Механические и физические свойства металлов: Основные свойства металлов и сплавов

Свойства металлов

Свойства металлов подразделяются на механические, химические, физические, технологические и эксплуатационные

Механические свойства имеют свою классификацию, которая представлена ниже. В общем случае все свойства металлов можно изобразить в виде схемы

1. Механические свойства металлов

Характеризуют механическое поведение металлов в определенных условиях. Подразделяются на статические, динамические и усталостные (циклические) свойства

1.1 Статические — определяемые в условиях медленного нагружения

1.1.1 Прочностные — способность сопротивляться пластической деформации (НВ, HRC, σ_в, σ_т)

1.1.2 Пластические — способность воспринимать деформацию (δ, ψ)

1.2 Усталостные — сопротивление материала знакопеременным нагрузкам (предел усталости σ_-1)

1.3 Динамические — способность сопротивляться ударным нагрузкам (KCU, KCV, KCT)

Методы определения основных механических свойств металлов смотрим здесь

2. Химические свойства

Характеризуют взаимодействие и/или сопротивление металла различным химически активными средам.

2.1 Антикоррозионные свойства

2.2 Окалиностойкость

3. Физические свойства

3.1 Магнитные

3.2 Тепловые

3.3 Объемные

3.4 Электрические

4. Технологические свойства металлов

Определяют возможность изготовления изделия тем или иным способом К технологическим свойствам относятся жидкотекучесть, деформируемость, свариваемость, закаливаемость, прокаливаемость, обрабатываемость резанием

5. Эксплуатационные свойства

Обеспечивают долговечную работу в определенных условиях. К ним относятся износостойкость, теплостойкость, жаропрочность

 

Разбавитель универсальный — https://www.dcpt.ru

Свойства металлов: химические, физические, технологические

Химические свойства

Физические свойства

Механические свойства

Технологические свойства

Интересные факты

Видео

Не секрет, что все вещества в природе делятся на три состояния: твердые, жидкие и газообразные. А твердые вещества в свою очередь делятся на металлы и неметаллы, разделение это нашло свое отображение и в таблице химических элементов великого химика Д. И. Менделеева. Наша сегодняшняя статья о металлах, занимающих важное место, как в химии, так и во многих других сферах нашей жизни.

К слову лом цветных и черных металлов всегда высоко ценился на рынке вторичной переработке. Последнее время цена на него постоянно растет. Узнайте актуальные цены, по которым можно сдать металлолом: https://citylom.ru

Химические свойства

Все мы, так или иначе, но сталкиваемся с химией в нашей повседневной жизни. Например, во время приготовления еды, растворение поваренной соли в воде является простейшей химической реакцией. Вступают в разнообразные химические реакции и металлы, а их способность реагировать с другими веществами это и есть их химические свойства.

Среди основных химических свойств или качеств металлов можно выделить их окисляемость и коррозийную стойкость. Реагируя с кислородом, металлы образуют пленку, то есть проявляют окисляемость.

Аналогичным образом происходит и коррозия металлов – их медленное разрушение по причине химического или электрохимического взаимодействия. Способность металлов противостоять коррозии называется их коррозийной стойкостью.

Физические свойства

Среди основных общих физических свойств металлов можно выделить:

• Плавление.
• Плотность.
• Теплопроводность.
• Тепловое расширение.
• Электропроводность.

Важным физическим параметром металла является его плотность или удельный вес. Что это такое? Плотность металла – это количество вещества, которое содержится в единице объема материала. Чем меньше плотность, тем металл более легкий. Легкими металлами являются: алюминий, магний, титан, олово. К тяжелым относятся такие металлы как хром, марганец, железо, кобальт, олово, вольфрам и т. д. (в целом их имеется более 40 видов).

Способность металла переходить из твердого состояния в жидкое, именуется плавлением. Разные металлы имеют разные температуры плавления.

Скорость, с которой в металле проводится тепло при нагревании, называется теплопроводностью металла. И по сравнению с другими материалами все металлы отличаются высокой теплопроводностью, говоря по-простому, они быстро нагреваются.

Помимо теплопроводности все металлы проводят электрический ток, правда, некоторые делают это лучше, а некоторые хуже (это зависит от строения кристаллической решетки того или иного металла). Способность металла проводить электрический ток называется электропроводностью. Металлы, обладающие отличной электропроводностью, это золото, алюминий и железо, именно поэтому их часто используют в электротехнической промышленности и приборостроении.

Механические свойства

Основными механическими свойствами металлов является их твердость, упругость, прочность, вязкость и пластичность.

При соприкосновении двух металлов могут образоваться микро вмятины, но более твердый металл способен сильнее противостоять ударам. Такая сопротивляемость поверхности металла ударам извне и есть его твердость.

Чем же твердость металла отличается от его прочности. Прочность, это способность металла противостоять разрушению под действием каких-либо других внешних сил.

Под упругостью металла понимается его способность возвращать первоначальную форму и размер, после того как нагрузка, вызвавшая деформацию металла устранена.

Способность металла менять форму под внешним воздействием называется пластичностью.

Технологические свойства

Технологические свойства металлов и сплавов важны в первую очередь при их производстве, так как от них зависит способность подвергаться различным видам обработки с целью создания разнообразных изделий.

Среди основных технологических свойств можно выделить:

• Ковкость.
• Текучесть.
• Свариваемость.
• Прокаливаемость.
• Обработку резанием.

Под ковкостью понимается способность металла менять форму в нагретом и холодном состояниях. Ковкость метала, была открыта еще в глубокой древности, так кузнецы, занимающиеся обработкой металлических изделий, превращением их в мечи или орала (в зависимости от потребности) на протяжении многих веков и исторических эпох были одной из самых уважаемых и востребованных профессий.

Способность двух металлических сплавов при нагревании соединяться друг с другом называют свариваемостью.

Текучесть металла тоже очень важна, она определяет способность расплавленного метала растекаться по заготовленной форме.

Свойство металла закаливаться называется прокаливаемостью.

Интересные факты

• Самым твердым металлом на Земле является хром. Этот голубовато-белый метал был открыт в 1766 году под Екатеринбургом.
• И наоборот, самыми мягкими металлами являются алюминий, серебро и медь. Благодаря своей мягкости они нашли широкое применение в разных областях, например, в электроаппаратостроении.
• Золото – которое на протяжении веков было самим драгоценным металлом имеет и еще одно любопытное свойство – это самый пластичный металл на Земле, обладающий к тому же отличной тягучестью и ковкостью. Также золото не окисляется при нормальной температуре (для этого его нужно нагреть до 100С), обладает высокой теплопроводностью и влагоустойчивостью.
  Наверняка все эти физические характеристики делают настоящее золото таким ценным.
• Ртуть – уникальный металл, прежде всего тем, что он единственный из металлов, имеющий жидкую форму. Причем в природных условиях ртути в твердом виде не существует, так как ее температура плавления -38С, то есть в твердом состоянии она может существовать в местах, где просто таки очень холодно. А при комнатной температуре 18С ртуть начинает испаряться.
• Вольфрам интересен тем, что это самый тугоплавкий металл в мире, чтобы он начал плавиться нужна температура 3420С. Именно по этой причине в электрических лампочках нити накаливания, принимающие основной тепловой удар, изготовлены из вольфрама.

Видео

И в завершение образовательное видео по теме нашей статьи.

Автор: Павел Чайка, главный редактор журнала Познавайка

При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту [email protected] или в Фейсбук, с уважением автор.

19. Значение механических и физических свойств при эксплуатации изделий Свойства, как показатели качества материала

19. Значение механических и физических свойств при эксплуатации изделий

Свойства, как показатели качества материала

Свойства металлов делятся на физические, химические, механические и технологические. К физическим свойствам относятся: цвет, удельный вес, плавкость, электропроводность, магнитные свойства, теплопроводность, теплоемкость, расширяемость при нагревании.

К химическим – окисляемость, растворимость и коррозионная стойкость. К механическим – прочность, твердость, упругость, вязкость, пластичность.

К технологическим – прокаливаемость, жидкотекучесть, ковкость, свариваемость, обрабатываемость резанием.

Прочностью металла называется его способность сопротивляться действию внешних сил, не разрушаясь. Твердостью называется способность тела противостоять проникновению в него другого, более твердого тела. Упругость – свойство металла восстанавливать свою форму после прекращения действия внешних сил, вызвавших изменение формы (деформацию).

Вязкостью называется способность металла оказывать сопротивление быстро возрастающим (ударным) внешним силам. Вязкость – свойство обратное хрупкости.

Пластичностью называется свойство металла деформироваться без разрушения под действием внешних сил и сохранять новую форму после прекращения действия сил. Пластичность – свойство обратное упругости.

Современными методами испытания металлов являются механические испытания, химический анализ, спектральный анализ, металлографический и рентгенографический анализы, технологические пробы, дефектоскопия. Эти испытания дают возможность получить представление о природе металлов, их строении, составе и свойствах, а также определить доброкачественность готовых изделий.

Механические испытания имеют важнейшее значение в промышленности.

Детали машин, механизмов и сооружений работают под нагрузками. Нагрузки на детали бывают различных видов: одни детали нагружены постоянно действующей в одном направлении силой, другие подвержены ударам, у третьих силы более или менее часто изменяются по своей величине и направлению.

Некоторые детали машин подвергаются нагрузкам при повышенных температурах, при действии коррозии; такие детали работают в сложных условиях.

В соответствии с этим разработаны различные методы испытаний металлов, с помощью которых определяют механические свойства. Наиболее распространенными испытаниями являются статическое растяжение, динамические испытания и испытания на твердость.

Статическими называются такие испытания, при которых испытуемый металл подвергают воздействию постоянной силы или силы, возрастающей весьма медленно.

Динамическими называют такие испытания, при которых испытуемый металл подвергают воздействию удара или силы, возрастающих весьма быстро.

Кроме того, в ряде случаев производятся испытания на усталость, ползучесть и износ, которые дают более полное представление о свойствах металлов.

Механические свойства – это достаточная прочность. Металлы обладают более высокой прочностью по сравнению с другими материалами, поэтому нагруженные детали машин, механизмов и сооружений обычно изготовляются из металлов.

Для изготовления рессор и пружин применяются специальные стали и сплавы, обладающие высокой упругостью.

Пластичность металлов дает возможность производить их обработку давлением (ковать, прокатывать).

Физические свойства. В авиа-, авто– и вагоностроении вес деталей часто является важнейшей характеристикой, поэтому сплавы алюминия и магния являются здесь особенно полезными.

Удельная прочность для некоторых алюминиевых сплавов выше, чем для мягкой стали. Плавкость используется для получения отливок путем заливки расплавленного металла в формы. Легкоплавкие металлы (свинец) применяются в качестве закалочной среды для стали. Некоторые сложные сплавы имеют низкую температуру плавления, что расплавляются в горячей воде. Такие сплавы применяются для отливки типографских матриц, в приборах, служащих для предохранения от пожаров.

Металлы с высокой электропроводностью используются в электромашиностроении, для устройства линий электропередачи, а сплавы с высоким электросопротивлением для ламп накаливания электронагревательных приборов.

Магнитные свойства металлов играют первостепенную роль в электромашиностроении (электродвигатели, трансформаторы), в электроприборостроении (телефонные и телеграфные аппараты).

Теплопроводность металлов дает возможность производить их равномерный нагрев для обработки давлением, термической обработки; она обеспечивает возможность пайки металлов, их сварки.

Химические свойства. Коррозионная стойкость особенно важна для изделий, работающих в сильно окисленных средах (колосниковые решетки, детали машин химической промышленности). Для достижения высокой коррозионной стойкости производят специальные нержавеющие, кислотостойкие и жаропрочные стали, а также применяют защитные покрытия для изделий.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Физические свойства металлов | Материаловедение

Металлы и сплавы являются основными материалами современного машиностроения. Чтобы правильно выбрать материал для изготовления различных деталей машин и инструментов, необходимо знать свойства металлов. Так, например, для изготовления режущих инструментов требуются прочные, твердые и износоустойчивые металлические материалы.
Все свойства металлов делятся на физические, химические, механические и технологические.
Физические свойства металлов и сплавов определяются цвeтом, удельным весом, плотностью, температурой плавления, тепловым расширением, тепло-и электропроводностью, а также магнитными свойствами.
К химическим свойствам металлов следует отнести их способность. сопротивляться химическому или электрохимическому воздействию различных сред (коррозии) при нормальных и высоких температурах.
Механическими свойствами металлов называется совокупность свойств, характеризующих способность металлических материалов сопротивляться воздействию внешних усилий (нагрузок).
К механическим свойствам металлических материалов относятся: прочность, твердость, пластичность, упругость, вязкость, хрупкость, усталость, ползучесть и износостойкость.
Механические свойства являются основной характеристикой металлов и сплавов, поэтому на заводах созданы специальные лаборатории, где производятся различные испытания с целью определения этих свойств.
Механические испытания можно разделить на:

• статические, при которых нагрузка, действующая на металлический образец или деталь, остается постоянной или возрастает крайне медленно;
• динамические (ударные), при которых нагрузка возрастает быстро и действует в течение незначительного времени;
• испытание при повторных или знакопеременных нагрузка, изменяющихся многократно по величине или по величине и направлению.

Технологические свойства металлов и сплавов характеризуют их способность поддаваться различным методам горячей и холодной обработки. К технологическим свойствам металлов и сплавов относятся литейные свойства, ковкость, свариваемость, Обрабатываемость режущuми инструментами, прокаливаемость.

Основные свойства металлов и сплавов

Подробности

Подробности

Опубликовано 27.05.2012 13:19

Просмотров: 62508

Чтобы машина работала долго и надежно в различных условиях, необходимо ее детали изготовлять из материалов, имеющих определенные физические, механические, технологические и химические свойства.

Физические свойства. К этим свойствам относятся: цвет, удельный вес, теплопроводность, электропроводность, температура плавления, расширение при нагревании.

Цвет металла или сплава является одним из признаков, позволяющих судить о его свойствах. При нагреве по цвету поверхности металла можно примерно определить, до какой температуры он нагрет, что особо важно для сварщиков. Однако некоторые металлы (алюминий) при нагреве не меняют цвета.

Поверхность окисленного металла имеет иной цвет, чем не окисленного.

Удельный вес — вес одного кубического сантиметра вещества, выраженный в граммах. Например, углеродистая сталь имеет удельный вес, равный 7,8 г/см. В авто- и авиастроении вес деталей является одной из важнейших характеристик, поскольку конструкции должны быть не только прочными, но и легкими. Чем больше удельный вес металла, тем более тяжелым (при равном объеме) получается изделие.

Теплопроводность — способность металла проводить тепло — измеряется количеством тепла, которое проходит по металлическому стержню сечением в 1 см2 за 1 мин. Чем больше теплопроводность, тем труднее нагреть кромки свариваемой детали до нужной температуры.

Температура плавления — температура, при которой металл переходит из твердого состояния в жидкое. Чистые металлы плавятся при одной постоянной температуре, а сплавы — в интервале температур.

Расширение металлов при нагревании является важной характеристикой. Поскольку при сварке происходит местный нагрев (нагрев лишь небольшого участка изделия), то изделие в различных частях нагревается до разных температур, что приводит к деформированию (короблению) изделия. Две детали, изготовленные из разных металлов и нагретые до одинаковой температуры, будут расширяться по-разному. Поэтому, если эти детали будут скреплены между собой, то при нагревании могут изогнуться и даже разрушиться.

Усадка — уменьшение объема расплавленного металла при его охлаждении. В процессе усадки металла сварного шва наблюдается коробление детали, появляются трещины или образуются усадочные раковины. Каждый металл имеет свою величину усадки. Чем она больше, тем труднее получить качественное соединение.

Механические свойства. К механическим свойствам металлов и сплавов относятся прочность, твердость, упругость, пластичность, вязкость.

Эти свойства обычно являются решающими показателями, по которым судят о пригодности металла к различным условиям работы.

Прочность — способность металла сопротивляться разрушению при действии на него нагрузки.

Твердость — способность металла сопротивляться внедрению в его поверхность другого более твердого тела.

Упругость — свойство металла восстанавливать свою форму и размеры после прекращения действия нагрузки. Высокой упругостью должна обладать, например, рессоры и пружины, поэтому они изготовляются из специальных сплавов.

Пластичность — способность металла изменять форму и размеры под действием внешней нагрузки и сохранять новую форму и размеры после прекращения действия сил. Пластичность — свойство, обратное упругости. Чем больше пластичность, тем легче металл куется, штампуется, прокатывается.

Вязкость — способность металла оказывать сопротивление быстро возрастающим (ударным) нагрузкам. Вязкость — свойство, обратное хрупкости. Вязкие металлы применяются в тех случаях, когда детали при работе подвергаются ударной нагрузке (детали вагонов, автомобилей и т. п.).

Механические свойства выявляются при воздействии на металл растягивающих, изгибающих или других сил. Механические свойства металлов характеризуются: 1) пределом прочности в кг/мм2; 2) относительным удлинением в %;3) ударной вязкостью в кгм/см2; 4) твердостью; 5) углом загиба. Перечисленные основные свойства металлов определяются следующими испытаниями: 1) на растяжение; 2) на загиб; 3) на твердость; 4) на удар. Все эти испытания производятся на образцах металла при помощи специальных машин.

Испытание на растяжение. Испытанием на растяжение определяют предел прочности и относительное удлинение металла. Пределом прочности называется усилие, которое надо приложить на единицу площади поперечного сечения образца металла, чтобы разорвать его.

Для испытания на растяжение изготовляют образцы, форма и размеры которых установлены ГОСТ 1497-42. На рисунке представлены размеры и форма цилиндрических образцов для испытания на растяжение на специальных разрывных машинах» Головки образца закрепляют в захваты машины, после чего дают нагрузку, растягивающую образец до разрушения. Если величину разрушающего усилия выраженного в килограммах, разделить на число квадратных миллиметров поперечного сечения образца Fo9 то получим величину предела прочности в килограммах на квадратный миллиметр (предел прочности обозначается ов):

Для испытания листового металла изготовляют плоские образцы. На рисунке, в показаны размеры и форма плоских образцов для испытания сварных соединений. Малоуглеродистые стали имеют предел прочности около 40 кг/мм2 стали повышенной прочности и специальные — 150 кг/мм2. Для вычисления относительного удлинения, обозначаемого Ъ, определяют сначала абсолютное удлинение образца. Для этого разорванные части образца плотно прикладывают друг к другу и замеряют расстояние между метками границ расчетной длины (получают размер /). Затем из полученной длины вычитают первоначальную расчетную длину образца /о, остаток делят на первоначальную расчетную длину и умножают на 100.

Относительное удлинение металла есть выраженное в процентах отношение остающегося после разрыва увеличения длины образца К его первоначальной длине.

Относительное удлинение малоуглеродистой стали примерно равно 20%. Относительное удлинение характеризует пластичность металла, оно снижается с повышением предела прочности.

Испытание на твердость. В нашей промышленности для определения твердости металла чаще всего применяется прибор Бринеля или Роквелла. Твердость по Бринелю определяют следующим образом. Твердый стальной шарик диаметром 10,5 или 2,5 мм вдавливается под прессом в испытуемый металл. Затем при помощи бинокулярной трубки измеряют диаметр отпечатка, который получился под шариком на испытуемом металле. По диаметру отпечатка и по соответствующей таблице определяют твердость по Бринелю.

Твердость некоторых сталей в единицах по Бринелю:

Малоуглеродистая сталь……ИВ 120—130

Сталь повышенной прочности …. ИВ 200—300 Твердые закаленные стали…..ИВ 500—600

С увеличением твердости пластичность металла снижается. Испытание на удар. Этим испытанием определяют способность металла противостоять ударным нагрузкам. Испытанием на удар определяют ударную вязкость металла.

Ударная вязкость определяется путем испытания образцов на специальных маятниковых копрах. Для испытания применяются специальные квадратные образцы с надрезом (фиг. 11,е). Чем меньше ударная вязкость, тем более хрупок и тем менее надежен в работе такой металл. Чем выше ударная вязкость, тем металл лучше. Хорошая малоуглеродистая сталь имеет ударную вязкость, равную 10—15 кгм/см2.

Во многих случаях для проверки пластичности металлов или сварных соединений применяют технологические испытания образцов, к которым относятся испытания на угол загиба, на сплющивание, продавливание и др.

Испытания на загиб. Для проведения испытания на загиб образец из металла укладывается на шарнирных опорах и нагрузкой, приложенной посредине, изгибается до появления трещин на выпуклой стороне образца. После этого испытание прекращают и измеряют величину внешнего угла а. Чем больше угол загиба, тем пластичнее металл. Качественная малоуглеродистая сталь дает угол загиба 180°.

Для определения пластичности сварного соединения вырезают такой же плоский образец со сварным швом, расположенным посредине, и со снятым усилением.

Испытанием на сплющивание определяют способность металла деформироваться при сплющивании. Этой пробе обычно подвергают отрезки сварных труб диаметром 22—52 мм со стенками толщиной от 2,5 до 10 мм. Проба заключается в сплющивании образца под прессом до получения просвета между внутренними стенками трубы, равного учетверенной толщине стенки трубы. При этом испытании образец не должен давать трещин.

Технологические свойства. В эту группу свойств входят свариваемость, жидкотекучесть, ковкость, обрабатываемость резанием и другие. Технологические свойства имеют весьма важное значение при производстве тех или иных технологических операций и определяют пригодность металла к обработке тем или иным способом.

Свариваемость — свойство металлов давать доброкачественные соединения при сварке, характеризующиеся отсутствием трещин и других пороков металла в швах и прилегающих зонах, причем иногда металл хорошо сваривается одним методом и неудовлетворительно— другим. Например, дюралюминий удовлетворительно сваривается точечной сваркой и плохо — газовой, чугун хорошо сваривается газовой сваркой с подогревом и плохо — дуговой и т. д.

Жидкотекучесть — способность расплавленных металлов и сплавов заполнять литерную форму.

Ковкость — способность металлов и сплавов изменять свою форму при обработке давлением.

Обрабатываемость резанием — способность металла более или менее легко обрабатываться острым режущим инструментом (резцом, фрезой, ножовкой и т. д.) при различных операциях механической обработки (резание, фрезерование и т. д.).

Химические свойства. Под химическими свойствами металлов подразумевается их способность вступать в соединение с различными веществами и в первую очередь с кислородом. Чем легче металл вступает в соединение с вредными для него элементами, тем легче он разрушается. Разрушение металлов под действием окружающей их среды (воздуха, влаги, растворов солей, кислот, щелочей) называется коррозией. Для достижения высокой коррозионной стойкости изготавливаются специальные стали (нержавеющие, кислотостойкие и т. п.).

Читайте также

Добавить комментарий

05.16.01. Металловедение и термическая обработка

ВЫСШАЯ АТТЕСТАЦИОННАЯ КОМИССИЯ ПРИ МИНИСТЕРСТВЕ

ПРОГРАММА-МИНИМУМ

кандидатского экзамена по специальности

05.16.01 «Металловедение и термическая обработка

металлов» по техническим наукам

Введение

            В основу настоящей программы положены следующие дисциплины: физика и химия материалов (раздел металлические материалы), кристаллография и дефекты кристаллического строения, теория и технология термической обработки, теория гетерогенных сред, моделирование материалов, физические методы исследования, механические свойства металлов.

Программа разработана экспертным советом Высшей аттестационной комиссии Министерства образования Российской Федерации по металлургии и металловедению при участии «МАТИ» — Российского технологического университета им. К.Э.Циолковского.

1.      Строение металлов и сплавов

            Основные типы связи атомов в твердых телах. Металлическая связь. Электронное строение и физические свойства металлов. Поверхность Ферми и зоны Бриллюэна.

Твердые растворы замещения, внедрения и вычитания. Упорядоченные твердые растворы. Электронные соединения, фазы Лавеса, s -фазы, фазы внедрения. Отклонения от закона Вегарда.

Правило фаз. Диаграммы состояния двойных и тройных систем с непрерывным рядом твердых растворов, с эвтектическими, перитектическими и монотектическими равновесиями, с конгруэнтно и инконгруэнтно плавящимися промежуточными фазами, с полиморфизмом компонентов. Термодинамический анализ диаграмм состояния. Отклонения от равновесия при кристаллизации сплавов в системах разного типа.

2. Кристаллическое строение и его дефекты

Основные типы кристаллических решеток. Элементарные ячейки. Индексы направлений и плоскостей в кристаллической решетке. Анизотропия свойств кристаллов.

Типы дефектов кристаллического строения. Точечные дефекты. Дислокации. Дефекты упаковки. Вектор Бюргерса. Плотность дислокаций. Скольжение и переползание дислокаций. Зарождение и размножение дислокаций, источник Франка—Рида. Сила Пайерлса—Набарро. Взаимодействие дислокаций между собой и с примесными атомами. Атмосферы Котрелла, Снука, Сузуки. Дислокационные сетки и малоугловые границы. Высокоугловые границы. Миграция границ и зернограничное проскальзывание. Двойники. Кристаллография и механизм деформационного двойникования.

3. Фазовые и структурные превращения в металлах и сплавах в твердом состоянии

Механизмы миграции атомов. Законы Фика. Коэффициент диффузии. Структурно-чувствительные процессы диффузии. Диффузия во внешних силовых полях.

Классификация фазовых и структурных превращений. Фазовые превращения I и II рода. Гомогенный и гетерогенный механизмы зарождения. Строение и механизм движения поверхностей раздела фаз. Сдвиговое (бездиффузионное) и нормальное (диффузионное) превращения. Термодинамический и кристаллографический анализ сдвигового (мартенситного) превращения. Механизм и кинетика сдвиговых и нормальных превращений. Эвтектоидное превращение. Механизм и кинетика эвтектоидного превращения. Диаграммы фазовых превращений (термокинетические, изотермические и др.).

Упорядочение твердого раствора. Дальний и ближний порядок. Изменение свойств сплавов при упорядочении. Образование и распад метастабильных фаз. Распад пересыщенного твердого раствора. Спинодальный распад. Термодинамика образования промежуточных фаз. Структурные изменения при старении (кластеры, зоны Гинье—Престона, промежуточные метастабильные фазы, модулированные структуры). Когерентные, частично когерентные и некогерентные выделения. Формы выделений. Непрерывный и прерывистый распад.

4. Металлургические процессы получения полуфабрикатов и изделий

Виды технологии литейного производства. Структура и свойства жидких металлов. Гомогенное и гетерогенное зарождение кристаллов, критический размер зародыша. Концентрационное переохлаждение. Эвтектическая кристаллизация. Влияние скорости кристаллизации на строение сплавов. Строение металлического слитка. Модифицирование структуры литых сплавов. Образование метастабильных фаз при кристаллизации. Бездиффузионная кристаллизация. Металлические стекла. Методы получения монокристаллов из расплава. Металлургия гранул.

Способы обработки металлов давлением. Влияние температуры, схемы и степени деформации на сопротивление деформации, структуру и свойства металлов и сплавов.

Виды сварки металлов и сплавов. Структура и свойства сварных соединений.

5. Термическая обработка

Классификация видов термической обработки.

Гомогенизационный отжиг. Изменение структуры и свойств сплавов при гомогенизационном отжиге.

Дорекристаллизационный и рекристаллизационный отжиг. Отдых. Полигонизация. Первичная, собирательная и вторичная рекристаллизация. Механизм и кинетика отдыха, виды полигонизации и рекристаллизации, влияние на них предшествующей пластической деформации, примесей, температуры и продолжительности отжига. Параметры полигонизованной и рекристаллизованной структур. Критическая степень деформации. Диаграммы рекристаллизации. Закономерности и природа изменения механических и физических свойств при отжиге после холодной деформации. Текстура деформации, первичной, собирательной и вторичной рекристаллизации, механизм ее образования. Анизотропия свойств текстурованных металлов.

Отжиг для уменьшения остаточных напряжений. Механизм снижения остаточных напряжений при нагревании.

Фазовые превращения при нагреве. Структурная наследственность.

Закалка без полиморфного превращения. Изменение структуры и свойств при закалке. Закалка с полиморфным превращением. Микроструктура и субструктура мартенсита.  Упрочнение и изменение пластичности при закалке на мартенсит. Критическая скорость охлаждения при закалке, прокаливаемость.

Бейнитное превращение. Строение бейнита. Изотермическая закалка.

Старение. Природа упрочнения при старении. Влияние температуры и продолжительности старения на механические и физические свойства сплавов. Перестаривание, ступенчатое старение. Влияние температуры нагрева под закалку и скорости охлаждения на формирование структуры и свойств сплавов при старении.

Отпуск. Изменение микроструктуры, субструктуры и фазового состава при отпуске. Обратимая и необратимая отпускная хрупкость.

6. Термомеханическая обработка.

       

Химико-термическая обработка Термомеханическая обработка. Структурные изменения при пластической деформации. Динамическая полигонизация и динамическая рекристаллизация. Возврат и рекристаллизация после горячей деформации.

Высокотемпературная и низкотемпературная термомеханическая обработка. Термомеханическая обработка дисперсионно-твердеющих сплавов.

Химико-термическая обработка. Элементарные процессы при химико-термической обработке. Структура диффузионных слоев и ее связь с диаграммой состояния.

Азотирование, цементация, нитроцементация, алитирование, хромирование, борирование, сульфидирование, силицирование. Термоводородная обработка.

7. Технология термической обработки

Современное оборудование для закалки, отжига, отпуска, химико-термической и других видов термической обработки сталей и сплавов. Агрегаты непрерывного отжига и закалки. Автоматизация полного цикла термической обработки.

Способы достижения высоких скоростей нагрева и охлаждения изделий при  термической обработке. Внутренние напряжения и деформация изделий при термической обработке. Нагрев при термической обработке изделий в защитных  средах и вакууме.

Дефекты термической обработки. Газонасыщение и его влияние на структуру и свойства сплавов. Методы борьбы с поводками и короблением.

8. Упругая и пластическая деформация. Разрушение

Диаграммы деформирования моно- и поликристаллов, многофазных сплавов. Механизмы  упругой и пластической деформации. Деформационное упрочнение, влияние на него  температуры и скорости деформации. Теория предела текучести. Эффект Баушингера.  Упрочнение при образовании твердых растворов и при выделении избыточных фаз  (когерентных и некогерентных). Влияние размера зерна на механические свойства. Сверхпластичность. Неупругость. Хрупкое и вязкое разрушение. Схемы зарождения трещин. Распространение трещин при  хрупком и вязком разрушении. Природа хладноломкости. Порог хладноломкости.  Строение изломов.

Ползучесть. Механизмы и стадии ползучести. Релаксация напряжений.  Кратковременная и длительная прочность. Влияние состава и структуры сплавов на  ползучесть.

Усталостная прочность. Диаграммы усталости. Механизм усталости. Факторы, влияющие на усталостную прочность. Контактная усталость. Износ.

9. Методы исследования и контроля структуры и свойств металлов

Методы изучения микроструктуры. Световая микроскопия. Методы количественной металлографии. Электронная микроскопия (метод реплик, дифракционная микроскопия  разных видов фольги, сканирующая микроскопия, микродифракция). Рентгеноструктурный и электронно-графической анализ. Микрорентгеноспектральный анализ. Локальный анализ состава по электронным спектрам.

Методы измерения физических свойств (термический анализ, калориметрия,  дилатометрия, измерение плотности, резистометрия, магнитный анализ и др.). Методы определения коррозионных свойств.

Механические свойства металлов и сплавов. Методы их измерения. Статические и динамические испытания. Испытания на ползучесть, длительную прочность и релаксацию напряжений. Усталостные испытания.

10. Промышленные сплавы (основы легирования и термической обработки, свойства, области применения)

Стали. Классификация сталей по структуре, составу, назначению. Чугуны и их классификация. Модифицирование чугунов.

Алюминий и его сплавы. Титан и его сплавы. Медь и ее сплавы. Никель и его сплавы. Магний и его сплавы. Сплавы на основе тугоплавких металлов.

Сплавы с особыми физическими свойствами: высоким и низким электросопротивлением, магнитно-твердые и магнитно-мягкие стали и сплавы, сплавы с особыми упругими и  тепловыми свойствами. Сверхпроводящие сплавы. Сплавы с эффектом запоминания формы и сверхупругости.

Основная литература

1. Гуляев А.П. Металловедение: Учебник для вузов. М.: Металлургия, 1986.

2. Новиков И.И., Розин К.М. Кристаллография и дефекты кристаллической решетки:

    Учебник для вузов. М.: Металлургия, 1990.

3. Новиков И.И. Теория термической обработки металлов. Учебник для вузов. М.:

    Металлургия, 1992.

4. Золотаревский В.С. Механические свойства металлов. М.: Изд-во МИСиС. 1998.

Дополнительная литература

1. Новиков И.И., Строганов Г.Б., Новиков А.И. Металловедение, термическая     обработка и рентгенография. М.: Изд-во МИСиС, 1994.

2. Технология термической обработки цветных металлов и сплавов: Учебник для вузов /Б. А. Колачев и др. М.: Металлургия, 1992.

3. Ильин А.А. Механизм и кинетика фазовых и структурных превращений в титановых сплавах. М.: Наука, 1994.

4. Лившиц Б.Г., Крапошин В.С., Линецкий Я.Л. Физические свойства металлов и

сплавов. М.: Металлургия, 1980.

Металлы свойства физические — Справочник химика 21

    Физические и химические свойства. Физические свойства ванадия, ниобия и тантала (как и металлов IVB-подгруппы) зависят от степени чистоты. Примеси (кислород, водород, азот, углерод) понижают их пластичность и прочность, повышают твердость и хрупкость. [c.413]

    Щелочные металлы образуют главную подгруппу первой группы периодической системы. Первый элемент в ряду щелочных металлов литий в соответствии с упомянутым правилом по своим химическим и некоторым физическим свойствам больше напоминает щелочноземельные металлы. Натрий тоже считается не вполне характерным представителем щелочных металлов. Свойства, вполне типичные для этой подгруппы, проявляются только начиная с калия.  [c.177]

    Физические свойства. Физические свойства хрома, молибдена и вольфрама приведены в табл. 20. Все эти металлы отличаются высокой температурой плавления и большой твердостью. [c.101]

    Контрольные вопросы. 1. Чем характеризуются металлы в физическом и химическом отношениях 2. Как меняются восстановительные свойства у атомов металлов главных подгрупп периодической системы с возрастанием порядкового номера 3. От чего зависят химические свойства металлов 4. Что называется рядом напряжений 5. Медный купорос употребляется в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями и болезнями растений. Можно ли готовить растворы медного купороса в железном ведре Ответ мотивировать, привести уравнение реакции, 6. Можно ли готовить растворы сулемы в цинковых и железных ведрах Почему 7. Что такое оксидная пленка и на каких металлах она образуется 8. Какими свойствами — окислительными или восстановительными — обладают щелочные металлы 9, Вычислить процентное содержание окиси калия в карналлите, хлориде калия, нитрате калия. 10. Как нужно хранить калий и натрий в лабораторных условиях П. Растворяются ли в соляной кислоте железо, ртуть, серебро Дать объяснение, учтя ряд напряжений 12. Можно ли получить металлический калий при электролизе водного раствора хлористого калия Почему 13. Привести формулы солей важнейших калийных удобрений. 14. Как путем электролиза растворов хлористого калия получить едкое кали, гипохлорит калия, бертолетову соль Написать уравнения происходящих химических реакций. 15. Почему едкие щелочи необходимо хранить в хорошо закупоренной посуде 16. Какие металлы растворяются в воде в кислотах в щелочах Примеры. [c.217]

    Металлы. В металлических кристаллах частицами, составляющими решетку кристалла, служат положительные ионы, связываемые между собой электронами, образующими электронный газ. Легкая подвижность этих электронов и придает металлам все те свойства, которые являются характерными для них, т. е. общими для всех металлов свойствами, по которым мы определяем металличность данного вещества. Сюда относятся как физические свойства, например высокая электропроводность и теплопроводность, ковкость (пластичность), металлическим блеск, так и химические — основной характер низших окислов и т. п. [c.135]

    Интерметаллические соединения представляют собой металлоподобные по внешнему виду и по физическим свойствам вещества. Однако типичные для металлов свойства у интерметаллидов проявляются слабее обычно величина их электропроводности меньше, чем у наименее электропроводного компонента, а интерметаллические соединения металлов И1А и IVA групп даже являются полупроводниками. Блеск интерметаллидов, их пластичность и теплопроводность слабее блеска, пластичности и теплопроводности соответствующих элементарных металлов. [c.31]

    Таким строением атома в 4-м периоде обладает марганец Мп несмотря на малый радиус атома, его металлические свойства резко снижены по сравнению с другими металлами. Свойства его электронных аналогов Тс и Не, находящихся в 5-м и 6-м периодах, тоже отклоняются от характерных для металлов, но в меньшей степени, так как их внешние электроны находятся на более далеких от ядер энергетических уровнях п более подвижны (наличие вакантных уровней). Заполнение электронного подуровня сопровождается проскоками электронов с подуровня 5 или внутренним возбуждением (Сг, Мо, МЬ и т. д.). Однако эти нарушения существенного влияния на физические свойства металлических кристаллов не оказывают. [c.309]

    НЕМЕТАЛЛЫ (металлоиды) — простые вещества, не имеющие характерных для металлов свойств. Многие из Н. газообразны, отличаются от металлов по химическим и физическим свойствам. Оксиды Н. преимущественно носят кислотный характер. [c.172]

    Металлическая связь не исключает некоторой доли ковалентности. Металлическая связь в чистом виде характерна только для щелочных и щелочно-земельных металлов. Ряд физических свойств других металлов, особенно переходных (температуры плавления и кипения, энергия атомизации, твердость, межатомные расстояния), свидетельствуют о несводимости химической связи в них то,пько к металлической. Современными физическими методами исследования установлено, что в переходных металлах лишь небольшая часть валентных электронов находится в состоянии обобществления. Число электронов, принадлежащих всему кристаллу, невелико—1 электрон/атом. Например, такой типичный переходный металл, как ниобий, имеет концетрацию обобществленных электронов всего лишь 1,2 на один атом Nb. Остальные же электроны осуществляют направлен- [c.95]

    Деление элементов и простых веществ на металлы и неметаллы в известной степени неоднозначно, С одной стороны, металлы и неметаллы различают по их физическим свойствам, которые проявляются у соответствующих простых веществ. Так, для металлов характерны высокая теплопроводность и электрическая проводимость, отрицательный температурный коэффициент проводимости, специфический металлический блеск, ковкость, пластичность и т.п. Физические свойства неметаллов существенно иные они хрупки, обладают низкой теплопроводностью и электрической проводимостью с положительным температурным коэффициентом (возрастание с температурой) и т. п. С другой стороны, различие между металлами и неметаллами проявляется в их химических свойствах для первых характерны основные свойства оксидов и гидроксидов и восстановительное действие, для вторых — кислотный характер оксидов и гидроксидов и окислительная активность. Ориентируясь на физические свойства, к типичным металлам следует отнести, например, медь, серебро и золото, обладающие наиболее высокой электрической проводимостью и пластичностью. Однако по химическим свойствам эти вещества вовсе не относятся к типичным металлам, поскольку стоят в ряду стандартных электродных потенциалов (ряд напряжений) после водорода. В то же время для элементов IА-группы, являющихся по химическим свойствам самыми активными металлами, некоторые физические характеристики (например, электрическая проводимость) выражены не так ярко. Таким образом, подразделяя элементы на металлы и неметаллы, всегда следует иметь в виду, по каким свойствам это деление осуществляется по химическим или по физическим. [c. 244]

    Рубидий в виде простого вещества представляет собой металл, по физическим свойствам близкий к металлам калию и цезию. Кристаллическая решетка его должна быть ионной и простой. Плотность его равна 1,52. Металл мягкий его можно резать ножом. Температура его плавления должна быть приблизительно средним арифметическим между 63,2° С (температурой плавления калия) и 28,6° С (температурой плавления цезия), т. е. около 45,9 С. Наблюдаемая т. пл. 39° С. В ряду напряжений рубидий должен занимать второе место после цезия, т. е. рубидий должен быть очень сильным восстановителем. Это точно соответствует действительности. [c.102]

    Олово существует в двух полиморфных модификациях, причем низкотемпературная (a-Sn — серое олово) обладает кристаллической решеткой типа алмаза и полупроводниковыми свойствами, а высокотемпературная ( -Sn — белое олово), хотя и представляет собой металл по физическим свойствам, тем не менее кристаллизуется в малохарактерной для металлов тетрагональной структуре. С химической точки зрения олово ближе примыкает к германию, чем к свинцу, но металлический характер этого элемента выражен более ярко, чем у германия. Единственным типичным металлом в этой подгруппе является свинец. В виде простого вещества он кристаллизуется в плотноупакованной ГЦК структуре с координационным числом 12. В своих соединениях он выступает в основном в качестве катионообразователя. [c.215]

    Все свойства (физические, химические, спектральные и т. п.) молекулярного водорода отличны от атомарного. А, по Менделееву, в результате химического взаимодействия образуется тело, отличное от взаимодействующих веществ. Еще большее различие в свойствах, например, металлической меди (атомы связаны металлической связью) от свойств составляющих атомов меди. Вообще кажется странным, почему классическая химия считает, что в результате процесса Н+Р Н—Р образуется химическое соединение, а в процессе Н- -Н- Н—Н или Р+Р Р—Р оно не возникает Это по меньшей мере не логично. Естественно признание как гетероатом-ных (например, НР), так и гомоатомных химических соединений (Н2, р2, металлы и т. п.). [c.30]

    Каков тип химической связи между атомами в кристаллической структуре неметаллов Чем отличаются простые вещества-неметаллы от металлов по физическим свойствам  [c.331]

    В IV А-группу периодической системы элементов Д. И. Менделеева входят следующие р-элементы углерод С, кремний Si, германий Ge, олово Sn и свинец РЬ. Из этих пяти элементов только последние два по их физическим свойствам можно отнести к металлам. Свойства р-элементов IV группы изменяются с увеличением главного квантового числа п и порядкового номера Z. Несмотря на сильное различие их химических и физических свойств, все они являются электронными аналогами. [c.425]

    Сточные воды содовых, сульфатных, азотно-туковых заводов, обогатительных фабрик свинцовых, цинковых, никелевых руд, содержащие кислоты, щелочи, ионы тяжелых металлов, меняют физические свойства воды (появление неприятных запахов, привкусов и т. д.). Сточные воды нефтеперерабатывающих, нефтехимических заводов, предприятий органического синтеза содержат различные нефтепродукты, аммиак, альдегиды, смолы, фенолы и другие вредные вещества. Вследствие окислительных процессов уменьшается содержание в воде кислорода, ухудшаются ее органические показатели. [c.28]

    Великая заслуга Лавуазье заключалась в устранении старых предрассудков и умелом применении научных принципов к исследованию химических процессов. Он получил в наследство от флогистиков богатый запас важных фактов, которые им самим бьши лишь мало дополнены в химическом смысле зато он сумел разобраться в этих фактах с совершенно новой, до него не известной точки зрения и оказался также в состоянии дать надлежащее объяснение многим не выясненным до него химическим процессам. Мы не ошибемся, если припишем успешность его работы физическому и математическому развитию его ума, сумевшего заблаговременно освободиться от оков флогистической гипотезы. Как физик Лавуазье раньше всего должен был выяснить весовые изменения, например, при обжигании металлов свойства же продуктов его менее интересовали. Этим объясняется тот факт, что Лавуазье не делал никаких самостоятельных химических открытий заслуги же его как верного и всестороннего толкователя чужих наблюдений не могут быть оспариваемы. [c.57]

    Водород, который мы привыкли рассматривать как типичный неметалл, под давлением, в миллионы раз превышающим атмосферное, переходит в металлическое состояние, т. е. становится металлом в физическом смысле. Напротив, если натрий испарить, то в парообразном состоянии он не будет обладать такими свойствами, как металлической проводимостью или металлическим блеском. [c.151]

    Резюмируя, можно сказать, что металлический иридий применяют главным образом из-за его постоянства — постоянны размеры изделий из металла, его физические и химические свойства, причем, если можно так выразиться, постоянны на высшем уровне. [c.212]

    К металлам с физической точки зрения относятся простые вещества, обладающие ковкостью, теплопроводностью, электропроводностью, характерным блеском и другими свойствами. Наиболее характерным химическим свойством металлов является способность их атомов легко отдавать свои валентные электроны, превращаясь в положительно заряженные ионы. [c.212]

    Наиболее распространенными соединениями, загрязняющими водную среду, считают пестициды, сельскохозяйственные удобрения, синтетические моющие средства, тяжелые металлы и их соли, нефтепродукты и др. Загрязняющие вещества поступают в водоемы, главным образом, с промышленными и бытовыми сточными водами, из воздуха с атмосферными осадками, вымываются из почвы и т. д. Все попадающие в воду вещества в зависимости от физико-химических свойств, физических и химических параметров водной среды (температура, pH, количество растворенных веществ и др.) распределяются в ней по-разному. Сведения об особенностях распределения загрязняющих веществ в воде способствуют успешному отбору проб и, следовательно, получению более надежных результатов анализа в целом. [c.15]

    Щ Полоний имеет уже явно выраженный вид металла. По физическим свойствам он более похож на Т1, В и РЬ, чем на Те (найротнв, по химическим — чрезвычайно похЬж на теллур). Для полония изйестны две аллотропические формы, переходящие друг в друга при разных температурах — а р при 54 °С и при 18°С —и сосу- [c.357]

    Физические и химические свойства. Хотя олово и свинец и представляют собой металлы, в свободном состоянии типичные для металлов свойства выражены у них довольно слабо. Кристаллическое олово существует в разных полиморфных видоизменениях. Низкотемпературное видоизменение, называемое серым оловом, характеризуется кристаллической решеткой атомного, т. е. неметаллического, 1нпа. Видоизменение, называемое белым оловом, устойчивое п])н телятературе выше 13,2°С, характеризуется кристаллической решеткой металлического типа. Видоизменения олова сильно отличаются друг от друга по плотности — серое олово имеет значительно меньшую плотность (5,75 г/см ). В связи с этим при охлаждении обычное белое олово переходит в серое, наблюдается значительное увеличение объема и разрушение оловянных изделий (наиболее ннтенсивгюе нри сильных морозах ниже — 30°С). Значения физических свойств олова и свинца ириведены в табл, 41. [c.340]

    Свойства элементарных сурьмы и висмута. В свободном состоянни сурьма и висмут имеют соответственно серебристо-белый и розовато-серебристый цвет они хотя и напоминают металлы, но типичные для металлов свойства выражены у них очень слабо. Они хрупки и но электрической проводимости довольно сильно уступают настоящим металлам. Значения физических свойств сурьмы и висмута приведены в табл. 44. [c.366]

    Эти данные подтверждают, что высокие смазывающие свойства реактивных топлив достаточно надежно можно обеспечить введением в них незначительных количеств (тысячных долей процента) поверхностно-активных веществ, таких как соединения типа сополимера эфиров метакриловой кислоты и спиртов С —С12 с метилвинилпиридином, соединения с гидроксильной (типа фенолов) или карбоксильной (типа жирных кислот) группой, т. е. носителями смазочной способности реактивных топлив являются небольшие количества поверхностно-активных веществ (естественных или искусственных), взаимодействующих с металлической поверхностью. Эти ПАВ накапливаются на поверхности металлов, образуя ориентированные граничные слои [4], связанные с поверхностными атомами металла силами физической или хемосорбционной природы, что и обеспечивает эффективную рраиичпую 1смаз1ку при трении. [c.80]

    Н-апишите уравнения реакций получения галидов металлов. Опишите физические и химические свойства галидов. [c.406]

    Книга посвящена оловоорганическим н гермаиийорганиче-ским соединениям, которые приобрели в последнее время большое значение в связи с целым рядом практических применений в качестве катализаторов образования полиуретанов, стабилизаторов поливинилхлорида и каучуков, ценных гербицидов, инсектофунгицидов, противоглистных препаратов и др. Дается детальный об.зор методов получения разнообразных органических производных металла, их физических н химических свойств и взаимных превращений. Приводятся также данные об основных направлениях применения указанных со-единений. [c.4]

    Химическому соединению присуще только ему свойственное химическое или кристаллохимическое строение, В химическом или кристаллохимическом строении главное — это химическая связь, ее природа. Именно химические соединения характеризуются наличием химической связи. С этой точки зрения молекулы и кристаллы, построенные из одинаковых атомов, являются химическими соединениями, Атомы в молекуле водорода связаны ковалентной связью. Все свойства (физические, химические, спектральные и т,п,) молекулярного водорода отличны от атомарного , А по Менделееву, в результате химического взаимодействия образуется тело, отличное от взаимодействующих веществ. Еще большее различие в свойствах, например, металлической меди (атомы связаны металлической связью) от свойств составляющих атомов меди, Вообпд,е кажется странным, почему классическая химия считает, что в результате процесса Н + Г —> Н Р образуется химическое соединение, а в процессе И + Н —+ Н Н или Г + Р —> —> р—Р оно не возникает. Это по меньшей мере не логично. Естественно признание как гетероатомных (например, НР), так и гомоатомных химических соединений (Н2, р2, металлы и т,п,). [c.22]

    Свойства физически адсорбированных слоев водьп. Атомно-молекулярная форма существования на поверхности твердого тела воды в адсорбированном состоянии до настоящего времени является предметом острых дискуссий [51, 52]. Остается неопределенной область температур фазовых переходов адсорбированной воды в различные модификации льда Полученные изотермы адсорбции воды на металлах (рис. 24) показывают, что в диапазоне температур от 253 до 293 К при полимолекулярной адсорбции (п>5) равновесие адсорбированной воды с ее паром в воздухе описывается уравнением (29), причем теплота испарения (конденсации) оказывается равной 49 кДж/моль. Отчетливо выраженных изломов на изостерах в области температур фазовых переходов не имеется, что отчасти свидетельствует об отсутствии замерзания воды в адсорбированной фазе при низких температурах. [c.50]

    В ионных гидридах связь между атомом металла и водородом ионная, причем водород образует здесь отрицательный ион H , принимая на ls-орбиталь дополнительный электрон, в результате чего он приобретает конфигурацию электронов инертного газа гелия. В этом отношении поведение атома водорода в гидридах щелочных и щелочноземельных металлов похоже на поведение атомов галогенов в галогенидах с теми же металлами. По физическим свойствам и по строению кристаллических решеток ионные гидриды также схожи с соответствующими галогенидами. Например, гидриды щелочных металлов кристаллизуются по типу каменной соли (Na l),, образуя типично ионную решетку, в которой каждый ион щелочного металла окружен шестью ионами водорода, а каждый ион водорода — шестью ионами щелочного металла. Как и вообще вещества с ионными решетками, ионные гидриды имеют сравнительно высокие температуры плавления. [c.178]

    С.тедовательно, адсорбционная пленка, создаваемая маслорастворимыми ингибиторами коррозии на поверхности металла, может физически препятствовать проникновению влаги и агрессивных веществ к поверхности, может обладать гидрофобными свойствами (вытеснять влагу с поверхности металла) и может, наконец, солюбилизировать влагу, включая ее в свои мицеллы. При этом, очевидно, сама пленка активированного масла может быть связана с метедлом либо физической адсорйцией, либо более прочно хемосорбЦией. [c.13]

---

Идентификация физико-механических свойств различных металлов

Идентификация физико-механических свойств различных металлов

а. Общий.

Отличительные характеристики или качества, которые используются для описания такого вещества, как металл, известны как его физические свойства. Те физические свойства, которые описывают поведение металла, когда он подвергается определенным видам механического использования, называются механическими свойствами.

Последующие параграфы описывают физико-механические свойства металлов. Механические свойства имеют первостепенное значение, и поэтому мы рассмотрим их подробнее.

г. Определение металла и сплава.

(1) Прежде чем перейти к обсуждению свойств металлов, давайте сначала определим термины «металл» и «сплав». Основные химические элементы делятся на металлы и неметаллы; однако между ними нет четкой границы.Металл можно определить как химический элемент, который обладает металлическим блеском и который при электролизе несет положительный заряд, который высвобождается на катоде. Большинство неметаллических элементов не обладают металлическим блеском, а при электролизе неметаллы несут отрицательные заряды, которые высвобождаются на аноде. Из всех природных химических элементов около 70 являются металлами, и около 39 из них используются в коммерческих целях.

(2) Сплав — это металлическое вещество, но не отдельный химический элемент.Сплав образован соединением или смесью двух или более металлов; в некоторых случаях он может состоять из одного или нескольких металлов и неметалла.

Примерами сплавов являются железо и углерод, формовочная сталь и большое количество медных сплавов, таких как латунь и бронза.

г. Физические свойства.

Эти свойства связаны с атомной структурой и плотностью материала, как описано в следующих параграфах.

(1) Коэффициент линейного расширения. Коэффициент линейного расширения — это увеличение длины тела при заданном повышении температуры. Увеличение — это изменение длины стержня на каждый градус повышения температуры. Металл расширяется при нагревании и сжимается при охлаждении. Он увеличивается не только в длину, но также в дыхании и толщине. Увеличение единицы длины при нагревании твердого тела на один градус называется коэффициентом линейного расширения.

(2) Тепло и электропроводность. Тепло и электропроводность — это способность материала проводить или передавать тепло или электричество.

(3) Магнитная восприимчивость. Магнитная восприимчивость — это способность материала удерживать магнитное поле, когда он намагничен.

(4) Отражательная способность. Отражательная способность — это способность материала отражать свет или тепло.

(5) Удельный вес.Удельный вес — это отношение веса двух объектов равного объема, один из которых — вода.

(6) Точка плавления. Точка плавления — это температура, при которой вещество переходит из твердого состояния в жидкое.

г. Механические свойства.

(1) Прочность. Прочность материала — это свойство сопротивления внешним нагрузкам или напряжениям, не вызывающее повреждений конструкции.Предел прочности — это удельное напряжение, измеряемое в фунтах на квадратный дюйм, развиваемое в материале при максимальной медленно прилагаемой нагрузке, которой материал может выдержать без разрушения при испытании на растяжение. Прочность металлов и сплавов зависит от двух факторов: прочности кристаллов, из которых они состоят, и прочности сцепления между этими кристаллами. Самое сильное известное вещество — вольфрам-молибден; титан и никель следуют в порядке прочности технически чистых металлов.Чистое железо намного слабее, но при его легировании с химическим элементом, известным как «углерод» для производства стали, оно может стать прочнее любого из чистых металлов, кроме вольфрама. Прочность и пластичность считаются двумя наиболее важными свойствами металла. может владеть.

(а) Прочность на растяжение. Прочность на растяжение — это способность металла сопротивляться растяжению под действием противодействующих сил, действующих по прямой линии. Он выражается как количество фунтов силы, необходимой для разрыва бруска материала шириной 1 дюйм и толщиной 1 дюйм.Испытание на растяжение наиболее часто используется для измерения прочности металлов. Чистый молибден обладает высокой прочностью на разрыв и очень устойчив к нагреванию. Он используется в основном в качестве легирующего агента в стали для повышения прочности, прокаливаемости и устойчивости к нагреванию.

(b) Прочность на сдвиг. Прочность на сдвиг — это способность материала противостоять разрушению под действием противоположных сил, действующих по прямой линии, но не в одной плоскости.

(c) Прочность на сжатие.Прочность на сжатие — это способность материала выдерживать давление, действующее в данной плоскости.

(2) Эластичность. Эластичность — это способность материала возвращаться к своим первоначальным размеру, форме и размерам после деформации. Любой материал, подвергающийся внешней нагрузке, деформируется или деформируется. Упруго напряженные материалы возвращаются к своим первоначальным размерам при снятии нагрузки, при условии, что нагрузка не слишком велика. Деформация или деформация пропорциональна величине нагрузки до определенного момента.Если нагрузка слишком велика, материал необратимо деформируется, а при дальнейшем увеличении нагрузки материал разрушается. Свойство восстановления исходных размеров после снятия внешней нагрузки известно как эластичность.

(a) Предел упругости — это точка, в которой начинается остаточная деформация.

(b) Предел текучести — это точка, в которой происходит определенная деформация с небольшим увеличением нагрузки или без нее.

(c) Предел текучести — это количество фунтов на квадратный дюйм, необходимое для деформации до предела текучести.

Рис.1 — A : Прочность на растяжение, B : Прочность на сдвиг, C : Прочность на сжатие, D : Эластичность, E : Пластичность, F : Податливость,

(3) Модуль упругости. Модуль упругости — это отношение внутреннего напряжения к произведенной деформации.Он выражает жесткость материала. Для стали и большинства металлов это свойство является постоянным, и на него очень мало влияет термическая обработка, горячая или холодная обработка или фактический предел прочности металла.

Согласно закону Гука: «Степень, в которой упругое тело изгибается или растягивается, принимая форму, прямо пропорциональна силе (напряжению), действующей на него». Но этот закон применяется только в определенном диапазоне.

(4) Пластичность.Пластичность — это способность материала, такого как медь, вытягиваться или растягиваться под действием растягивающей нагрузки и постоянно деформироваться без разрыва или разрушения. В частности, этот термин обозначает емкость, которую нужно тянуть от большего диаметра к меньшему диаметру проволоки. Эта операция предполагает как удлинение, так и уменьшение площади.

(5) Ковкость. Ковкость — это свойство металла постоянно деформироваться или сжиматься без разрыва или разрушения. В частности, это означает способность раскатывать или забивать тонкие листы.Свойство пластичности похоже, но не то же самое, что и пластичность, и разные металлы не обладают этими двумя свойствами в одинаковой степени. Свинец и олово относительно высоки по пластичности; однако им не хватает прочности на разрыв, необходимой для получения тонкой проволоки. Большинство металлов обладают повышенной пластичностью и пластичностью при более высоких температурах. Например, железо и никель очень пластичны при нагревании до ярко-красного цвета.

(6) Пластичность. Пластичность — это способность металла, такого как золото, серебро или свинец, сильно деформироваться без разрушения.Это свойство вместе с прочностью считаются двумя наиболее важными свойствами, которыми может обладать металл.

(7) Прочность. Прочность — это сочетание высокой прочности и средней пластичности. Прочность — это способность материала или металла сопротивляться разрушению, а также способность противостоять разрушению после того, как повреждение началось. Короче говоря, прочный металл, такой как холодное долото, — это металл, который может выдерживать значительные нагрузки, медленно или внезапно прикладываемые, и который деформируется до выхода из строя.Некоторые металлурги определяют вязкость как свойство поглощения значительной энергии до разрушения и, следовательно, включают как пластичность, так и прочность. Вязкость — это мера общей способности материала поглощать энергию, включая энергию как упругой, так и пластической деформации при постепенно прикладываемой нагрузке. Вообще говоря, вязкость относится как к прочности, так и к пластичности. Таким образом, очень легко деформируемое вещество низкой прочности не будет считаться вязким, равно как и материал высокой прочности, но с небольшой пластичностью, такой как закаленная инструментальная сталь.Настоящий прочный металл — это металл, который быстро распределяет внутри себя как напряжение, так и результирующую деформацию, вызванную быстро приложенной нагрузкой.

(8) Хрупкость. Термин «хрупкость» подразумевает внезапный отказ. Это свойство взламывать без предупреждения; то есть без видимой остаточной деформации. Это противоположность вязкости в том смысле, что хрупкий кусок металла имеет небольшое сопротивление разрыву после достижения предела упругости. Также можно сказать, что хрупкость является противоположностью пластичности в том смысле, что она предполагает разрыв с очень небольшой деформацией.Во многих случаях твердые металлы хрупкие; однако эти термины не следует путать или использовать как синонимы.

(9) Коррозионная стойкость. Коррозионная стойкость — это стойкость к разъеданию или истиранию атмосферой, влагой или другими агентами, такими как кислота.

(10) Сопротивление истиранию. Сопротивление истиранию — это сопротивление истиранию при трении.

(11) Усталость. Когда металл подвергается частым повторениям напряжения, он в конечном итоге разрушается и выходит из строя, даже если напряжение может быть недостаточным для создания остаточной деформации, если непрерывно прикладывать его в течение относительно короткого времени.Такое повторение напряжения может возникнуть, например, в хвостовике перфоратора. Чередование стресса приведет к неудаче быстрее, чем его повторение. Чередование напряжений означает попеременное растяжение и сжатие любого материала. Определение усталости — это разрушение металлов и сплавов, которые подвергались повторяющимся или переменным напряжениям, слишком малым для создания остаточной деформации при статическом применении.

(12) Коррозионная усталость.Разрушение из-за коррозионной усталости — это усталостное разрушение, при котором коррозия снижает предел выносливости за счет образования ямок, которые действуют как центры развития усталостных трещин. Более того, когда любая защитная пленка, нанесенная на металл, разрушается из-за усталостных напряжений, коррозия распространяется через трещины в пленке и образует ямки, которые действуют как концентраторы напряжения. Если металлический элемент, подверженный усталости, также подвергается воздействию коррозионных агентов, таких как влажная атмосфера или масло, не очищенное от кислоты, напряжение, необходимое для разрушения, снижается.Интересно отметить, что удельное напряжение чрезвычайно прочной термически обработанной легированной стали, которая подвергается коррозионной усталости, будет не больше, чем у относительно слабой конструкционной стали. Важность защиты поверхностей усталостных элементов от коррозии с помощью цинкования, гальваники и т. Д. Очевидна.

(13) Обрабатываемость. Обрабатываемость — это легкость или сложность, с которой материал поддается механической обработке.

(14) Твердость.Твердость — это способность материала противостоять проникновению и износу другим материалом. Чтобы выдержать тяжелые удары, требуется сочетание твердости и прочности. Твердость металла напрямую связана с его обрабатываемостью, поскольку вязкость уменьшается с увеличением твердости. Сталь можно упрочнить путем термической обработки. Задача термической обработки стали — сделать сталь более подходящей, структурно и физически, для определенного применения.

Технические материалы: физические и механические свойства

В этой статье мы поговорим о физико-механических свойствах инженерных материалов.

Физические свойства инженерных материалов:

Эти свойства связаны с такими свойствами, как плавление, температура, электрическая проводимость, теплопроводность, плотность, коррозионная стойкость, магнитные свойства и т. Д.

Наиболее важным из этих свойств будет считаться следующее:

1. Плотность:

Плотность определяется как масса материала на единицу объема. Производной единицей, обычно используемой инженерами, является кг / м ³ .Относительная плотность — это плотность материала по сравнению с плотностью воды при 4 ° C.

Формулы плотности и относительной плотности:

Плотность (p) = Масса (м) / объем (В)

Относительная плотность (d) = плотность материала / плотность чистой воды при 4 ° C

2. Электропроводность:

На рисунке показан кусок электрического кабеля. В этом примере медная проволока была выбрана в качестве жилы или сердечника кабеля, потому что медь обладает очень хорошей электропроводностью.

То есть он оказывает очень небольшое сопротивление потоку электронов (электрическому току) через провод. Пластиковые материалы, такие как полимеризованные, были выбраны для изоляционной оболочки, окружающей проводник.

Этот материал был выбран потому, что он настолько плохой проводник, что очень мало электронов может пройти через него. Поскольку они очень плохие проводники, их называют изоляторами. Не бывает идеального изолятора, есть только очень плохие проводники.Чистый металл проявляет этот эффект сильнее, чем сплавы. Однако чистые металлы обычно имеют лучшую проводимость, чем сплавы при комнатной температуре. Электропроводность металлов и металлических сплавов улучшается с понижением температуры.

И наоборот, неметаллические материалы, используемые для изоляторов, имеют тенденцию предлагать более низкое сопротивление прохождению электронов и, таким образом, становятся более плохими изоляторами по мере повышения их температуры. Стекло, например, является отличным изолятором при комнатной температуре, но становится проводником, если его нагреть до красного цвета.

3. Температура плавления материала :

Температуры плавления и температуры рекристаллизации оказывают большое влияние на материалы и сплавы, свойства материалов и, как следствие, на их применение.

4. Полупроводники :

Между проводниками и изоляторами лежит ряд материалов, известных как полупроводники. Это могут быть хорошие или плохие проводники в зависимости от их температуры.Проводимость полупроводниковых материалов быстро увеличивается при относительно небольшом повышении температуры. Это позволяет использовать их в качестве датчиков температуры в электронных термометрах.

Полупроводниковые материалы могут изменять свойства проводников в процессе производства. Примерами полупроводниковых материалов являются кремний и германий. Они широко используются в электронной промышленности при производстве твердотельных устройств, таких как диоды, термисторы, транзисторы и интегральные схемы.

5. Теплопроводность :

Это способность материала передавать тепловую энергию путем теплопроводности. На рисунке изображен паяльник. Бита изготовлена ​​из меди, которая хорошо проводит тепло и, таким образом, позволяет накопленной в нем тепловой энергии легко перемещаться вниз к наконечнику и в паяемую деталь. Деревянная ручка остается прохладной, так как имеет низкую теплопроводность и сопротивляется потоку тепловой энергии.

6.Плавкость :

Это легкость плавления материалов. Из рисунка видно, что припой легко плавится и поэтому имеет свойство высокой плавкости. С другой стороны, огнеупорные кирпичи, используемые для футеровки печей, плавятся только при очень высоких температурах и поэтому обладают свойствами низкой плавкости.

Такие материалы, которые плавятся только при очень высоких температурах, называются огнеупорными материалами. Их не следует путать с материалами, которые имеют низкую теплопроводность и используются в качестве теплоизоляторов.Хотя пенополистирол является отличным теплоизолятором, он имеет очень низкую температуру плавления (высокую плавкость) и никоим образом не может считаться огнеупорным материалом.

7. Сопротивление (как магнитные свойства) :

Так же, как некоторые материалы являются хорошими или плохими проводниками электричества, некоторые материалы могут быть хорошими или плохими проводниками магнетизма. Сопротивление магнитной цепи называется сопротивлением.

Хорошие магнитные проводники имеют низкое сопротивление, например, ферромагнитные материалы, получившие свое название от того факта, что они сделаны из железа, стали и связанных с ними легирующих элементов, таких как кобальт и никель.Все остальные материалы немагнитны и обладают высоким сопротивлением магнитному потоку кошачьих.

8. Температурная стабильность :

Любые изменения температуры могут очень сильно повлиять на структуру и свойства материалов. Однако при изменении температуры может появиться несколько эффектов, например ползучесть.

Например, лопатки газовых турбин. Скорость ползучести увеличивается при повышении температуры, но становится меньше при понижении температуры.

Механические свойства инженерных материалов:

Эти свойства относятся к следующим объектам:

1. Прочность на разрыв :

Это способность материала выдерживать растягивающие (растягивающие) нагрузки без разрушения. Поскольку сила тяжести, действующая на груз, пытается растянуть стержень, говорят, что стержень находится в напряжении. Следовательно, материал, из которого изготовлен стержень, должен иметь достаточную прочность на растяжение, чтобы противостоять натяжению груза.Прочность — это способность материала противостоять приложенным силам без разрушения.

2. Прочность :

Это способность материалов выдерживать изгиб или приложение сдвиговых напряжений без разрушения, поэтому резина и большинство пластических материалов не разрушаются, поэтому они прочные. Например, если стержень изготовлен из высокоуглеродистой стали, он будет изгибаться, не ломаясь при ударе молотка, а если стержень из стекла, то он сломается при ударной нагрузке.

3. Ковкость :

Это способность вещества противостоять деформации при сжатии без разрушения, или податливый материал позволяет пластической деформации в полезной степени происходить при сжимающей нагрузке до того, как произойдет разрушение. Такой материал необходим для манипуляций в таких процессах, как ковка, прокатка и высадка заклепок.

4. Твердость :

Это способность материала противостоять царапинам (истиранию) или вдавливанию другим твердым телом, это показатель износостойкости материала.

Мяч оставляет лишь небольшое углубление в твердом материале, но в более мягком материале он оставляет гораздо более глубокое впечатление.

5. Пластичность :

Это относится к способности вещества подвергаться деформации при растяжении без разрыва, как при волочении проволоки (как показано на рисунке), при волочении трубы. Для более пластичного материала ε _p > 15%, для менее пластичного материала ε _p > 5,1 ε _p <15%.

6. Жесткость :

Это мера способности материала не прогибаться под действием приложенной нагрузки.

Например, сталь намного прочнее чугуна, тогда чугун предпочтительнее для станины и станины станков, потому что он более жесткий и с меньшей вероятностью прогибается с последующей потерей соосности и точности.

7. Хрупкость :

Это свойство материала, который показывает небольшую пластическую деформацию или не деформируется до разрушения при приложении силы.Также обычно говорят, что это противоположность пластичности и пластичности.

Для хрупких материалов ε _D <5%.

8. Эластичность :

Это способность материала деформироваться под нагрузкой и возвращаться к своим первоначальным размеру и форме при снятии нагрузки. Если он изготовлен из эластичного материала, он будет одинаковой длины до и после приложения нагрузки, несмотря на то, что он будет длиннее во время приложения нагрузки.Все материалы в той или иной степени обладают эластичностью, и каждый имеет свои пределы упругости.

9. Пластичность :

Это свойство противоположно эластичности, в то время как пластичность и пластичность являются частными случаями свойства пластичности. Это состояние материала, который был нагружен сверх предела упругости, что привело к необратимой деформации материала.

В таких условиях материал постоянно затвердевает и не вернется к своим первоначальным размеру и форме при снятии нагрузки.Когда кусок мягкой стали сгибается под прямым углом в форму кронштейна, он проявляет свойство пластичности, так как он снова не восстанавливает прочность.

10. Ползучесть :

Остаточная деформация (деформация) материала при постоянной нагрузке как функция времени называется ползучестью.

Длина нашего поясного ремня через некоторое время увеличивается из-за эффекта ползучести.

Процесс с термическим управлением и, следовательно, на него влияет температура.Заметен при температуре выше 0,4. T _m , где T _m — температура плавления материала в градусах Кельвина.

Ползучесть возникает при комнатной температуре во многих материалах, таких как свинец, цинк, припойная проволока (сплав Pb и Sn), белые металлы, резина, пластмассы, кожа и т. Д., Например. рассмотрим цинк с температурой плавления 420 ° C (693 K). Его скорость ползучести значительно выше температуры (0,4 x 693 K = 277 K) и составляет только около 4 ° C.

11. Усталость :

Поведение материалов при колебаниях и обратных нагрузках (или напряжениях) называется усталостью.Это поведение отличается от поведения при постоянной нагрузке. Однако усталость — это не динамический эффект. Скорость нагружения обычно не является фактором утомляемости. Усталостное поведение испытывают все материалы, будь то металлы, пластмассы, бетон или композиты.

Основные эффекты усталости :

и. Потеря пластичности,

ii. Потеря прочности, и

iii. Повышенная неопределенность прочности и срока службы материалов.

Основные характеристики:

Усталость возникает при напряжениях в пределах упругого диапазона. Различные типы колеблющихся и реверсивных напряжений показаны на рисунке (a-d) в упрощенном виде.

На практике изменения напряжения могут быть резкими, непредсказуемыми и сложными. Одним из таких примеров, рис. (D), является самолет во время взлета, полета и посадки.

Предел усталости (или выносливое напряжение) и диаграмма S-N :

Общее количество циклов N, необходимых для разрушения материала (или его образца) под действием приложенного напряжения, определяет его базовую усталостную долговечность.Усталостная долговечность материала выражается в процентах выживаемости большого количества образцов. Обычно средняя продолжительность жизни после утомления оценивается в 50% выживаемости.

Он оценивается по данным напряжения (S или σ) и количества циклов отказа N путем проведения испытания на усталость. Участок называется диаграммой S-N. Кривая низкоуглеродистой стали асимптотична за пределами B. Это означает, что материал может выдерживать напряжение, равное σ _c , в течение любого количества циклов без усталостного разрушения. Этот стресс называется стрессом выносливости.Это также известно как предел усталости. Это напряжение обычно в 0,3–0,5 раза превышает предел прочности материалов.

Черные металлы обычно имеют предел выносливости, а цветные металлы и неметаллы часто не имеют. Усталостная реакция этих материалов определяется для ряда циклов напряжения, обычно 10 ⁷ , и известна как усталостная прочность.

Критические приложения усталости Bahaviour :

и. Крылья самолетов и других самолетов.

ii. Листовые рессоры используются в подвижном составе автомобилей и железных дорог.

iii. Шатуны двигателей внутреннего сгорания.

iv. Вращающиеся валы и детали машин.

Металлы: химические и физические свойства

Физические свойства
1) Физическое состояние — Металлы представляют собой твердые вещества при комнатной температуре, например натрий, алюминий, калий, магний. Есть исключения из этого. Ртуть и галлий — металлы, но они находятся в жидком состоянии при комнатной температуре.

2) Блеск — Металлы имеют блестящую поверхность, называемую блеском, когда они только что приготовлены. Они обладают способностью отражать свет от своей поверхности, и их можно полировать, например, металлы, такие как золото, серебро, медь, демонстрируют это свойство.

3) Ковкость — Металлы можно расколоть на тонкие листы. Это свойство называется пластичностью. Благодаря этому свойству металлы можно раскатывать в листы, например, в листы. алюминий, медь, цинк можно разбивать на листы.

4) Пластичность — Металлы можно вытягивать в тонкую проволоку.Это свойство называется пластичностью. Например, 100 граммов серебра можно протянуть в тонкую проволоку длиной около 200 метров.

5) Твердость — Металлы обычно твердые, например железо, кобальт, никель. Из этого есть несколько исключений. Натрий и калий мягкие и их можно разрезать ножом.

6) Проводимость — Как правило, металлы являются хорошими проводниками тепла и электричества, потому что у них есть свободные электроны. Серебро и медь — два лучших проводника.Свинец и висмут относительно плохо проводят тепло и электричество.

7) Плотность — Металлы обычно имеют высокую плотность и тяжелые. Иридий и осмий имеют самую высокую плотность, а литий — самую низкую.

8) Точка плавления и кипения — Металлы обычно имеют высокие температуры плавления и кипения. Например, железо, кобальт и никель имеют высокие температуры плавления и кипения. Вольфрам имеет самую высокую температуру плавления. Из этого есть некоторые исключения.Например, большинство щелочных металлов имеют низкие температуры плавления и кипения.

9) Прочность на разрыв — Большинство металлов обладают высокой прочностью на разрыв, то есть прочностью. Например, железо, титан, некоторые сплавы обладают высоким пределом прочности. Однако такие элементы, как натрий, калий и ртуть, не обладают прочностью.

Химические свойства металлов

1) Электронная конфигурация — Металлы обычно имеют от 1 до 3 электронов на внешней оболочке своего атома.Например, натрий, магний и алюминий имеют 1, 2 и 3
электронов соответственно в самой внешней оболочке своего атома.

2) Валентность — Атомы металла могут терять от 1 до 3 электронов в своей внешней оболочке и проявлять валентности от 1 до 3.

3) Электрохимическая природа — Атомы металлов имеют тенденцию терять электроны и образовывать катионы.

4) Электроотрицательность — Металлы обычно имеют низкую электроотрицательность, то есть тенденцию притягивать электроны в состоянии молекулы.

5) Образование оксидов — Металлы образуют оксиды, которые обычно имеют ионную и основную природу. Если этот основной оксид растворяется в воде, он образует щелочь. Например, оксиды Na, K и Ca, а именно. Na2O, K2O и CaO являются высокоосновными по своей природе и при растворении в воде образуют щелочи NaOH, KOH и Ca (OH) 2.

6) Восстановитель — Все металлы действуют как восстановители.

Если мы вам помогли, помогите нам исправить его улыбку своими старыми сочинениями…это занимает секунды!

-Мы ищем предыдущие эссе, лабораторные работы и задания, которые вы выполнили!

— Мы рассмотрим и разместим их на нашем сайте.
-Доходы от рекламы используются для поддержки детей в развивающихся странах.
-Мы помогаем оплатить операции по восстановлению расщелины неба через операцию «Улыбка и поезд улыбки».

Автор: Уильям Андерсон (редакционная группа Schoolworkhelper)

https://schoolworkhelper.net/

Репетитор и писатель-фрилансер. Учитель естественных наук и любитель сочинений.Последняя редакция статьи: 2020 г. | Институт Св. Розмарина © 2010-2021 | Creative Commons 4.0

13 Физические и химические свойства металлов

The Физические свойства металлов Это такие характеристики, как их яркость, насколько хорошо они проводят тепло и электричество, при какой температуре плавятся и насколько они напряжены.

К химическим свойствам относится то, как они реагируют на воздействие кислорода, могут ли они загореться и насколько трудно им цепляться за свои электроны во время химических реакций.

Различные элементы могут иметь общие свойства. Например, железо и медь — это элементы, проводящие электричество. Однако они не обладают всеми одинаковыми свойствами.

Когда железо подвергается воздействию влажного воздуха, оно окисляется, но когда медь подвергается воздействию тех же условий, оно становится зеленым.

Элемент — это простейшая форма материи, которая не может быть разделена на более простые вещества или не может быть построена из более простых веществ каким-либо обычным химическим или физическим методом.

Известно 110 элементов, 92 из которых встречаются в природе, а остальные получены искусственно. Элементы можно разделить на металлы, неметаллы и металлоиды.

Большинство элементов — металлы. Сюда входят щелочноземельные металлы, щелочные металлы, переходные металлы, актиниды и лантаноиды. В периодической таблице металлы отделены от неметаллов зигзагообразной линией.

Возможно, вас заинтересуют 17 характеристик металлов и больше никаких металлов.

Физические свойства металлов

Металлы блестящие, податливые, покладистые и хорошо проводят тепло и электричество.

1- Твердотельный

Металлы твердые при комнатной температуре, за исключением ртути, которая является жидкой при комнатной температуре.

Твердые металлы поддерживаются высокой общей плотностью делокализованных электронов.

Металлы обычно являются прочными, плотными и хорошо проводят электричество и тепло.Человечество с доисторических времен использовало металлы для самых разных целей.

Благодаря своей прочности он широко используется в строительстве зданий и других сооружений, а также в транспортных средствах, инструментах, рельсах и т. Д.

Железо и алюминий — два металла, наиболее часто используемых в зависимости от их структуры; Также являются самыми распространенными металлами в земной коре.

Поскольку металлы являются хорошими проводниками электричества, они ценны в электроприборах и переносят токи энергии на большие расстояния с небольшими потерями энергии.

2- Яркость

Металлы обладают способностью отражать свет от поверхности и могут быть отполированы, например, золото, медь и серебро.

Блеск металлов бывает разного типа. Металлический блеск обычно непрозрачен и отражает свет; Имеют вид полированного металла.

3- Ковкость

Металлы обладают способностью противостоять ударам и могут превращаться в тонкие слои, известные как фольга.

Например, кусок золота размером с кубик сахара можно ударить или превратить в тонкую фольгу, покрывающую футбольное поле.

4- Пластичность

Это свойство относится к металлу, превращающемуся в тонкую проволоку; Определяется процентом удлинения и процентом уменьшения площади металла.

Пластичность означает, что металлы можно превращать в проволоку; 100 г серебра можно превратить в тонкую сетку длиной около 200 м.

5- Твердость

Твердость — это способность металла противостоять постоянному изменению формы, вызванному внешней силой. Все металлы твердые, за исключением мягкого натрия и калия, которые можно разрезать ножом.

6- Валенсия

Металлы имеют от одного до трех электронов во внешнем слое атомов.

7- Вождение автомобиля

Металлы — хорошие проводники, потому что в них есть свободные электроны.Серебро и медь — два лучших проводника тепла и электричества.

Свинец — самый плохой проводник тепла. Ртуть, железо и висмут также являются плохими проводниками.

8- Плотность

Металлы имеют высокую плотность и довольно тяжелые. Иридий и осмий имеют самую высокую плотность, а литий — самую низкую.

9- Точки кипения и плавления

Металлы имеют высокую температуру кипения и плавления. Вольфрам имеет самую высокую температуру плавления, а серебро — самую низкую точку кипения.Натрий и калий также имеют низкие температуры плавления.

Химические свойства Металлы

Металлы — это электроположительные элементы, образующие с кислородом основные или амфотерные оксиды.

10- Электроположительный характер

Металлы, как правило, имеют низкую энергию ионизации (то есть окисляются) и обычно теряют электроны, когда подвергаются химическим реакциям. Обычно они не принимают электроны.

Соединения металлов с неметаллами имеют тенденцию к ионной природе.Большинство оксидов металлов являются основными оксидами и растворяются в воде с образованием гидроксидов металлов.

Большинство оксидов металлов проявляют свою основную химическую природу, реагируя с кислотами с образованием солей и воды.

11-Коррозия

Металлы легко подвержены коррозии. Коррупция — это естественный процесс, который превращает очищенный металл в более стабильную химическую форму, такую ​​как оксид, гидроксид или сульфид.

Это постепенное разрушение металла в результате электрохимических или химических реакций с окружающей средой.

12- Образует основные оксиды

Основной оксид — это выпечка, которая проявляет основные свойства в отличие от кислотных оксидов. Основные оксиды обычно представляют собой оксиды в основном металлов, особенно щелочных металлов и щелочноземельных металлов.

13-Хорошие восстановители

Восстановитель — это соединение, которое теряет или отдает электрон другому химическому веществу в реакции химического восстановления-окисления. Поскольку восстановитель теряет электроны, говорят, что он окислился.

Лантаноиды особенно хороши в этой реакции; Отдайте свои электроны, чтобы обрести стабильность и стать более кислотным элементом.

Список литературы

1. Механические свойства металла. Получено с сайта mechteacher.com.
2. Коррозия. Получено с wikipedia.org.
3. Что такое глянец? Получено с study.com.
4. Основной оксид. Получено с wikipedia.org.
5. Разница между металлами и неметаллами (2016).Получено с byjus.com.
6. Металлы, неметаллы и металлоиды (2016). Получено с сайта chem.libretexts.org.
7. Восстановитель. Получено с wikipedia.org.
8. Физико-химические свойства элементов: металлов, неметаллов и металлоидов. Получено с study.com.
9. Твердый. Получено с wikipedia.org.
10. Почему ллантаниды являются хорошими восстановителями? (2017). Получено с сайта quora.com.

Физические свойства, Химические свойства, Термические свойства, Электрические свойства, Магнитные свойства, Оптические свойства, Механические свойства ~ MECHTECH GURU

Важные свойства техники материал определяет полезность материала, которая влияет количественно или качественно ответ данного материала на наложенные стимулы и ограничения.Различные свойства конструкционных материалов приведены ниже.

1. Физические свойства

2. Химические свойства

3. Тепловые свойства

4. Электрические характеристики

5. Магнитные свойства

6. Оптические свойства и

7. Механические свойства

Эти свойства материала обсуждаются ниже.

Физические свойства

Важное физическое свойства металлов — плотность, цвет, размер и форма (размеры), удельный вес, пористость, блеск и т.п.Некоторые из них определены ниже.

1. Плотность

Масса на единицу объема называется плотностью. В метрической системе его единица — кг / мм3. Из-за очень низкой плотности алюминий и магний предпочтительны в авиационной и транспортные приложения.

2. Цвет

Определяет качество света, отраженного от поверхности. металла.

3. Размер и форма

Размеры любого металла отражают размер и форма материала. Длина, ширина, высота, глубина, кривизна диаметр и т. д.определяет размер. Форма указывает прямоугольную, квадратную, циркулярный или любой другой раздел.

4. Удельный вес

Удельный вес любого металла отношение массы данного объема металла к массе того же объема воды при указанном температура.

5. Пористость

Материал называется пористым или проницаемым, если он имеет поры внутри него.

Химические свойства

Исследование химических свойств материалов необходимо, потому что большинство инженерных материалов, когда они входят в контактируют с другими веществами, с которыми они могут реагировать, страдают от химического разрушения поверхность металла.Некоторые из химических свойств металлов — коррозионная стойкость, химический состав и кислотность или щелочность. Коррозия — это постепенное ухудшение материала в результате химической реакции. со своим окружением.

Тепловые свойства

Изучение тепловых свойств имеет важное значение чтобы узнать реакцию металла на тепловые изменения, т.е. понижение или повышение температуры. Другой тепловые свойства: теплопроводность, тепловое расширение, удельные тепло, температура плавления, температуропроводность.Некоторые важные свойства определены как под.

Точка плавления

Точка плавления — это температура при котором чистый металл или соединение меняет свою форму с твердой на жидкую. это называется температурой, при которой жидкость и твердое тело находятся в равновесии. Это также можно назвать точкой перехода между твердой и жидкой фазами. Плавление температура зависит от природы межатомных и межмолекулярных связей. Следовательно более высокую температуру плавления имеют материалы, обладающие прочностью облигации.Ковалентные, ионные, металлические и молекулярные типы твердых веществ уменьшаются. порядок прочности сцепления и плавления точка. Температура плавления низкоуглеродистой стали 1500 ° C, меди составляет 1080 ° C, а алюминия 650 ° C.

Электрические свойства

Различные электрические свойства материалов проводимость, температура коэффициент сопротивления, диэлектрик прочность, удельное сопротивление и термоэлектричество. Эти свойства определяется как под.

1. Электропроводность

Электропроводность определяется как способность материала легко пропускать через себя электрический ток i.е. в материал, который является проводящим, обеспечит легкий путь для потока электричество через него.

2. Температурный коэффициент сопротивления

Обычно его называют изменением удельное сопротивление с температурой.

3. Диэлектрик Прочность

Означает изоляционную способность материала под высоким напряжением. Материал с высокой диэлектрической проницаемостью. прочность может выдерживать более длительное время для высокого напряжения на нем, прежде чем он проводит через него ток.

4. Удельное сопротивление

Это свойство материала, благодаря которому он сопротивляется поток электричества через него.

5. Термоэлектричество

Если два разнородных металла стыкуется а потом этот спай нагревается, небольшое напряжение (в милливольтах диапазон), и это известно как термоэлектрический эффект. Это база термопары. Термопары изготавливаются с использованием свойств металлы.

Магнитные свойства

Магнитные свойства материалов возникают из спин электронов и орбитальное движение электронов вокруг ядер атомов.В определенные атомы, противоположные спины нейтрализуют один другой, но когда есть при избытке электронов, вращающихся в одном направлении, создается магнитное поле. Многие материалы, кроме ферромагнитного материала который может образовывать постоянный магнит, проявлять только магнитные эффекты при воздействии внешнего электромагнитного поля. Магнитные свойства материалы определяют многие аспекты структуры и поведения материи. Различные магнитные свойства материалов — магнитный гистерезис, коэрцитивная сила и абсолютная проницаемость, которые определены как ниже.

1. Магнитный гистерезис

Гистерезис определяется как запаздывание намагниченности или индукционной индукции позади сила намагничивания или это что качество магнитного вещества за счет энергии рассеивается в нем на изменение его магнетизма. Ниже температуры Кюри магнитный гистерезис — это возрастающая температура, при которой данный материал перестает быть ферромагнитным, или падающий температура, при которой он становится магнитным. Почти все магнитные материалы демонстрируют явление, называемое гистерезисом.

2. Коэрцитивная сила

Она определяется как намагничивание. силы, которая необходима для полной нейтрализации магнетизма в электромагнита после того, как значение силы намагничивания станет равным нулю.

3. Абсолютная проницаемость

Определяется как отношение от плотности потока в материале до силы намагничивания, производящей этот поток плотность. Парамагнитные материалы обладают проницаемостью больше единицы, тогда как димагнитные материалы имеют проницаемость меньше единицы.

Оптические свойства

Основные оптические свойства техники материалы — показатель преломления, коэффициент поглощения, коэффициент поглощения, коэффициент отражения и коэффициент пропускания. Показатель преломления — важный оптическое свойство металла, которое определяется как под.

Показатель преломления

Определяется как отношение скорости света в вакууме до скорости материала. Его также можно назвать отношение синуса угла падения к синусу преломления.

Механические свойства

Под действием различных видов сил, поведение материала изучается, что измеряет прочность и долговечность материала в эксплуатации. Механический свойства материалов имеют большое промышленное значение при проектировании инструменты, машины и конструкции.

Эти свойства являются структурой чувствительны в том смысле, что они зависят от кристаллическая структура и ее связывающие силы, и особенно на природу и поведение недостатков, которые- существуют в самом кристалле или по границам зерен.Механические свойства металлов связаны со способностью материала, чтобы противостоять механическим силам и загрузить. Основные механические свойства металл — это прочность, жесткость, эластичность, пластичность, пластичность, ковкость, вязкость, хрупкость, твердость, формуемость, литье. и свариваемость. Эти Свойства могут быть хорошо поняты с помощью испытания на растяжение и диаграммы деформации. Несколько важных и полезных механических свойств объяснены ниже.

1. Эластичность

Определяется как свойство материал, чтобы восстановить свою первоначальную форму после деформации, когда внешний силы сняты. Его также можно назвать мощностью материала, чтобы вернуться к исходному положение после деформации при снятии напряжения или нагрузки. Это также называется свойством растяжения. материала.

2. Предел пропорциональности

Определяется как максимальное напряжение, при котором материал будет поддерживать идеально равномерную скорость деформации чтобы подчеркнуть.Хотя его ценность трудно измерить, тем не менее, его можно использовать в качестве важного приложения для строительства прецизионные инструменты, пружины, и т. д.

3. Предел упругости

Многие металлы можно подвергать воздействию напряжение немного выше пропорционального предела без использования постоянного набора. Наибольшую нагрузку, которую может выдержать материал, не занимая при этом постоянных набор называется пределом упругости. За этим пределом металл не восстанавливает свою первоначальная форма и постоянная установка произойдет.

4.Предел текучести

При определенном напряжении пластичный металлы особенно перестают действовать, предлагая сопротивление растягивающим силам. Это означает, течет металлы и происходит относительно большое постоянное схватывание без заметного увеличения нагрузки. Эта точка называется предел текучести. Определенный металлы, такие как низкоуглеродистая сталь, имеют определенный предел текучести, и в этом случае предел текучести — это просто напряжение в этой точке.

5. Сила

Сила определяется как способность материала, чтобы противостоять внешнее применение сил с поломкой или уступчивый.Внутреннее сопротивление материала внешнему приложенная сила называется напряжением. Способность несущей нагрузки по металлу и до выдерживать разрушение под действием внешних нагрузок называется прочностью. Чем прочнее материал, тем большую нагрузку он выдерживает. Это свойство материала поэтому определяет способность выдерживать нагрузки без отказ. Прочность зависит от типа нагрузки. Это всегда возможно для оценки растяжения, прочность на сжатие, сдвиг и скручивание.Максимальный стресс что любой материал может выдержать до разрушения, называется его окончательным сила. Прочность материала это его максимальная сила в напряжении.

6. Жесткость

Определяется как способность материала, чтобы противостоять деформация под напряжением. Сопротивление материала к упругой деформации или прогибу называется жесткостью или жесткостью. Материал, который легко страдает или очень меньшая деформация под нагрузкой имеет высокую степень жесткости или жесткости.Для Подвесные балки из стали и алюминия могут быть достаточно прочными, чтобы выдерживать необходимую нагрузку, но алюминиевая балка будет «провисать» или прогибаться дальше. Это означает, что стальная балка жестче или жестче, чем алюминиевая луч. Если материал ведет себя упруго при линейном напряжении-деформации зависимости согласно закону Хукса, его жесткость измеряется модулем Юнга эластичности (E). Чем выше значение модуля Юнга, тем жестче это материал. При растягивающем и сжимающем напряжении он называется модулем упругости. жесткость или «модуль упругости»; при сдвиге модуль жесткости и обычно это 40% от значения модуля Юнга для обычно используемых материалы; при объемном искажении — модуль объемной упругости.

7. Пластичность

Пластичность определяется механическое свойство материала, которое сохраняет деформацию, возникающую при загружать постоянно. Это свойство материал требуется в ковке, в штамповка изображений на монетах и ​​в орнаментальных работах. Это способность или склонность материала, который должен пройти некоторую степень остаточная деформация без разрыва или выхода из строя. Пластическая деформация происходит только после превышения диапазона эластичности материала. Такой свойство материала важно при формовании, формовании, выдавливании и многих других горячие или холодные рабочие процессы.Материалы такие как глина, свинец и т. д. пластик при комнатной температуре и сталь пластик при температуре ковки. Этот свойство обычно увеличивается с увеличением температуры материалов.

8. Пластичность

Пластичность определяется как свойство материала, позволяющее втянуть его в проволоку с приложением растягивающей нагрузки. Пластичный материал должен быть прочным и пластичным. Пластичность обычно измеряется с помощью процентное удлинение и процентное уменьшение площади, которые часто используются как эмпирические меры пластичности.Материалы, которыми обладают относительное удлинение более 5% называется как пластичные материалы. Пластичный материал обычно используется в технике На практике в порядке уменьшения пластичности мягкая сталь, медь, алюминий, никель, цинк, олово и вести.

9. Ковкость

Ковкость способность материала к расплющиваться в тонкие листы под приложение больших сжимающих сил без растрескивания под действием тепла или холода рабочие средства. Это особый случай пластичности, который позволяет материалам свернуть или забить в тонкие листы.Податливый материал должен быть пластиком, но не обязательно быть таким сильным. Податливые материалы, обычно используемые в инженерная практика в порядке уменьшения ковкости: свинец, мягкая сталь, кованое железо, медь. и алюминий. Алюминий, медь, олово, свинец, сталь и т. д. признаны очень ковкими металлами.

10. Твердость

Твердость определяется как способность металла резать другой металл. Более твердый металл всегда может разрезать или произвести впечатление на более мягкие металлы благодаря его твердости.Это очень важное свойство металлов и имеет широкий разнообразие смыслов. Он обладает множеством различных свойств, таких как устойчивость к износу, царапинам, деформации и обрабатываемость и т. д.

11. Хрупкость

Хрупкость является свойством материал противоположный пластичности. Это свойство разрушения материала. с небольшим постоянным искажением. Материалы с удлинением менее 5%. под нагрузкой относятся к хрупким материалам. Хрупкие материалы, когда подвергается растягивающим нагрузкам, отламывается, не вызывая заметного удлинения.Стекло, чугун, латунь и керамика считаются хрупкими материалами.

12. Ползучесть

Когда металлическая часть подвергается постоянному высокому напряжению при высокой температуре в течение более длительного периода со временем он подвергнется медленной и необратимой деформации (в виде трещины которые могут распространяться дальше в сторону ползучести) называется ползучесть.

13. Формуемость

Это свойство металлов. что означает легкость его формовки различных форм и размеров.Различные факторы которые влияют на формуемость, являются кристаллической структурой металла, зернистость металла горячая и холодная обработка, легирующий элемент, присутствующий в основном металле. Металлы с размером зерна меньше 1 подходит для неглубокой штамповки, в то время как размер металла подходит для тяжелой штамповки. Горячая обработка увеличивает формуемость. Низкоуглеродистая сталь обладает хорошая формуемость.

14. Отливка

Отливка определяется как свойство металла, свидетельствующее о легкости его литья в разные формы и размеры.Чугун, алюминий и латунь обладают хорошими характеристиками. литье.

15. Свариваемость

Свариваемость определяется как свойство металл, который указывает на то, что два одинаковых или разных металла соединены плавлением с приложением давления или без него и с использованием присадочного металла или без него (сварка) эффективно. Металлы, имеющие свариваемость в порядке убывания: чугун, сталь, стальное литье и нержавеющая сталь. стали.

36 Механические свойства металлов

На прошлой сессии мы узнали о различных типах сталей, а также о методах производства стали, а сегодня мы собираемся подробно обсудить Механические свойства металлов .

Если вы инженер-конструктор из области машиностроения, вам необходимо знать около Механические свойства металлов , чтобы их можно было учесть при проектировании.

Это основное соображение, которому должен следовать каждый инженер-конструктор при выборе лучшего материала в зависимости от механических свойств металлов.

Учитывая этот факт, я объясню около 33 Механические свойства металлов , которые должен знать каждый инженер-механик.Прочтите эту статью полностью, чтобы ее также можно было использовать в интервью.

Различные механические свойства металлов:

1. Прочность:

Способность материала выдерживать механическую нагрузку называется прочностью этого материала.

• Прочность материала зависит от направления его нагрузки
• Например, испытание на растяжение
• Из испытания на растяжение мы получаем прочность на разрыв, пластичность, вязкость разрушения, упругость, предел текучести и т. Д.

2. Пластичность:

Способность материала, который может подвергаться пластической деформации перед разрушением, называется пластичностью.

Пластичность (D) =% удлинения по длине или% уменьшения поперечного сечения в точке разрыва.

Примечание: Пластичность всегда указывается в% от удлинения по длине, но не в% от уменьшения площади поперечного сечения, поскольку уменьшение площади поперечного сечения невелико и его трудно измерить во время испытаний.

% относительного удлинения при различных температурах:

Если вы видите% удлинения металла w.r.t. Низкая температура (L.T), комнатная температура (R.T) и высокая температура (H.T) составляла

.

D (L.T)

3. Вязкость разрушения:

Способность материала поглощать энергию в момент разрушения против разрушения называется ударной вязкостью.

• Путем расчета площади под кривой зависимости напряжения от деформации до точки разрушения определяется трещиностойкость материала.
• Материал обладает высокой вязкостью разрушения, что означает, что он имеет более высокую способность поглощать больше энергии деформации от разрушения.
• Хрупкий материал имеет более низкую вязкость разрушения (F.T) по сравнению с пластичным материалом из-за площади под кривой.

A Дактильный> A Хрупкий

F.T Дуктильный> F.T Хрупкий

Рассмотрение участка кривой зависимости напряжения от деформации при различных температурах.

A H.T> A R.T> A L.T

Это означает

F.T H.T> F.TR.T> F.T L.T

Если материал испытывается при высокой температуре, смещение атомных плоскостей происходит легко, подразумевает, что он может вызвать большую пластическую деформацию, подразумевает, что площадь под кривой будет больше, подразумевает, что вязкость разрушения высокая.

4. Твердость:

Сопротивление материала механической деформации называется твердостью.

5. Britt

leness:

Способность материала выдерживать механическую нагрузку без пластической деформации называется хрупкостью.

6. Жесткость:

Способность материала противостоять механической деформации под напряжением называется жесткостью.

7. Ползучесть:

Время v / s Деформационное поведение материала при постоянной механической нагрузке называется ползучестью.

8. Усталость:

Напряжение v / s no. Нагрузочные циклы поведения металла при изменении механической нагрузки с течением времени называется усталостью.

• Усталость опаснее, чем ползучесть
• Следовательно, для усталостной нагрузки дается больше FOS.

9. Ковкость:

Это способность растягиваться или формироваться за счет ударов молотком или внешнего давления роликов, так что на выходе получается форма тонких листов, называемая пластичностью.

10. Пластичность:

Качество, которое легко поддается формованию или формованию, называется пластичностью.

11. Эластичность:

Способность объекта или материала возвращаться или восстанавливать свою нормальную форму или исходную форму после растяжения или сжатия, называемая эластичностью.

12. Прочность:

Это состояние, достаточное для того, чтобы выдерживать неблагоприятные условия или грубое обращение, называется ударной вязкостью. или Она также определяется как Площадь под кривой P. (Дельта) до разрушения называется ударной вязкостью.

13. Прочность на разрыв:

Сопротивление материала разрушению при растяжении, называемое пределом прочности при растяжении.

14. Прочность на сжатие:

Сопротивление материала разрушению при сжатии называется прочностью на сжатие.

15. Устойчивость:

Способность материала поглощать энергию без изменения формы, называемая упругостью.

Например, , сталь

Путем вычисления площади кривой зависимости напряжения от деформации до точки упругости определяется упругость (упругая упругость) материала.

16. Прокаливаемость:

Прокаливаемость металлического сплава — это глубина, до которой материал затвердевает после термической обработки, называемой прокаливаемой.

17. Обрабатываемость:

Это процесс удаления слоя с поверхности заготовки для получения хорошей отделки поверхности на внешней поверхности материала, называемой обрабатываемостью.

В наиболее общем случае хорошая обрабатываемость означает , что материал режется с хорошей обработкой поверхности, длительным сроком службы инструмента, низким усилием, потребляемой мощностью и низкой стоимостью.

18. Напряжение:

Когда материал нагружается силой, возникает напряжение, которое затем вызывает деформацию материала.или Напряжение определяется как «сила на единицу площади» — отношение приложенной силы F к площади поперечного сечения называется напряжением.

19. Модуль Юнга:

Модуль Юнга

— это способность материала выдерживать изменения длины при продольном растяжении или сжатии.

• Обозначается E.
• Он также определяется как отношение напряжения к деформации.

20. Упругая деформация:

Это изменение формы материала при низком напряжении, которое можно восстановить после снятия напряжения, называемое упругой деформацией материала.Или временное изменение формы, которое самообратимо после снятия силы, так что объект возвращается к своей исходной форме, называемой упругой деформацией

21. Пластическая деформация:

Пластическая деформация — это процесс, при котором остаточная деформация вызывается достаточной нагрузкой. Он вызывает постоянное изменение формы или размера твердого тела без разрушения в результате приложения постоянного напряжения, превышающего предел упругости.

После пластической деформации упругого восстановления не происходит.

22. Коэффициент запаса прочности:

Это несущая способность системы, превышающая ожидаемые или фактические нагрузки. Или фактор безопасности — насколько прочнее система, которой она обычно должна быть для предполагаемой нагрузки.

Коэффициент запаса прочности разный для хрупких и пластичных материалов.

23. Упругое восстановление:

Это мера способности эластомера возвращаться к своей исходной форме при снятии сжимающей нагрузки или внешней нагрузки, называемой упругим восстановлением.

24. Инженерное напряжение:

Инженерное напряжение — это приложенная нагрузка, деленная на исходную площадь поперечного сечения материала. Это также называется номинальным напряжением.

25. Истинное напряжение:

Истинное напряжение — это приложенная нагрузка, деленная на фактическую площадь поперечного сечения (изменяющаяся во времени площадь) образца при этой нагрузке.

26. Коэффициент Пуассона:

Коэффициент Пуассона — это отношение деформации поперечного сжатия или поперечной деформации к деформации продольного растяжения (линейная деформация).

27. Модуль объемной упругости:

Это относительное изменение объема тела, вызванное единичным растягивающим или сжимающим напряжением, равномерно действующим по его поверхности.

28. Модуль жесткости:

.

Он также известен как модуль сдвига

Определяется как отношение напряжения сдвига к деформации сдвига.

29. Облигация:

Обладает металлической связкой.

30. Связующая энергия:

Расстояние между атомами меньше, поэтому энергия связи высока.

31. Электропроводность:

Металлы обладают хорошей электропроводностью из-за наличия свободных электронов.

32. Теплопроводность:

Металлы обладают хорошей теплопроводностью.

33. Плотность:

Металлы обладают высокой плотностью, а это означает, что вес металла больше, и это один из недостатков металлов.

34. Коррозионная активность:

Металлы вызывают сильную коррозию окружающей среды.

35. Возможность вторичной переработки:

Металлы частично пригодны для вторичной переработки.

36. Штамм:

Определяется как отношение изменения размера к его исходным размерам, называемое деформацией.

• Обозначается буквой «»
• Это безразмерный параметр
• Деформирует реакцию системы на приложенное напряжение.

Штамм делится на 3 основные категории:

1. Нормальная деформация
2. Деформация сдвига
3. Объемная деформация

1.Нормальный штамм:

• Определяется как отношение изменения размера к его исходному размеру.
• Это происходит из-за нормальных сил и обозначается буквой e или ε.
• Это безразмерный параметр.

Если мы рассматриваем размер как длину, то изменение длины до исходной длины — это нормальная деформация, и она представлена ​​ниже.

Пусть «L» будет длиной компонента, а «dL» будет изменением длины компонента, тогда нормальная деформация будет представлена ​​как

e или ε = dL / L

2.Напряжение сдвига:

• Он определяется как угловое искажение между любыми двумя взаимно перпендикулярными плоскостями в радианах и является деформацией сдвига.
• Это происходит из-за сдвигающей или касательной силы, действующей на образец.
• Он представлен гаммой (γ).

Представительство:

Рассмотрим компонент, который подвергается равным и противоположным силам на обеих сторонах (AB&CD), причем один конец грани (AB) зафиксирован, а другой конец (DC) остается свободным.Из-за приложения силы к одной из граней компонент искажается на угол φ до формы ABC’D ’.

Теперь деформация сдвига или деформация на единицу длины компонента равна = CC ’/ CD = CC’ / BC = * радиан

3. Объемная деформация:

• Определяется как отношение изменения объема к его первоначальному объему.
• Это происходит только из-за нормальных сил.
• Это безразмерный параметр.

Представительство

Это означает, что объемная деформация деформируемого тела представляет собой сумму линейных деформаций в трех взаимно перпендикулярных направлениях.

• Из-за нормальных сил возможны изменения размеров и объема.
• Из-за сдвига будет искажение формы без изменения объема.
• Напряжение зависит от деформации. Деформация является независимым параметром, а напряжение зависит от деформации.

Некоторые другие механические свойства:

Чтобы использовать какой-либо материал для инженерной практики, вы должны знать все характеристики, связанные с ним. Это означает, что мы должны знать, обладает ли компонент однородным свойством, изотропным свойством, ортотропным свойством или анизотропным свойством.

Итак, чтобы узнать все эти вещи, я написал статью о различиях между ними, и она была представлена ​​ниже.

Однородное имущество:

В любой точке в одном направлении, если свойства материала совпадают, называется однородным свойством.

Например, Дерево, Железо, Серебро, Медь, Золото и т. Д.

Изотропные свойства:

В одной точке, в любом направлении, если свойства материала совпадают, это называется изотропным свойством.

Например, очень мелкозернистых молекул, железа, меди, серебра, латуни и т. Д.

• Само название isotropic говорит о том, что Iso одно и то же, а Tropic — свойство направленности.
• Все однородные материалы не обязательно должны быть изотропными, и наоборот, однако некоторые однородные материалы также изотропны.

Ортотропное свойство:

В одной точке во взаимно перпендикулярных направлениях, если свойства материала различны, это называется ортотропным свойством.

• Это свойство перпендикулярного направления.

Например, Слоистые материалы, дерево, асбест, графит, слюда, лук и т. Д.

Неизотропное свойство:

• В одной точке, в любых направлениях, если свойства материала различны, это называется анизотропным свойством.
• Его еще называют аллетропным свойством.

Например, Материал с небольшими трещинами и пустотами, потрескавшееся стекло, потрескавшийся металл и т. Д.

Итак, это полное объяснение механических свойств металлов, я надеюсь, вам понравилось, пожалуйста, не стесняйтесь делиться своими мыслями и сомнениями в разделе комментариев, я с удовольствием отвечу на них.

Дополнительные ресурсы:

Цветные металлы
Основные вопросы и ответы по механике жидкостей

Источники [Внешние ссылки]:

---

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

.