- •2. Черные и цветные металлы
- •3. Типы кристаллических решеток
- •4. Дефекты в кристаллах
- •5. Анизотропия кристаллов
- •6. Кристаллизация металлов
- •7. Строение механического слитка
- •8. Физические свойства металлов
- •9. Химические свойства металлов
- •10. Основные механические свойства
- •11. Упруг ость, п ластичность, вязкость
- •12. Твердость, у сталость, выносливость
- •13. Испытания на у дарную вязкость,
- •14. Технологические
- •15. Нагрев металлов п ри обработке
- •16. Основные сведения о сплавах
- •17. Диаграмма состояний для случая
- •18. Диаграмма состояний сплавов,
- •19. Диаграмма состояния сплавов для
- •20. Диаграмма состояния сплавов,
- •21. Структурные составляющие
- •22. Диаграмма состояния «железо —
- •23. Диаграмма состояния «железо —
- •24. Продукция черной металлургии
- •25. Сп особы литья
- •26. Влияние компонентов на свойства
- •27. Белый и серый чугу н
- •28. Высокопрочный чугу н
- •29. Ковкий чугу н
- •30. Чугу ны со специальными
- •31. Стали, их классификация
- •32. Сп особы п олучения стали из чугу на
- •33. Влияние уг лерода на свойства
- •34. Влияние п остоянных п римесей
- •35. Стали уг леродистые обыкновенного
- •36. Стали уг леродистые качественные
- •37. Влияние легирующих элементов.
- •38. Цементуемые, у лучшаемые
- •39. Углеродистые инструментальные
- •40. Легированные инструментальные
- •41. Коррозионно-стойкие стали
- •42. Жаростойкие и ж аропрочные стали
- •43. Магнитные и магнитно-мягкие стали
- •44. Износостойкие стали.
- •45. Методы п олучения
- •46. Понятие термической обработки
- •47. Превращения в стали п ри нагреве
- •48. Превращения в стали
- •49. Ау стенитно-мартенситное
- •50. Отжиг
- •51. Закалка
- •52. Виды закалки
- •53. Отпу ск
- •54. Нормализация. Д ефекты
- •55. Термомеханическая обработка стали
- •56. Химико-термическая обработка
- •57. Азотирование
- •58. Поверхностное уп рочнение стали
- •59. Особенности термической
- •60. Термообработка серого и б елого
- •61. Получение алюминия
- •62. Деформируемые алюминиевые
- •63. Литейные алюминиевые сплавы
- •64. Получение меди и ее сплавов
- •65. Латунь
- •66. Бронзы, сплавы меди с никелем
- •67. Получение, свойства и п рименение
- •68. Олово, свинец, цинк и их сплавы
- •69. Антифрикционные сплавы
- •70. Туг оплавкие металлы и сплавы
- •71. Методы п олучения п орошков
- •72. Формирование заготовок и изделий
- •73. Твердые сплавы
- •74. Металлокерамика
- •75. Минералокерамические твердые
- •76. Пористая и компактная
- •77. Строение и структура п ластических
- •78. Классификация п ластмасс
- •79. Полиэтилен, п оливинилхлорид
- •80. Полиамиды и п олистирол
- •81. Фторопласты и
- •82. Поликарбонаты, п енопласт
- •83. Газонаполненные и фольгированные
- •84. Резиновые материалы
- •85. Клеи
- •86. Виды лакокрасочных материалов
- •87. Древесные материалы
- •88. Прокладочные, уп лотнительные
- •89. Минеральная вата
- •90. Композиционные материалы
- •91. Аб разивный материал
- •92. Смазочные масла и смазки
- •93. Конструкционные масла
- •94. Понятие п лавильного
- •95. Чугу нное, стальное литье,
- •96. Литье в кокиль, литье
- •97. Центробежное литье, непрерывное
- •98. Электрошлаковое литье,
- •99. Пластическая деформация
- •100. Прокатка
- •101. Волочение, п рессование
- •102. Ковка
- •103. Горячая штамповка
- •104. Электрогидравлическая, холодная
- •105. Назначение и п рименение сварки
- •106. Дуг овая и г азовая сварка
- •107. Плазменная, электронно-лучевая,
- •108. Сварка давлением и друг ие виды
- •109. Резка металлов
- •110. Пайка металлов
- •111. Основы резания металлов
- •112. Геометрия режу щего инструмента
- •113. Углы заточки и уг лы режу щей
- •114. Сила и скорость резания
- •115. Выбор режимов резания и время
- •116. Об работка на токарных станках
- •117. Об работка на сверлильных
- •118. Об работка на фрезерных станках
- •119. Об работка на строгальных,
- •120. Процесс и методы шлифования
- •121. Шлифовальные, заточные
- •122. Электрофизические способы
- •123. Электрохимические способы
8. Физические свойства металлов
К физическим свойствам металлов относят цвет,
плотность, температуру плавления, теплопровод-
ность, тепловое расширение, теплоемкость, электро-
проводность, магнитные свойства и др.
Цветом называют способность металлов отражать
световое излучение с определенной длиной волны.
Например, медь имеет розово-красный цвет, алюми-
ний — серебристо-белый.
Плотность металла характеризуется его массой,
заключенной в единице объема. По плотности все
металлы делят на легкие (менее 4500 кг/м3) и тяже-
лые. Плотность имеет большое значение при созда-
нии различных изделий.
Температурой плавления называют температуру,
при которой металл переходит из твердого состояния
в жидкое. По температуре плавления различают ту-
гоплавкие металлы (вольфрам — 3416°С, тантал —
2950°С, и др.) и легкоплавкие (олово — 232°С, сви-
нец — 327°С). В единицах СИ температуру плавления
выражают в градусах Кельвина (К).
Теплопроводностью называют способность ме-
таллов передавать тепло от более нагретых к менее
нагретым участкам тела. Большой теплопроводностью
обладают серебро, медь, алюминий. В единицах
СИ теплопроводность имеет размерность Вт/(м ⋅К).
Тепловым расширением называют способность
металлов увеличиваться в размерах при нагревании и
уменьшаться при охлаждении. Тепловое расширение
характеризуется коэффициентом линейного расши-
рения,
−
−
l l
l t t
2 1
1 2 1
,
где l1 и l2 длины тела при температурах t1 и t2. Коэф-
фициент объемного расширения равен 3.
Теплоемкостью называют способность металла
при нагревании поглощать определенное количество
тепла. В
единицах СИ имеет размерность Дж/К. .
Способность металлов проводить электрический
ток оценивают двумя взаимно противоположными ха-
рактеристиками — электропроводностью и элект-
росопротивлением. Электрическая проводимость
оценивается в СИ в сименсах (См), а удельная элект-
ропроводность — в См/м, аналогично электросопро-
тивление выражают в омах (Ом), а удельное электро-
сопротивление — в Ом ⋅м. Хорошая электропровод-
ность необходима, например, для токонесущих про-
водов (из меди, алюминия). При изготовлении
электронагревательных приборов и печей необходи-
мы сплавы с высоким электросопротивлением (из
нихрома, константана, манганина). С повышением
температуры металла его электропроводность умень-
шается, а с понижением — увеличивается.
Магнитные свойства характеризуются абсолютной
магнитной проницаемостью или магнитной постоян-
ной, т.е. способностью металлов намагничиваться.
В единицах СИ магнитная постоянная имеет размер-
ность Гн/м. Высокими магнитными свойствами обла-
дают железо, никель, кобальт и их сплавы, называемые
ферромагнитными. Материалы с магнитными
свойствами применяют в электротехнической аппа-
ратуре и для изготовления магнитов.
9. Химические свойства металлов
Химические свойства характеризуют способность
металлов и сплавов сопротивляться окислению или
вступать в соединение с различными веществами:
кислородом воздуха, растворами кислот, растворами
щелочей и др.
Чем легче металл вступает в соединение с другими
элементами, тем быстрее он разрушается. Химическое
разрушение металлов под действием на их по-
верхность внешней агрессивной среды называют
коррозией. Металлы, стойкие к окислению при силь-
ном нагреве, называют жаростойкими или окали-
ностойкими. Такие металлы применяют для изготов-
ления деталей, которые эксплуатируются в зоне вы-
соких температур.
Сопротивление металлов коррозии, окалинообра-
зованию и растворению определяют по изменению
массы испытываемых образцов на единицу поверх-
ности за единицу времени. Химические свойства ме-
таллов обязательно учитываются при изготовлении
изделий. Особенно это относится к изделиям или де-
талям, работающим в химически агрессивных сре-
дах:
1) емкостям для перевозки химических реактивов;
2) трубопроводам химических веществ;
3) приборам и инструментам в химической про-
мышленности и др.