето на никел (температурата на топене е 1454 ° С) и се въвежда в нея бавно ниско алуминиев на топене (точка на топене 660 ° С), след това се втвърдява сплав.
Когато съдържанието на 68,5% Ni 31,5% Al и образува химично съединение AlNis точка на топене от около 1620 ° С, така че легиращ метал, който може да се получи химичното съединение с точка на топене над температурата на топене на изходните компоненти, трябва да се ръководи състояние диаграма показва как температурата на топене сплав с постепенна промяна в състава си и олово топене съответно.
Специфична топлина. Количеството топлина в големи калории (ккал - ккал) е необходимо да се повиши температурата на 1 кг метал за 1 ° С, тя се нарича топлинната мощност на метал, и е означен с буквата С.
промени топлинен капацитет малко с температура. Таблицата показва средната температура е обикновено, например от 0 до 100 ° С (виж таблица. 1)
На латентната топлина на стапяне. За да се стопи твърдо, т.е. се прехвърля в течно състояние, е необходимо не само да се загрява до температурата му на топене, но също така да прекарат допълнителна топлинна енергия, която не води до увеличаване на телесната температура на стопилка, и отива до разрушаване на кристалната структура. Докато всички не твърдото вещество премине изцяло в течно състояние, температурата не превиши над температурата на топлинна енергия. Повишаване на капацитета източник на топлина може да ускори само топене, но температурата на топене на веществото ще остане непроменен до пълно стопяване.
Количеството топлина, идващи за увеличаване на 1 кг твърдо вещество при температурата на топене в течно състояние при същата температура, се нарича латентна топлина на топене и се изразява в повече калории.
Топлопроводимост. метал свойство се нарича за провеждане на топлопроводимост топлопроводимост характеризира с коефициент на топлопроводимост, което показва колко калории на топлина могат да преминават за единица време през 1 cm ° С вещество, когато температурната разлика на двете противоположни страни на куб 1 ° С, и е означен с буквата # 955;.
Топлопроводимостта на алуминий е пет пъти по-голяма от термичната проводимост на железни, алуминиеви сплави и следователно често замени желязо в производството на бутала на двигатели с вътрешно горене. Освен това буталото същество от алуминиева сплав лесно да желязо е около три пъти улесняват изграждане на положителни. Метали с висока топлопроводимост в същото време са най-добрите проводници на електричество.
Електрическо съпротивление. Устройството на електрическото съпротивление взети съпротивление Hg 106.3 см с напречно сечение от 1 cm 2 C при 0 ° С Това устройство се нарича ома (означен # 937). Колкото по-голяма от дължината на проводник и по-малък на напречното сечение на проводника, толкова по-голяма устойчивост. В същото дължина и напречното сечение на проводници с различни метали имат различна устойчивост, която се характеризира с съпротивление. Съпротивление показва как съпротивлението на проводника на метал и 1 м част от 1 mm 2 В.
За всички метали се характеризира с увеличаване на електрическото съпротивление с повишаване на температурата, за разлика от неметални материали, eletrosoprotivlenie което намалява при нагряване.
Мед и алуминий, с най-малка електрическа устойчивост на всички метали (освен сребро), са основните метали за електрически проводници.
Топлинният коефициент на линейно разширение. Увеличаване дължина обект на единица дължина чрез загряване до 1 ° С се нарича коефициент на термично линейно разширение # 945;.
Тъй като коефициентът # 945; е много малък, тогава стойността му в таблици обикновено се дава с фактор от 10 -6 ° С, т.е. в части на милион оригиналната дължина, модифицирани при 0 ° С на собственост на метали разширява при нагряване и договор при охлаждане да се счита за производството на метални конструкции и машинни части.
Коефициентът на линейно разширение може да се счита почти постоянно с малки промени в температурата. Силно нагряване той може да промени стойността си значително. Има сплави, имащи особено малка стойност # 945;. Например, Алуминиеви "инвар" (35% Fe и 35% Ni) е в границите от -10 до 90 ° С коефициента на топлинно линейно разширение # 945; близо до нула; обаче, когато температурата се повиши над 100 ° С се увеличава бързо.
Когато втвърдяване на формованите части ако тънките части се охлажда и договор бързо от дебел, пукнатини може да се случи, когато има вредни вътрешни напрежения. Дизайнер за да се избегнат пукнатини трябва умело да изберете размера на секции в отливката.
Термично разширение е важно за заварени конструкции, в която има и вътрешни напрежения.
Особено внимание трябва да се счита линейно разширение в производството на метали и прецизно измерване (прецизност) на устройства, в производството на уреди и машини части, работещи при повишена температура.
Абсорбцията на газове. Много метали и сплави имат свойството да абсорбират течност и разтворени газове, и по-силен по-висока прегряване течния метал. След охлаждане и кристализация на разтворимостта на газове намалява. Те превъзхождат в дебелината на втвърдяване метал и могат да образуват голям брой шупли и други дефекти. Това е брак в резултат на недостатъчна плътност и здравина на отливката. Разтвореният кислород в метала може да доведе до химически съединения с метал, и намаляване на метал якост.
За да премахнете газове и течен деоксидиране метал (например стомана) се използват елементи, които имат силен афинитет с кислород и азот, naprmer алуминиев метал. Тя съчетава с кислород и азот и оформен в zhtom оксиди и нитриди алуминиев лежи върху повърхността на стопения метал и се прехвърля в шлаката. За дезоксидация на мед и негови сплави често се използва фосфорен мед - сплав с 12-14% Р, използвайки фосфорен голям афинитет с кислород.
От особено значение е цялостно дезоксидация и други медни сплави успешната обработка на налягане горещо или студено (подвижен, пресоване, коване, щамповане, рисуване и т.н.), и да се намали брака. Въпреки това, излишък дезоксидатор, преминава в сплавта, като неговите компоненти може да влоши свойствата на сплавта.
Оксиди дезоксидатор, произтичащи от дезоксидация на сплавта трябва лесно да се разпределят от това, на повърхността като шлака.
Това допринася за достатъчна разлика между специфичните тегла на сплавта и неговите дезоксидация продукти. Остават в сплавта след реакцията, лек излишък на дезоксидатор деоксидиране не трябва да падне obratavyaemost и механични свойства на сплавта.
Както дезоксидиращ не трябва да използвате скъпи и редки материали. Дезоксидиращ трябва да бъде удобен за точна проба, като я добавите към пакета.
Магнитни свойства. Според магнитните свойства на всички метали се разделят на две групи - на диамагнитно и парамагнитен. Когато правите диамагнитно метал в магнитното поле се намалява, а при извършване на магнитното поле на парамагнитен метал се засилва. То се отнася диамагнитната метали берилий, антимон, бисмут, мед, злато, сребро, цинк, кадмий, живак и други. Парамагнитно метали, алуминий, калций, барий, молибден, волфрам и други.
Особен случай на метал е парамагнитни, феромагнитен метал - желязо, никел, кобалт и рядък елемент - гадолиний.
Желязо, кобалт и никел губят магнитни свойства при високи температури (желязо с 759 ° С, кобалт при 1110 ° С и никел при 350 ° С).
Diffusion. Тече във времето процес подравняване състав на газ в течност и дори твърдо вещество чрез взаимно проникване на частици се нарича дифузия. Поцинкована стомана и други подобни операции на дифузията на течния метал в твърдото вещество. Твърдото вещество може да дифундира в течността - разтворена в него. Тя е от практическо значение се наблюдава, наред с други неща, в производството на стомана и други сплави където твърд метал се разтваря в стопения метал или сплав.
Газ дифузия в твърда метал се използва широко в процеси като азотиране (азотиране) от стомана, когато амоняк се инжектира в пещта, в която частите се поставят разлага при нагряване до 500-600 ° С, и улавяне азот дифундира в твърда стомана, образувайки на повърхността й е много трудно нитриди. Времето за нагряване и температурата на нагряване амоняк определя дълбочината на нитрирания слой. Дифузията на алуминий в повърхността на желязо, стомана или чугун продукт при температура от около 900 ° С ( "Алитиране" продукти) води до повишаване тяхната устойчивост на корозия.
Твърдост. метал твърдост се нарича съпротивлението, предлагани от метал вдлъбнатината нея твърди предмети. Най-честите методи са методите за определяне на твърдостта по Бринел и Rockwell.
Еластичност. еластичността на метала, се нарича метал собственост, за да се възстанови първоначалната си форма и размер, след прекратяване на външната сила, което води до неговото деформиране.
метална лента се подлага на действието на сила на опън, удължава. Ако това усилие не надвишава определена величина за даден материал, бара след премахване на натоварването получава първоначалните си размери. Големината на тази сила се нарича граница на еластичност.
Ако натоварването е извън границата на еластичност, след отстраняването на формата за зареждане на бара не се възстановява, а барът ще бъде удължен; такава деформация, се нарича пластмаса.
Сила. Сила метал наречен собственост на устойчивост на външни деструктивни сили. В зависимост от характера на тези външни сили се разграничат на опън, натиск, огъване, усукване и т.н. Напрежение съответстваща на максимално натоварване преди разрушаването на пробата, се нарича якостта на опън, определяне на максимална сила F, която може да издържа на пробата по време на изпитването, се раздели от първоначалната проба площ на напречното сечение F ° С
Вискозитетът на шока. Вискозитет характеризира с устойчивост на удар.
Специфична якост (устойчивост на удар) се определя от количеството на нужда да се прекъсне лентата от огъването на товара шок на т.нар въздействие тестер Charpy разделен на напречното сечение на пробата, изразена в кг-т / cm 2 В.
Технологични свойства.
Пластичност. Едно от основните свойства на метала е тяхната еластичност, т.е. метал способност спад натоварване, се деформира под външни сили без счупване и да даде остатъчен (продължи след отстраняване на натоварването) деформация. Пластичността понякога характеризиране на опън удължение на количеството на пробата.
нарастване дължина проба съотношение на опън към първоначалната си дължина, изразено като процент, наречен удължение и означен # 948;,%. Удължение се определя след разликата на пробата и показва способността на метала за удължени под сили на опън.
Ковкост. Способността да се противопоставят на метал без унищожаване пластмаса работен (коване, подвижен, пресоване, и т.н.) се нарича пластичност. метал пластичност zavisitot своята пластичност. Сферографитен метали обикновено притежават добра пластичност.
Свиване. намаляване метал свиване се нарича разширен метал в неговото втвърдяване и охлаждане до стайна температура.
Съответният промяната в линейни размери, изразено в проценти, се нарича линейно свиване.
НЕПРЕКЪСНАТОСТ. Способността на разтопен метал, за да попълните формата и да даде добър кастинг, възпроизвежда точно формата, наречена течливост. Също пълнене добра форма, по-добре течливост допринася за получаване на здрави гъста леене чрез по-пълно отделяне на газове от течен метал и неметални включвания. метал тънколивкост се определя от вискозитета в разтопено състояние.
Устойчивост на износване. Способността на метала да се противопоставят на абразия, деградация повърхност или промяна в размера поради триене се нарича абразия.
за устойчивост на корозия. Способността на метала да се противопоставят на химически или електрохимически разрушаване на външната среда чрез действието на химични агенти и повишени температури се нарича устойчивост на корозия.
С машина. Способността на метал обработват с помощта на режещи инструменти, наречен обработваемост.
Свързани статии