Свойства металлов и сплавов

1) Физические и химические свойства:

Физические свойства:

Плотность (кг/м^3) – отношение массы металла с его объему. Металлы с малой плотностью применяют при изготовлении легких конструкций, например, сплавы магния и алюминия в самолетостроении .

Температура плавления (*С) – Температура, при которой металл переходит в жидкое состояние. Легкоплавкие сплавы: алюминий с Т плавления 660 *С, олово с Т плавления 232 *С; Тугоплавкие: Вольфрам с Т плавления 3416 *С, железо с Т плавления 1539 *С.

Тепловое расширение – равномерное увеличение объема тела при нагревании. Характеризующая коэффициентом расрирения а (град^-1). Этот коэффициент показывает относительное изменение линейных размеров тела при изменении температуры на один градус. Оыбчно определяют средний коэффициент линейного расширения, характеризующий тепловое раширение в широком интервале температур, от 0 или 20 *С до заданной.

Металлы хорошо проводят тепло и электрически ток, то есть они тепловодны и электропроводны. Самую высокую электропускаемость имеют серебро, медь, алюминий, золото и железо

Пластичность. Металлы изменяют свою форму при ударе. В сильно нагретом состоянии они куются. Их можно прокатывать в листы, вытягиватть в проволку, следовательно, металлы пластичны и ковки. Только марганец, висмут хрупки.

Отличия твердости. Самый твердый металл хром, самый мягкий натрий и калий.

Химические свойства:

Коррозийная стойкость. Коррозией называют разрушение вещества в результате электрохимического или химического взаимоотношения с окружающей средой. Самым распространненым примером считаетсся ржаверние железа. Коррозийная стойка относится к важнейшим природным характеристикам ряда металлов. В связи с этим такие вещества, как серебро, золото и платина получили название «благородные».

Черные металлы подвержены разрушению быстрее и сильнее, нежели цветные.

Окисляемость. Эта характеристика указывает на способность элемента вступать в реакцию с кислородом под влиянием окислителей.

Растворимость. Металлы , обладающие в жидком состоянии неограниченной раствориемостью, при затвердении могу формировать твердые растворы. В этих растворах атомы от одного компонента выстраиваются в кристаличекую решетку другого составляющего только в определенных пределах.

2) Механические свойства.

Прочность – способность металла или сплава противостоять деформации, разрушению под действиями приложенных нагрузок- растягивающих, сжимающих, изгибающих, скручивающих и срезающих.

Твердость – способность металла или сплава оказывать сопративление проникновению в него другого, более твердого тела.

Способы испытания твердых металлов и сплавов вдавливанием в поверхность образца:

1) Стального закаленного шарика диаметром 2.5:5 или 10 мм – определение твердости по Бринеллю.

2) 2) стального закаленного шарика диаметром 1.588 мм или алмазного конуса с углом 120* - определение твердости по Роквеллу.

3) Правильной четырехгранной алмазной пирамиды – определение твердости по Виккерсу.

Упругость – способность металла или сплава не разрушаясь, изменять форму под действие мнагрузки или сохранять эту форму после ее снятия.

Ударная вязкость – способность металла или сплава сопротивляться действию ударных нагрузок. Ударная вязкость измеряется в Дж/м^2

Ползучесть – свойство металла или сплава медленно и непрерывно пластически деформироваться по действием постоянной нарузке.

3) Технологические свойства.

Ковкость - способность металла или сплава без разрушенния поддаваться обработке давлением (ковке, прокатке, прессовки и т.д.)

Ковкость металла зависит от его пластичности. Пластичные металлы обычно обладют хорошей ковкостью.

Усадка – это сокращенние объема расплавленного металла при его застывании и охлаждении до комнатной температуры. Соотвествующее изменение линейных размеров, выраженное в проценте , называется линейной усадкой.

Изностойкость – Способность металлов и сплавов сопротивляться химическому или электрохимическому разрушению его вовнешней влажной среде под действием химических реакторов и при повышеных температурах.

Обрабатываемость – способность металла обрабатываться при помощи различных режущих инструментов.

Для выплавки чугуна нужны железные руды, флюсы и топливо