Свойства металлов и сплавов физические и химические: Основные свойства металлов и сплавов

Содержание

Химические и физические свойства металлов

Металлы отличаются друг от друга различными параметрами. Принято выделять физические и химические свойства металла.

Физические свойства определяют внешние характеристики металла. К ним относят: вес, цвет, электропроводность. Также физические свойства характеризуют то, насколько металл проводит тепло, какая у него плотность и пластичность.

Химические свойства связаны с реакцией металлов на определенные воздействия. Например, насколько сильно металл подвержен коррозиям, как он окисляется и способен ли растворяться в жидкостях.

Рассмотрим более подробно характеристики каждого из свойств.

  • Цвет. Это характеристика, которая отображает оттенки металлов – серебристый, белый, стальной, желтый. Интересно то, что металлы не пропускают через себя свет. Они его отражают. Большая часть известных металлов имеет серебристо-белые оттенки. По цвету металлы подразделяются на черные и цветные.
  • Способность плавиться. Одно из главных и основных свойств металлов. Характеризует реакцию металла на повышения и понижение температуры. Плавкость показывает, как быстро металл из твердого состояния, может превратиться в жидкое и наоборот. И какие температуры при этому нужны. Температуру при плавлении разных металлов часто меняют с определенными интервалами. Иногда, чтобы расплавить металл, нужно постепенно повышать температуру. Если это сделать сразу, качество изделия из этого металла может быть на низком уровне. Знание характеристик плавкости того или иного металла позволяет применять сплавы для создания специальных матриц, которые защищают различные приборы от возгорания.
  • Электропроводность показывает, насколько металл способен пропускать и переносить электричество. Все металлы, по сравнению с другими материалами, отличаются огромной электропроводностью. Кстати, чем больше температура воздействия на металл, тем меньше он проводит через себя электричество. Сплавы из разных металлов характеризуются меньшей электропроводностью.
  • Магнитные характеристики. Магнитностью обладают небольшое количество металлов – железо, николь, кобальт. Но при повышении температуры и эти металлы теряют свойство магнитности. На магнитные характеристики особое внимание уделяется во время создания машин и приборов связи.
  • Теплопроводимость – способность металлов проводите тепло.
  • Вес – он измеряется в граммах, расчет идет по одному кубическому сантиметру. Металлы подразделяются на тяжелые и легкие. Самый маленький удельный вес у магния, самый большой у вольфрама. В машиностроении данная характеристика металла является очень важным элементом.

Кстати, ртуть это единственный жидкий металл. Все остальные металлы относятся к твердым. Исключения составляют сплавы разным металлов.

Знание физических свойств металлов, позволяет применять их по назначению, выбирать способы обработки и прогнозировать сроки службы.

Рассмотрим подробнее химические свойства металлов.

Химические свойства зависят от того, как располагаются атомы. Тип кристаллической решетки также влияет на химию металла. Все металлы с легкостью отдают электроны.

Устойчивость к коррозиям. Коррозия – это изменение (разрушение) металлов в ходе какого-то воздействия. Воздействие может быть физическим, химическим. Всем известны пример коррозии – появление ржавчины на металлах. Стойкость к разрушению является очень важной характеристикой при выборе металла. Благородные металлы практически не подвергаются коррозии (например, золото, платина). Цветные металлы в меньшей степени подвержены разрушению. Больше всего поддаются коррозийным изменениям черные металлы. Для того, чтобы достичь высокой стойкости к разрушению, часто используют специальные покрытия и определяют, какой металл лучше подойдет для поставленной цели.

Способность к окислению. Данная характеристика отображает, как металл взаимодействует с кислородом с применением различных окислителей.

Способность к растворению. Есть группы металлов, которое при определенных условиях хорошо растворяются. Из них можно получить твердый раствор. Для растворения применяют различные кислоты. Также существует анодное растворение. Для этих целей применяется раствор электролита.

Ниже в Таблице 1 рассмотрены все физические показатели трех металлов.

 

Физические свойства металла

Алюминий

Железо

Медь

1

 Состояние

твердый

твердый

твердая

2

Цвет (оттенок)

серебристо-белый

серый

с красным оттенком

3

Пластичность

высоко-пластичный

пластичный

самый пластичный

4

Твердость

<2,5

Диапазон от 2,5 до 5

< 2,5

5

Блеск

блестит

блестит на свежем срезе

блестит, если потереть

6

t плавления

Легкоплавкий (660)

Тугоплавкий (1540)

Средний (1080)

7

Плотность

Легкий (2,7)

Тяжелый (7,7)

Тяжелый (9)

8

Теплопроводность

+

+

+

9

Электропроводность

+

+

+

Таблица 1.

Сравнение физических свойств разных металлов.

(Условные обозначения: + «хорошая»)

Из данной таблицы видно, что сравниваемые металлы по одним свойствам одинаковые или очень схожи, а по другим явно отличаются друг от друга. Одни металлы можно отличить друг от друга по внешнему виду (цвет, блеск, состояние). А другие свои отличия проявляют в процессе воздействия на них (повышение/понижение температуры, физическое воздействие). Все эти свойства позволяют выбрать тот металл, который соответствует необходимым требованиям в производстве различных металлических изделий.

Рассмотрим химические свойства данных металлов.

  1. Алюминий – активный металл. При попадании на открытый воздух на поверхности появляется пленка оксида. Коррозия алюминия случается в очень редких случаях. Относится к металлам не подверженным к разрушению. Он хорошо взаимодействует с кислородом, галогенами, серой (при повышении температуры), с углеродом (при повышении температуры). Ртуть способна разрушить поверхность алюминия. Алюминий применяется как покрытие на изделиях с целью защиты от окисления во время нагревания.
  2. Железо – относится к металлам средней активности. При обычной температуре не взаимодействует с кислородом и водой. Но если воздух влажный, то железо очень быстро подвергается коррозии. На поверхности появляется ржавчина и темные пятна. С различными металлами железо легко образует сплавы. Взаимодействует с галогенами, серой, кислотами.
  3. Медь – при попадании на воздух сверху покрывается пленкой карбоната. Он предотвращает дальнейшее окисление почвы. При повышении температуры способна вступать в реакцию с простыми и сложными веществами.

Все металлы обладают определенными свойствами и характеристиками. Знание этих свойств необходимо для правильного применения металлов. Не все металлы одинаково реагируют на внешние условия, физическое воздействие, температуру. Физические и химические свойства относятся к самым главным характеристикам металлов.

Для исследования свойств металлов в наше время применяют различные методы. Проводят следующие виды анализа: химический, спектральный, механический, технологический. Это самые часто используемые методы, которые позволяют оценить качество изделия, и получить информацию о происхождении металла и его основные параметры.

 

 

06.09.2019

Физические и химические свойства металлов – Осварке.Нет

В статье подробно рассматриваются физические и химические свойства металлов.

Физические свойства

К физическим свойствам металлов относят цвет, плотность, температуру плавления, теплопроводность, тепловое расширение, теплоемкость, электропроводность, магнитные свойства и др.

Цвет металла

Цветом называют способность металлов отражать световое излучение с определенной длиной волны. Например, медь имеет розово-красный цвет, алюминий – серебристо-белый.

Плотность металла

Плотность металла характеризуется его массой, заключенной в единице объема. По плотности все металлы делят на легкие (менее 4500 кг/м3) и тяжелые. Плотность имеет большое значение при создании различных изделий. Например, в самолето- и ракетостроении стремятся использовать более легкие металлы и сплавы (алюминиевые, магниевые, титановые), что способствует снижению массы изделий.

Температура плавления

Температурой плавления называют температуру, при которой металл переходит из твердого состояния в жидкое. По температуре плавления различают тугоплавкие металлы (вольфрам 3416°С, тантал 2950°С, титан 1725°С, и др.) и легкоплавкие (олово 232°С, свинец 327°С, цинк 419,5°С, алюминий 660°С). Температура плавления имеет большое значение при выборе металлов для изготовления литых изделий, сварных и паяных соединений, термоэлектрических приборов и других изделий. В единицах СИ температуру плавления выражают в градусах Кельвина (К).

Теплопроводность

Теплопроводностью называют способность металлов передавать тепло от более нагретых к менее нагретым участкам тела. Серебро, медь, алюминии обладают большой теплопроводностью. Железо имеет теплопроводность примерно в три раза меньше, чем алюминий, и в пять раз меньше, чем медь. Теплопроводность имеет большое значение при выборе материала для деталей. Например, если металл плохо проводит тепло, то при нагреве и быстром охлаждении (термическая обработка, сварка) в нем образуются трещины. Некоторые детали машин (поршни двигателей, лопатки турбин) должны быть изготовлены из материалов с хорошей теплопроводностью. В единицах СИ теплопроводность имеет размерность Вт/(м∙К).

Тепловое расширение

Тепловым расширением называют способность металлов увеличиваться в размерах при нагревании и уменьшаться при охлаждении. Тепловое расширение характеризуется коэффициентом линейного расширения α=(l2-l1)/[l1(t2-t1)], где l1 и l2 длины тела при температурах t1 и t2. Коэффициент объемного расширения равен 3α. Тепловые расширения должны учитываться при сварке, ковке и горячей объемной штамповке, изготовлении литейных форм, штампов, прокатных валков, калибров, выполнении точных соединений и сборке приборов, при строительстве мостовых ферм, укладке железнодорожных рельс.

Теплоемкость

Теплоемкостью называют способность металла при нагревании поглощать определенное количество тепла. В единицах СИ имеет размерность Дж/К. Теплоемкость различных металлов сравнивают по величине удельной теплоемкости – количеству тепла, выраженному в больших калориях, которое требуется для повышения температуры 1 кг металла на 1°С (в единицах СИ – Дж/(кг∙К).

Способность проводить электрический ток

Способность металлов проводить электрический ток оценивают двумя взаимно противоположными характеристиками – электропроводностью и электросопротивлением. Электрическая проводимость оценивается в системе СИ в сименсах (См), а удельная электропроводность – в Cм/м, аналогично электросопротивление выражают в омах (Ом), а удельное электросопротивление — в Ом/м. Хорошая электропроводность необходима, например, для токонесущих проводов (медь, алюминий). При изготовлении электронагревателей приборов и печей необходимы сплавы с высоким электросопротивлением (нихром, константан, манганин). С повышением температуры металла его электропроводность уменьшается, а с понижением – увеличивается.

Магнитные свойства

Магнитные свойства характеризуются абсолютной магнитной проницаемостью или магнитной постоянной, т. е. способностью металлов намагничиваться. В единицах СИ магнитная постоянная имеет размерность Гн/м. Высокими магнитными свойствами обладают железо, никель, кобальт и их сплавы, называемые ферромагнитными. Материалы с магнитными свойствами применяют в электротехнической аппаратуре и для изготовления магнитов.

Химические свойства

Химические свойства характеризуют способность металлов и сплавов сопротивляться окислению или вступать в соединение с различными веществами: кислородом воздуха, растворами кислот, щелочей и др. Чем легче металл вступает в соединение с другими элементами, тем быстрее он разрушается. Химическое разрушение металлов под действием на их поверхность внешней агрессивной среды называют коррозией.

Металлы, стойкие к окислению при сильном нагреве, называют жаростойкими или окалиностойкими. Такие металлы применяют для изготовления деталей, которые эксплуатируются в зоне высоких температур.

Сопротивление металлов коррозии, окалинообразованию и растворению определяют по изменению массы испытуемых образцов на единицу поверхности за единицу времени.

Химические свойства металлов обязательно учитываются при изготовлении тех или иных изделий. Особенно это относится к изделиям или деталям, работающим в химически агрессивных средах.

Основные свойства металлов - Металлы


Основные свойства металлов

Категория:

Металлы



Основные свойства металлов

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 — окнсляемость, растворимость и коррозионная стойкость.

К механическим — прочность, твердость, упругость, вязкость, пластичность.

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

Дадим краткие определения механическим свойствам.

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 и т. п.; такие детали работают ,3 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, возрастающей весьма быстро,

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

Механические свойства. Первое требование, предъявляемое ко всякому изделию,—это достаточная прочность.

Металлы обладают более высокой прочностью по сравнению с другими материалами, поэтому нагруженные детали машин, механизмов и сооружений обычно изготовляются из металлов.

Многие изделия, кроме общей прочности, должны обладать еще особыми свойствами, характерными для работы данного изделия. Например, режущие инструменты должны обладать высокой твердостью. Для изготовления режущих и других инструментов применяются инструментальные стали и сплавы.

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

Вязкие металлы применяются в тех случаях, когда детали при работе подвергаются ударной нагрузке.

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 (отношение предела прочности к удельному весу) для некоторых, например алюминиевых сплавов выше, чем для мягкой стали.

Плавкость используется для получения отливок путем заливки расплавленного металла в формы. Легкоплавкие металлы (например, свинец) применяются в качестве закалочной среды для стали. Некоторые сложные сплавы имеют столь низкую температуру плавления, что расплавляются в горячей воде. Такие сплавы применяются для отливки типографских матриц, в приборах, служащих для предохранения от пожаров, и т. п.

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 (динамомашины, электродвигатели, трансформаторы), в электроприборостроении (телефонные и телеграфные аппараты) и т. д.

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

Некоторые сплавы металлов имеют коэффициент линейного расширения близкий к нулю; такие сплавы применяются для изготовления точных приборов, радиоламп и пр. Расширение металлов должно приниматься во внимание при постройке длинных сооружений, например мостов. Нужно также учитывать, что две детали, изготовленные из металлов с различным коэффициентом расширения и скрепленные между собой, при нагревании могут дать изгиб и даже разрушение.

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.

Технологические свойства. Технологические свойства имеют весьма важное значение при производстве тех или иных технологических операций.

Все материалы обладают рядом свойств, которые различаются как физические, механические, химические и технологические.

К физическим свойствам металлов относят удельный вес, температуру плавления, цвет,.электропроводность, теплопроводность, теплоемкость, расширяемость при нагревании, магнитные свойства и некоторые другие. В зависимости от условий работы или эксплуатации деталей некоторые из этих свойств приобретают решающее значение и служат основанием для выбора материала при изготовлении и использовании детали. Например, удельный вес и прочность — важные качества для материала в самолетостроении, где нужны легкие и прочные детали. Температура плавления имеет большое значение для деталей, работающих при высоких температурах, например нити накаливания в электрических лампах, футеровка плавильных печей и т. п. Поэтому детали самолета изготовляют из сплавов алюминия и магния, а для изготовления нитей накаливания употребляется вольфрам и т. д.

Из химических свойств металлов главным образом важна коррозионная стойкость, а также окисляемость и растворимость.

Очень важную роль в определении пригодности металла как материала для деталей машин и механизмов играют его механические свойства.

Механические свойства: прочность, твердость, упругость, пластичность, вязкость и хрупкость.

Прочность — способность материала сопротивляться воздействию сил, не разрушаясь и не изменяя допустимой формы.

Примером прочного материала служит сталь. Стальные изделия с трудом разрушаются и изменяют форму. В противоположность стали ртуть не обладает прочностью. При обычной температуре она находится в жидком состоянии и не сохраняет формы.

Твердость — способность материала противостоять проникновению в него другого, более твердого тела. Самым твердым из известных нам веществ является алмаз. Высокой твердостью обладают различные сорта стали и так называемые твердые сплавы. Твердость — главнейшее свойство материалов, из которых изготовляют режущие инструменты.

Упругость — способность тела восстанавливать свою первоначальную форму после прекращения действия сил, вызвавших это изменение. Примером упругого тела может служить стальная пружина, которая после прекращения сил воздействия восстанавливает свою прежнюю форму.

Пластичность — способность материала изменять свою форму под воздействием сил не разрушаясь и не восстанавливать прежней формы после прекращения действия сил. Примером пластичного металла может служить свинец. Это качество по своей сущности противоположно упругости.

Вязкость — способность материала выдерживать механические воздействия (удары) не разрушаясь. Очень вязка, например, малоуглеродистая сталь, употребляемая для неответственных деталей.

Хрупкость — качество, противоположное вязкости, способность тела легко разрушаться при механических воздействиях (ударах). Примером хрупкого металла является чугун.

Технологические свойства металлов и сплавов представляют собой сочетание различных механических и физических свойств, проявляющихся в процессах изготовления деталей машин.

К технологическим свойствам металла относятся возможность обработки резанием, литьем, прокаткой, ковкой, волочением, способность свариваться и подвергаться термообработке.

Для определения свойств металлов и сплавов пользуются:
а) механическими испытаниями, которыми устанавливают их прочность, твердость, упругость, пластичность, вязкость и хрупкость;
б) физическими измерениями удельного веса, температуры плавления, тепла и электропроводности;
в) химическим анализом, который определяет качественный и количественный состав сплава;
г) металлографическим- анализом, позволяющим получить данные о структуре и свойствах металла с помощью микроскопа и рентгеновского аппарата;
д) технологическими пробами, дающими возможность определить пригодность металла для данного вида обработки.


Реклама:

Читать далее:
Испытания на растяжение

Статьи по теме:

Физические , химические, технологические и эксплуатационные свойства металлов и их сплавов - презентация

библиотека
материалов

Содержание слайдов

Номер слайда 1

Физические , химические, технологические и эксплуатационные свойства металлов и их сплавов

Номер слайда 2

Цель урока: Сформировать знания по теме « Свойства металлов и сплавов», необходимые для формирования профессиональных компетенций

Номер слайда 3

Задачи урока: Актуализировать знания по теме «Плавление и кристаллизация металлов». Изучить и закрепить знания по теме « Физические и химические свойства металлов и их сплавов»Формировать умения анализировать изучаемый материал.

Номер слайда 4

Физические свойства. Для металлов наиболее характерны следующие свойства: цвет, плотность, температуру плавления, удельная теплоемкость, теплопроводность, тепловое расширение, удельное электрическое сопротивление (электропроводность), магнитные свойства и др.

Номер слайда 5

Физические свойства. Цветом называют способность металлов отражать световое излучение с определенной длиной волны. Например, медь имеет розово-красный цвет, алюминий — серебристо-белый.

Номер слайда 6

Плотность. Плотность металла характеризуется его массой, заключенной в единице объема. По плотности металлы делятся на следующие группы: Легкие (плотность не более 5 г/см3) - магний, алюминий, титан и др. Тяжелые (плотность от 5 до 10 г/см 3) - железо, никель, медь, цинк, олово и др. Очень тяжелые (плотность более 10 г/см 3) - молибден, вольфрам, золото, свинец и др.

Номер слайда 7

Металл/Плотность г/см3 Магний/1,74 Железо/7,87 Алюминий/2,70 Медь/8,94 Титан/4,50 Серебро/10,50 Цинк/7,14 Свинец/11,34 Олово/7,29 Золото/19,32

Номер слайда 8

Температура плавления. В зависимости от температуры плавления металл подразделяют на следующие группы: Легкоплавкие (температура плавления не превышает 600 o. С) - цинк, олово, свинец, висмут и др.;Среднеплавкие (от 600 o. С до 1600 o. С) - к ним относятся почти половина металлов, в том числе магний, алюминий, железо, никель, медь, золото;Тугоплавкие ( более 1600 o. С) - вольфрам, молибден, титан, хром и др. Ртуть относится к жидкостям. При изготовлении художественных отливок температура плавления металла или сплава определяет выбор плавильного агрегата и огнеупорного формовочного материала. При введении в металл добавок температура плавления, как правило, понижается.

Номер слайда 9

Металл/Темп. плавления o. С /Темп. кипения o. СОлово/232/2600 Серебро/960/2180 Свинец/327/1750 Золото/1063/2660 Цинк/420/907 Медь/1083/2580 Магний/650/1100 Железо/1539/2900 Алюминий/660/2400 Титан/1680/3300

Номер слайда 10

Удельная теплоемкость. Это количество энергии, необходимое для повышения температуры единицы массы на один градус. Удельная теплоемкость уменьшается с увеличением порядкового номера элемента в таблице Менделеева.

Номер слайда 11

Металл/Темп.o. С/Удельная теплоемкость, Дж/кг*o. СМагний 0-100/1,03 225/1,18 Цинк 0/0,35 св.420/0,51 Титан 0-100/0,47 440/0,68 Медь 97,5/0,40 Св.1100/0,55 Олово 0/0,22 240/0,27 Алюминий 0-100/0,87 660/1,29 Золото 0-100/0,12 1100/0,15 Железо 0-100/0,46 1550/1,05 Свинец 0/0,12 300/0,14

Номер слайда 12

Физические свойства. Теплопроводностью называют, способность металлов передавать тепло от более нагретых к менее нагретым участкам тела. Серебро. медь, алюминий обладают большой теплопроводностью.

Номер слайда 13

Железо имеет теплопроводность примерно в три раза меньше, чем алюминий, и в пять раз меньше, чем медь. Теплопроводность имеет большое значение при выборе материала для деталей. Например, если металл плохо проводит тепло, то при нагреве и быстром охлаждении (термическая обработка, сварка) в нем образуются трещины. Некоторые детали машин (поршни двигателей, лопатки турбин) должны быть изготовлены из материалов с хорошей тeплопpoводностью. В единицах СИ теплопроводность имеет размерность Вт/ (м*К).

Номер слайда 14

Коэффициент теплового расширения. Эта величина, характеризующая изменение размеров образца длиной 1 м при нагревании на 1 o. С, имеет важное значение при эмальерных работах.

Номер слайда 15

Тепловое расширение характеризуется  коэффициентом  линейного   расширения α = (l2 –l 1) [l 1 (t 2 – t 1)], где l 1 и l 2 длины тела при температурах t 1 и t 2. Коэффициент объемного расширения равен 3 α. Тепловые расширения должны учитываться при сварке, ковке и горя­чей объемной штамповке, изготовлении литей­ных форм, штампов, прокатных валков, калибров, выполнении точных соединений и сборке приборов, при строительстве мостовых ферм, ук­ладке железнодорожных рельс.

Номер слайда 16

Способность металлов проводить электрический ток оценивают двумя взаимно противоположными характеристиками — электропроводностью и удельным электросопротивлением. Электрическая проводимость оценивается в системе СИ в сименсах (См), а удельное электросопротивление — в Ом/м.

Номер слайда 17

Хорошая электропроводность необходима, например, для токоведущих проводов (медь, алюминий). При изготовлении электронагревателей приборов и печей необходимы сплавы с высоким электросопротивлением (нихром, константан, манганин). С повышением температуры металла его электропроводность уменьшается, а с понижением — увеличивается.

Номер слайда 18

Магнитные свойства характеризуются абсолютной магнитной проницаемостью или магнитной постоянной, т. е. способностью металлов намагничиваться. В единицах СИ магнитная постоянная имеет размерность Гн/м. Высокими магнитными свойствами обладают железо, никель, кобальт и их сплавы, называемые ферромагнитными. Материалы с магнитными свойствами применяют в электротехнической аппаратуре и для изготовления магнитов.

Номер слайда 19

Химические свойства

Номер слайда 20

Химические свойства металлов. Химические свойства характеризуют способность металлов взаимодействовать с окружающей средой и сопротивляться действию агрессивной среды :-Стойкость к кислотам;-Стойкость к окислению на воздухе;-Стойкость к окислению в воде и тд.

Номер слайда 21

Химическое разрушение металлов под действием на их поверхность внешней агрессивной среды называют коррозией. Металлы, стойкие к окислению при сильном нагреве, называют жаростойкими или окалиностойкими. Такие металлы применяют для изготовления деталей, которые эксплуатируются в зоне высоких температур.

Номер слайда 22

Химическая стойкость различных металлов неодинакова и определяется положением в электрохимическом ряду напряжения металлов: Li K Rb Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au. Этот ряд характеризует химическую активность металлов только в окислительно-восстановительных реакциях, протекающих в водной среде.

Номер слайда 23

Многие металлы образуют на поверхности оксидную пленку, которая защищает их от дальнейшего окисления.2 Мg + О2 = 2 Мg. О4 Аl + ЗО2 = 2 А12 О3

Номер слайда 24

Взаимодействие с водой. Активные металлы (щелочные металлы) взаимодействуют с водой при обычных условиях с образованием гидроксидов и выделением водорода:2 Nа + 2 Н2 О == 2 Nа. ОН + Н2 Са + 2 Н2 О = Са(ОН)2 + Н22 Аl + 6 Н2 O = 2 Аl(ОН)3 + ЗН2

Номер слайда 25

Творческое задание: Ответь на вопрос : При изготовлении лампы накаливания используют вольфрам. Можно ли заменить вольфрам на свинец или алюминий ?Ответ обоснуй.

Номер слайда 26

Сопротивление металлов коррозии, окалинообразованию и растворению определяют по изменению массы испытуемых образцов на единицу поверхности за единицу времени. Химические свойства металлов обязательно учитываются при изготовлении тех или иных изделий. Особенно это относится к изделиям или деталям, работающим в химически агрессивных средах.

Номер слайда 27

Технологические свойства. Эти свойства характеризуют способность металлов подвергаться обработке в холодном и горячем состояниях. Технологические свойства определяют при технологических пробах, которые дают качественную оценку пригодности металлов к тем или иным способам обработки.

Номер слайда 28

Технологические свойства. К основным технологическими свойствам относят: обрабатываемость резанием, свариваемость, ковкость, литейные свойства и др.

Номер слайда 29

Эксплуатационные свойства. Эти свойства определяют в зависимости от условий работы машины специальными испытаниями. Одним из важнейших эксплуатационных свойств является износостойкость.

Номер слайда 30

Алгоритм выполнения задания:1. Анализ условий работы лампы накаливания, определить наиболее важные свойства для данного изделия (занести в таблицу).2. Найти значения свойств для данных металлов (используя интернет или другие ресурсы).3. Сделать вывод: (можно заменить или нет и почему?){5 C22544 A-7 EE6-4342-B048-85 BDC9 FD1 C3 A}Название свойства металла. Вольфрам. Свинец. Алюминий

Механические и технологические свойства металла

Металлы являются категорией химических элементов, которым присущи специфические физические, химические, механические, а также технологические свойства.

Для того чтобы определить механические свойства металлов, специалисты проводят механические испытания. Именно это позволяет им выявить твердость, прочность, вязкость металла, а также другие механические свойства этого материала. Чтобы определить механические свойства металла, необходимо взять технологические пробы для определения видов обработки для конкретного металла.

Механические свойства металлов

Металлы обладают целым рядом механических свойств:

  • твердость металла

Твердость металла представляет собой его способность препятствовать проникновению в материал другого более твердого вещества. Твердость определяется благодаря специальной минералогической шкале Мосса. Специалисты отмечают, что практически все металлы находятся в твердом состоянии. Исключением являются ртуть, галлий, цезий и франций.

  • прочность металла

Это свойство, которое определяет степень разрушения металла при воздействии на него физически или механически. Металлическим сплавом, который почти не деформируется при воздействии и отличается своей прочностью, является сталь. Самым непрочным металлом является ртуть.

  • вязкость металла

Считается, что чем больше металл сопротивляется при увеличивающихся ударных нагрузках, тем более он вязок.

  • хрупкость металла

Это свойство противоположно вязкости. Определяется в том случае, когда металл можно разрушить с применением силы. Самым хрупким металлом считается чугун.

  • пластичность металла

Наиболее ярким примером пластичного металла является чугун. Чем большие нагрузки выдерживает металл, при этом, не разрушаясь и сохраняя придаваемую форму после того, как воздействие на материал прекратилось, тем больше металл пластичен.

  • упругость металла

Это свойство превращает собой способность металла возвращать свой первоначальный вид после воздействия на материал внешними силами. Упругость является важным качеством при изготовлении стальных пружин, которые должны возвращать свою форму после их растяжки.

Технологические свойства металла

Технологические свойства металла определяются изменениями механических и физических свойств металла. Это происходит в зависимости от обработки металла резанием, литьем, ковкой и другими способами. Каковы же технологические свойства металла?

  • ковкость металла

Представляет собой способность металла к деформации.

  • прокаливаемость металла

Это свойство определяется во время закалки металла и обуславливается тем, чем глубже металл можно закалить, тем большей прокаливаемостью он обладает.

  • свариваемость металла

Это свойство способно выявиться при соединении двух металлических частей посредством их сварки.

  • текучесть металла

Текучесть представляет собой способность металла в жидком состоянии растекаться, заполняя определенную форму.

Где купить металлопрокат?

Купить металлопрокат в Санкт-Петербурге и в Москве дешево можно в компании Оптовые базы. Более того, на сайте компании Вы сможете выбрать необходимый вид металла, обратившись в Каталог металлопроката.

Чтобы оформить заказ, достаточно позвонить по телефону, указанному на сайте компании, или отправить заявку по Интернету.

Характеристики основных механических свойств металлов и сплавов и способы их определения

Любое вещество, будь то газ, жидкость или твердое тело, обладает рядом специфических, только ему присущих свойств. Однако эти свойства позволяют не только индивидуализировать элементы, но и объединять их в группы по принципу схожести.


Посмотрите на металлы: с обывательской точки зрения это блестящие элементы, с высокой электро- и теплопроводностью, не восприимчивые к внешним физическим воздействиям, ковкие и легко свариваемые при высоких температурах. Достаточен ли этот перечень. чтобы объединить металлы в одну группу? Конечно же нет, металлы и их производные (сплавы) гораздо сложнее и обладают целым набором химических, физических, механических и технологических свойств. Сегодня мы поговорим лишь об одной группе: механических свойствах металлов.

 

Основные механические свойства металлов

 

Что это за свойства? Под механическими понимают такие свойства субстанции, которые отражают ее умение противостоять действиям извне. Известно девять основных механических свойств металлов:


- Прочность - означает, что приложение статической, динамической или знакопеременной нагрузки не приводит к нарушению внешней и внутренней целостности материала, изменению его строения, формы и размеров.


- Твердость (часто путают с прочностью) - характеризует возможность одного материала противостоять прониканию другого, более твердого предмета.

 

 

- Упругость - означает способность к деформированию без нарушения целостности под действием определенных сил и возвращению первоначальной формы после освобождения от нагрузки.


- Пластичность (часто путают с упругостью и наоборот) - также способность к деформации без нарушения целостности, однако в отличие от упругости, пластичность означает, что объект способен сохранить полученную форму.


- Стойкость к трещинам - под воздействием внешних сил (ударов, натяжений и пр.) материал не образует трещин и сохраняет наружную целостность.


- Вязкость или ударная вязкость - антоним ломкости, то есть возможность сохранять целостность материала при возрастающих физических воздействиях.


- Износостойкость - способность к сохранению внутренней и внешней целостности при длительном трении.

 

 

- Жаростойкость - длительная возможность противостоять изменению формы, размера и разрушению при воздействии больших температур.


- Усталость - время и количество циклических воздействий, которые материал может выдержать без нарушения целостности.


Часто, говоряо тех или иных свойствах, мы путаем их названия: технологические свойства относим к физическим, физические к механическим и наоборот. И это неудивительно, ведь несмотря на глубинные отличия, лежащие в основе той или иной группы свойств, механические свойства не только крайне тесно связаны с другими характеристиками металлов, но и напрямую зависят от них.

 

Физические свойства металлов

 

Наиболее взаимозависимы между собой механические и химические свойства металлов, ведь именно химический состав металла или сплава, его внутреннее строение (особенности кристаллической решетки) диктуют все остальные его параметры. Если говорить о механических и физических свойствах металлов, то их чаще других путают между собой, что обусловлено близостью данных определений.


Физические свойства часто неотделимы от механических. К примеру, тугоплавкие металлы еще и самые прочные. Главное же отличие лежит в природе свойств. Физические свойства - те что проявляется в покое, механические - только под воздействием извне. Не хуже других связаны механические и технологические свойства металлов. Например, механическое свойство металла "прочность" может быть результатом его грамотной технологической обработки (с этой целью нередко используют "закалку" и "старение"). Обратная взаимосвязь не менее важна, к примеру, ковкость проявление хорошей ударной вязкости.

 

 

Делая вывод, можно сказать, что зная некоторые химические, физические или технологические свойства можно предугадать, как будет вести себя металл под воздействием нагрузки (т.е. механически), и наоборот.


В чем отличия механических свойств металлов и сплавов?


Различаются ли механические свойства металлов и сплавов? Безусловно. Ведь любой металлический сплав изначально создается с целью получения каких-либо конкретных свойств. Некоторые сочетания легирующих элементов и основного металла в сплаве способны мгновенно преобразить легируемый элемент. Так алюминий ( не самый прочный и твердый металл в мире) в сочетании с цинком и магнием образует сплав по прочности сравнимый со сталью. Все это дает практически неограниченные возможности в получении веществ наиболее близких к требуемым.

 

 

 

Отдельное внимание следует уделить механическим свойствам наплавленных металлов. Наплавленным считается металл, с помощью которого производилась сварка двух или более частей какого-то металлического элемента или конструкции. Этот металл словно нитки соединяет разорванные части. От того, как будет вести себя "шов" под нагрузкой, будет зависеть безопасность и надежность всей конструкции. Исходя из этого, крайне важно, чтобы свойства наплавленного металла были не хуже, чем у главного металла.

 

Как определить механические свойства?

 

Экспериментальным путем. Среди основных методов определения механических свойств металлов можно выделить:


- испытания на растяжение;


- метод вдавливания по Бринеллю;

 

 

- определение твердости металла по Роквеллу;


- оценка твердости по Виккерсу;


- определение вязкости с помощью маятникового копра;

 


Механические свойства имеют весьма серьезное значение. Их знание позволяет использовать металлы и их сплавы с наибольшей эффективностью и отдачей.

ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ 05.16.01. МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ И ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

ИНСТИТУТ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА 

Утверждено на заседании

Ученого совета ИФТТ РАН

28 февраля 2005г.

Протокол № 4

Председатель Ученого совета,

директор ИФТТ РАН

Профессор

_____________________ В.В.Кведер

“_1_” _марта___2005г.

05.16.01. – металловедение и термическая обработка металлов

Черноголовка – 2005 г.

 

1. Силы связи в твердых телах

            Электронная структура атомов. Химическая связь и валентность. Типы сил связи в конденсированном состоянии: ван-дер-ваальсова связь, ионная связь, ковалентная связь, металлическая связь.

            Химическая связь и ближний порядок. Структура вещества с ненаправленным

взаимодействием. Примеры кристаллических структур, отвечающих плотным упаковкам шаров: простая кубическая, ОЦК, ГЦК, ГПУ, структура типа CsCl, типа NaCl, структура типа перовскита CaTiO3.

Основные свойства ковалентной связи. Структура веществ с ковалентными связями. Структура веществ типа селена. Гибридизация атомных орбиталей в молекулах и кристаллах. Структура типа алмаза и графита.

2. Строение металлов и сплавов

           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.

3.  Кристаллическое строение и его дефекты

Основные типы кристаллических решеток. Элементарные ячейки. Индексы направлений и плоскостей в кристаллической решетке. Анизотропия свойств кристаллов. Типичные кристаллические решетки металлов. Кристаллографические плоскости и направления с наибольшей плотностью упаковки атомов в кубической и гексагональных решетках.

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.  Дислокационные сетки и малоугловые границы. Высокоугловые границы. Двойники. Кристаллография и механизм деформационного двойникования.

4. 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. Возврат и рекристаллизация. Первичная собирательная и вторичная рекристаллизация. Динамическая рекристаллизация. Текстуры рекристаллизации.

Кристаллизация расплава, гомогенное гетерогенное зарождение кристаллов.

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. Непрерывный и прерывистый распад.

 

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.   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.

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.

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. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ

Классификация физических свойств по их структурной чувствительности.

Плотность металлов, металлических фаз, гетерогенных сплавов. Методы определения плотности. Изменение плотности металлов при деформации, аллотропических превращениях и плавлении и др. взаимодействиях. Сжимаемость металлов.

Термическое расширение металлов и сплавов. Методы определения термического расширения и объемного эффекта превращения (дилатометрия). Дилатометрические исследования превращений в сплавах. Сплавы с заданным коэффициентом расширения (инвар, ковар, платинит и др.).

Удельная теплоемкость. Атомная теплоемкость, ее температурная зависимость. Теплоемкость простых и переходных металлов. Теплоемкость электронного газа. Характеристическая температура. Правило Неймана и Коппа для металлических фаз и гетерогенных сплавов. Применение методов калориметрического и термического анализа в металловедении.

Тепловые свойства. Термический анализ и его применение. Термическое расширение. Дилатометрическое исследование фазовых превращений.

            Упругие свойства. Неупругость. Механизмы внутреннего трения. Применение метода внутреннего трения.

Основные методы измерения электрических свойств. Физическая сущность электрической проводимости металлов. Зависимость электрического сопротивления чистых металлов от температуры и давления. Влияние дефектов на электрическое сопротивление металлов. Электрическое сопротивление неупорядоченных и упорядоченных твердых растворов. Концентрационная зависимость электрического сопротивления твердых растворов (правило Маттиссена-Флеменга). Неоднородные твердые растворы (К-состояние). Электрические свойства химических соединений и промежуточных фаз. Электрические свойства гетерогенных сплавов.

Применение электрического анализа для построения диаграмм фазового равновесия, для изучения закалки, отпуска стали, старения, распада переохлажденного аустенита, упорядочения. Принципы создания сплавов для проводников и элементов сопротивления. Технические материалы с особыми электрическими свойствами.

Основные виды магнетизма и их признаки. Диа- и парамагнитные металлы, их положение в таблице Менделеева. Закон Кюри-Вейса. Методы измерения пара- и диавосприимчивости. Пара- и диамагнитные свойства металлических фаз и гетерогенных сплавов. Магнитные свойства ферромагнетиков. Кривая намагничивания и цикл магнитного гистерезиса. Понятие о размагничивающем факторе. Основные методы измерения ферромагнитных свойств. Спонтанная намагниченность. Природа обменного взаимодействия. Условие появления ферро- и антиферромагнетизма. 

            Магнитные свойства твердых растворов, металлических фаз и гетерогенных сплавов. Применение магнитного анализа для изучения диаграмм фазового равновесия, структурных превращений при закалке и отпуске сталей, для изучения процессов упорядочения и др. Требования к фазовому состоянию и микроструктуре магнитно-мягких и магнитно-жестких сплавов.

Применение магнитных и электрических методов для изучения фазовых равновесий, изменений микроструктуры и превращений в сплавах. 

7. Упругая и пластическая деформация. Разрушение

Упругая и пластическая деформация. Коэффициенты и модули упругости. Способы определения упругих констант. Системы скольжения в кубических и гексагональных металлах. Диаграммы деформации моно- и поликристаллов.

            Механизмы пластической деформации. Теории упрочнения при деформации. Упрочнение в твердых растворах. Упрочнение второй фазы. Влияние границ зерен и субзерен на упрочнение в поликристалле. Зависимость механических свойств от состава в двойных системах.

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.

            Разрушение. Механизмы хрупкого и вязкого разрушения и строение изломов. Переход от вязкого разрушения к хрупкому. Хладноломкость. Стандартные методы механических испытаний. Испытание на растяжение и сжатие. Истинные диаграммы деформации. Испытание на изгиб и кручение – области применения. Характеристики твердости.

Ударная вязкость. Характеристики пластичности и вязкости разрушения. Конструктивная прочность.

8. Методы исследования и контроля структуры и свойств металлов

Методы изучения микроструктуры. Световая микроскопия. Методы количественной металлографии.

Рассеяние рентгеновских лучей электроном, атомом, кристаллом. Структурная амплитуда. Основные уравнения дифракции рентгеновских лучей. Обратная решетка и сфер Эвальда. Основные методы рентгеноструктурного анализа: метод Лауэ, вращения, метод порошка, их применение и информационные возможности. Выражение для интегральной интенсивности рентгеновских отражений в этих методах (кинематическая теория).

Анализ диаграмм состояния с помощью рентгеноструктурного метода. Анализ упорядочения структурными методами. Изучение процессов распада пересыщенных твердых растворов. Анализ дефектов кристаллического строения по изменениям распределения интенсивности (ширины) рентгеновских отражений.

Оптическая схема просвечивающего электронного микроскопа, формирование изображения. Методы исследования в просвечивающем электронном микроскопе. Кинематическая теория дифракционного контраста. Контраст в изображении дефектов кристаллического строения: дислокаций, дефектов упаковки, границ зерен, включений. Эффекты динамического рассеяния.

Растровая микроскопия. Микрорентгеноспектральный анализ.

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.

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

1.      сплавов. М.: Металлургия, 1980.

5.      Я.С.Уманский, Ю.А.Скаков. Физика металлов. М., Металлургия, 1978.

6.      А.М.Захаров. Диаграммы состояния двойных и тройных систем. М., Металлургия, 1978.

7.      Шаскольская М.П. Кристаллография. М., Высшая школа, 1983.

8.      Уманский Я.С., Скаков Ю.А., Иванов А.Н., Расторгуев Л.Н. Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия. М., Металлургия, 1982.

9.      Уманский Я.С., Скаков Ю.А. Физика металлов. Атомное строение металлов и сплавов. М., Атомиздат, 1987.

10. Мирошниченко И.С. Закалка из жидкого состояния. М., Металлургия. 1980.

11. Лившиц Б.Г., Крапошин В.С., Линецкий Я.Л. Физические свойства металлов и сплавов. М., Металлургия, 1981.

12. Шульце Г. Металлофизика. М., Мир, 1971, 503 с илл.

13. М.Л.Бернштейн. Структура деформированных металлов. М., Металлургия, 1977.

Обзор физических свойств металлов

Физические свойства - важный способ отличить один материал от другого. При изучении и применении металлургии физические свойства часто считаются более широкой категорией, чем механические свойства, но не все свойства совпадают. Физические свойства легче всего отличить от механических с помощью метода испытаний. В то время как механические свойства требуют приложения сил для измерения, физические свойства можно измерить без изменения материала.

При этом физические свойства меняются в разных средах. Например, большинство металлов имеют более высокую плотность при более низких температурах из-за принципов теплового расширения и сжатия . Цвет и внешний вид, которые также являются физическими свойствами, меняются в зависимости от ряда факторов окружающей среды.

Чтобы узнать больше о механических свойствах металлов, ознакомьтесь с нашим сообщением в блоге здесь.

Физические свойства металлов включают:

  • Коррозионная стойкость
  • Плотность
  • Температура плавления
  • Тепловые свойства
    • Теплоемкость
    • Теплопроводность
    • Тепловое расширение
  • Электропроводность
  • Магнитные свойства

Что такое сплав?

Слово сплав встречается в блоге Eagle Group, особенно здесь, в этой серии.Сплав - это однородная смесь, состоящая из комбинации отдельных элементов, когда хотя бы один из элементов является металлом. Обычные сплавы включают бронзу, которая представляет собой смесь меди (Cu) и олова (Se). Сталь представляет собой смесь железа (Fe) и углерода (C), а нержавеющая сталь включает другие легирующие агенты, такие как хром (Cr), никель (Ni) и марганец (Mn).

Коррозионная стойкость

Возможны многие виды коррозии. Коррозия - это процесс, при котором материал восстанавливается до более стабильного состояния в результате химической реакции, часто связанной с атмосферой или условиями эксплуатации.Ржавчина, часто встречающаяся на незащищенных изделиях из черных металлов, является одной из самых распространенных форм коррозии.

Коррозионная стойкость , с другой стороны, - это способность материала противостоять реакции перехода к более стабильному состоянию в окружающей среде.

Сырой алюминий, кремний, титан и их сплавы обладают естественной устойчивостью к коррозии из-за того, что на их поверхности быстро образуется инертный слой. Обычным сплавом для многих областей применения, требующих стойкости к коррозии, является нержавеющая сталь.В отличие от углеродистой стали, сплавы нержавеющей стали способны противостоять поверхностной коррозии при воздействии сред, которые обычно вызывают коррозию, включая влажную, кислотную или высокую температуру.

Щелкните здесь, чтобы прочитать сообщение в нашем блоге «Устойчивость к коррозии»

Плотность

Плотность объекта определяется по простой формуле: масса объекта (M) делится на его объем (V). Сначала практическое применение плотности заключалось в определении подлинности золота, как в истории с золотой короной.Золото - отличный кандидат для проверки плотности, потому что это гораздо более плотный материал, чем другие металлы, со средней плотностью 1206 фунтов. на кубический фут.

Сплавы, которые чаще используются в производстве, имеют более низкую плотность. Сталь в среднем составляет около 494 фунтов на кубический фут, в то время как нержавеющая сталь немного меньше. Плотность титана составляет примерно половину плотности стали, а алюминия - примерно одну треть. На практике это означает, что деталь из стали будет весить примерно в три раза больше, чем точно такая же деталь из алюминия.Однако сталь имеет другие преимущества, такие как твердость и прочность, и поэтому меньшие объемы или толщина материала могут обеспечить такие же или более высокие характеристики относительно.

Eagle Alloy и Eagle Precision часто производят сложные тонкостенные отливки из различных сплавов углеродистой и нержавеющей стали. Сплав влияет на дизайн, производственный процесс и методы отделки, используемые для изготовления каждой литой детали.

Точка плавления

Точка плавления материала определяется как температура, при которой он переходит из твердого состояния в жидкое при атмосферном давлении .Температура плавления может быть основным фактором при принятии решения о том, можно ли использовать сплав для конкретного продукта. Различные сплавы имеют разные диапазоны температур плавления, что определяется элементами их химического состава. Например, сплав с высоким процентным содержанием олова или алюминия будет плавиться при гораздо более низкой температуре, чем сплав, состоящий в основном из железа и никеля.

Температура плавления - важный фактор для производителей металла. Многие литейные предприятия используют методы литья в песчаные формы, такие как литье в форме с воздушной прослойкой или литье в оболочку, потому что неметаллические формы могут выдерживать более высокие температуры, необходимые для плавления стали.С другой стороны, алюминий можно отливать с использованием стальных форм многократного использования, поскольку он имеет гораздо более низкую температуру плавления, чем сталь.

Тепловые свойства

Тепловые свойства включают теплоемкость, теплопроводность и тепловое расширение. При производстве все три свойства являются важными факторами при выборе правильного сплава.

  • Теплоемкость , также известная как удельная теплоемкость , представляет собой количество энергии, необходимое для изменения температуры материала, и является ключевым компонентом прогнозирования затвердевания отливки.
  • Теплопроводность определяется как скорость, с которой тепло может переноситься через материал, и у металлов есть одна общая черта - высокая теплопроводность. Электропроводность - это другое свойство, но оно пропорционально коррелирует с теплопроводностью. Такие металлы, как медь и золото, которые известны как хорошие электрические проводники, также являются хорошими проводниками тепла.
  • Термическое расширение относится к тому, как металлы расширяются при нагревании и сжимаются при охлаждении.Это свойство особенно важно при создании оснастки для литья металлов. Шаблоны и формы должны быть больше конечной детали, чтобы учесть усадку во время охлаждения.

Магнитные свойства

Магнитные свойства относятся к , как материал реагирует на приложенное внешнее магнитное поле . Этот магнитный отклик можно разделить на диамагнитный, парамагнитный, ферромагнитный, антиферромагнитный или ферримагнитный.

  • Диамагнетик - отталкивается магнитными полями
  • Парамагнитный - не показывает магнитного порядка
  • Ферромагнетик - самый сильный тип магнетизма
  • Антиферромагнетик - может существовать при достаточно низких температурах, но исчезает при температуре Нееля / выше
  • Ферримагнетик - слабая форма ферромагнетизма

Железо - один из самых магнитных металлов, поэтому черные металлы (металлы, содержащие железо), такие как сталь, также обладают степенью магнетизма, а именно ферромагнетизмом .

Хотя приведенные выше свойства ни в коем случае не являются исчерпывающими, они представляют многие из наиболее важных свойств, используемых при выборе материала для литья металла или обработки с ЧПУ. В Eagle Group наши специалисты в области металлургии имеют опыт, чтобы оценить потребности продукта и, основываясь на мнениях клиентов, в конечном итоге предложить оптимальный сплав для работы. Мы также используем исчерпывающий процесс APQP для всех новых проектов, который позволяет нам устанавливать точные параметры на протяжении всего производственного процесса, что приводит к лучшему качеству отливки.

Чтобы узнать больше о процессах литья и обработки металлов, загрузите нашу бесплатную электронную книгу ниже:

Как оценить материалы - свойства, которые необходимо учитывать

Есть разница между механическими и физическими свойствами сплава.

  • Физические свойства - это вещи, которые можно измерить. Это такие вещи, как плотность, температура плавления, проводимость, коэффициент расширения и т. Д.
  • Механические свойства - это то, как металл ведет себя при приложении к нему различных сил.Сюда входят такие вещи, как прочность, пластичность, износостойкость и т. Д.

Механические и физические свойства материалов определяются их химическим составом и их внутренней структурой, например размером зерна или кристаллической структурой. Обработка может сильно повлиять на механические свойства из-за перестройки внутренней структуры. Процессы металлообработки или термическая обработка могут влиять на некоторые физические свойства, такие как плотность и электропроводность, но эти эффекты обычно незначительны.

Механические и физические свойства являются ключевым фактором, определяющим, какой сплав считается подходящим для данного применения, когда несколько сплавов удовлетворяют условиям эксплуатации. Практически в каждом случае инженер проектирует деталь так, чтобы она работала в заданном диапазоне свойств. Многие механические свойства взаимозависимы: высокие характеристики в одной категории могут сочетаться с более низкими характеристиками в другой. Например, более высокая прочность может быть достигнута за счет более низкой пластичности.Таким образом, широкое понимание среды, в которой работает продукт, приведет к выбору лучшего материала для применения.

Описание некоторых общих механических и физических свойств предоставит информацию, которую разработчики продукта могут учитывать при выборе материалов для данного применения.

  1. Электропроводность
  2. Коррозионная стойкость
  3. Плотность
  4. Пластичность / пластичность
  5. Эластичность / жесткость
  6. Вязкость разрушения
  7. Твердость
  8. Пластичность
  9. Прочность, усталость
  10. Прочность, сдвиг
  11. Прочность на разрыв
  12. Прочность на растяжение
  13. Вязкость
  14. Износостойкость

Расширяя эти определения:

1.Электропроводность

Теплопроводность - это количество тепла, протекающего через материал. Он измеряется как один градус в единицу времени на единицу площади поперечного сечения на единицу длины. Материалы с низкой теплопроводностью могут использоваться в качестве изоляторов, а материалы с высокой теплопроводностью - в качестве теплоотвода. Металлы, которые демонстрируют высокую теплопроводность, могут быть кандидатами для использования в таких приложениях, как теплообменники или охлаждение. Материалы с низкой теплопроводностью могут использоваться в высокотемпературных приложениях, но часто для высокотемпературных компонентов требуется высокая теплопроводность, поэтому важно понимать окружающую среду.Электропроводность аналогична измерению количества электричества, которое передается через материал известного поперечного сечения и длины.

2. Коррозионная стойкость

Коррозионная стойкость описывает способность материала предотвращать естественное химическое или электрохимическое воздействие атмосферы, влаги или других агентов. Коррозия принимает различные формы, включая точечную коррозию, гальваническую реакцию, коррозию под напряжением, расслоение, межкристаллитную коррозию и другие (многие из которых будут обсуждаться в других выпусках информационных бюллетеней).Коррозионная стойкость может быть выражена как максимальная глубина в милах, до которой может проникнуть коррозия за один год; он основан на линейной экстраполяции проникновения, происходящего в течение срока службы данного теста или услуги. Некоторые материалы по своей природе устойчивы к коррозии, в то время как для других требуется нанесение гальванического покрытия или покрытий. Многие металлы, принадлежащие к семействам, устойчивым к коррозии, не полностью защищены от нее и по-прежнему зависят от конкретных условий окружающей среды, в которых они работают.

3. Плотность

Плотность, часто выражаемая в фунтах на кубический дюйм, граммах на кубический сантиметр и т. Д., Описывает массу сплава на единицу объема. Плотность сплава определяет, сколько будет весить компонент определенного размера. Этот фактор важен в таких приложениях, как аэрокосмическая или автомобильная промышленность, где важен вес. Инженеры, которым нужны компоненты с меньшим весом, могут искать менее плотные сплавы, но при этом должны учитывать соотношение прочности и веса.Можно выбрать материал с более высокой плотностью, такой как сталь, например, если он обеспечивает более высокую прочность, чем материал с более низкой плотностью. Такую часть можно было бы сделать тоньше, чтобы меньше материала могло компенсировать более высокую плотность.

4. Пластичность / пластичность

Пластичность - это способность материала пластически деформироваться (то есть растягиваться) без разрушения и сохранять новую форму при снятии нагрузки. Думайте об этом как о способности растянуть данный металл в проволоку.Пластичность часто измеряется с помощью испытания на растяжение в виде процента удлинения или уменьшения площади поперечного сечения образца до разрушения. Испытание на растяжение также можно использовать для определения модуля Юнга или модуля упругости, важного отношения напряжение / деформация, используемого во многих расчетах конструкции. Склонность материала противостоять растрескиванию или разрушению под напряжением делает пластичные материалы подходящими для других процессов металлообработки, включая прокатку или волочение. Некоторые другие процессы, такие как холодная обработка, делают металл менее пластичным.

Пластичность, физическое свойство, описывает способность металла формироваться без разрушения. Давление или сжимающее напряжение используется для прессования или свертывания материала в более тонкие листы. Материал с высокой пластичностью сможет выдерживать более высокое давление без разрушения.

5. Эластичность, жесткость

Эластичность описывает тенденцию материала возвращаться к своему первоначальному размеру и форме при устранении деформирующей силы. В отличие от материалов, которые демонстрируют пластичность (где изменение формы необратимо), эластичный материал вернется к своей предыдущей конфигурации после снятия напряжения.

Жесткость металла часто измеряется модулем Юнга, который сравнивает соотношение между напряжением (приложенной силой) и деформацией (результирующей деформацией). Чем выше модуль упругости, а это означает, что большее напряжение приводит к пропорционально меньшей деформации, тем жестче материал. Стекло может быть примером жесткого материала с высоким модулем упругости, а резина - материалом, который демонстрирует низкую жесткость / низкий модуль упругости. Это важное соображение при проектировании для приложений, где требуется жесткость под нагрузкой.

6. Вязкость разрушения

Ударопрочность - это мера способности материала противостоять ударам. Эффект удара - столкновение, которое происходит в течение короткого периода времени - обычно больше, чем эффект более слабой силы, действующей в течение более длительного периода. Таким образом, следует учитывать ударопрочность, если приложение включает повышенный риск удара. Некоторые металлы могут приемлемо работать при статической нагрузке, но разрушаться при динамических нагрузках или при столкновении.В лаборатории удар часто измеряется с помощью обычного теста Шарпи, когда взвешенный маятник ударяет по образцу напротив обработанного V-образного паза.

7. Твердость

Твердость определяется как способность материала сопротивляться постоянному вдавливанию (то есть пластической деформации). Как правило, чем тверже материал, тем лучше он сопротивляется износу или деформации. Термин твердость, таким образом, также относится к локальной поверхностной жесткости материала или его устойчивости к царапинам, истиранию или порезам.Твердость измеряется с помощью таких методов, как Бринелля, Роквелла и Виккерса, которые измеряют глубину и площадь впадины более твердым материалом, включая стальной шарик, алмаз или другой индентор.

8. Пластичность

Пластичность, обратная упругости, описывает тенденцию определенного твердого материала сохранять свою новую форму под действием сил формования. Это качество, которое позволяет материалам изгибаться или обрабатывать их, придавая им постоянную новую форму.Материалы переходят от упругих свойств к пластическим в пределе текучести.

9. Прочность - усталость

Усталость может привести к разрушению под действием повторяющихся или колеблющихся напряжений (например, нагрузки или разгрузки), максимальное значение которых меньше прочности материала на разрыв. Более высокие нагрузки ускоряют время до отказа, и наоборот, поэтому существует связь между напряжением и циклами до отказа. Таким образом, предел выносливости относится к максимальному напряжению, которое металл может выдержать (переменная) за заданное количество циклов.И наоборот, показатель усталостной долговечности удерживает нагрузку фиксированной и измеряет, сколько циклов нагрузки может выдержать материал до разрушения. Усталостная прочность является важным фактором при проектировании компонентов, подверженных повторяющимся нагрузкам.

10. Прочность - сдвиг

Прочность на сдвиг учитывается в таких приложениях, как болты или балки, где важны как направление, так и величина напряжения. Сдвиг возникает, когда направленные силы заставляют внутреннюю структуру металла скользить по самой себе на гранулированном уровне.

11. Прочность на растяжение

Одним из наиболее распространенных показателей свойств металла является прочность на растяжение или предельная прочность. Прочность на растяжение - это величина нагрузки, которую секция металла может выдержать до того, как она сломается. При лабораторных испытаниях металл удлиняется, но возвращается к своей первоначальной форме через область упругой деформации. Когда он достигает точки остаточной или пластической деформации (измеряется как текучесть), он сохраняет удлиненную форму даже при снятии нагрузки.В точке растяжения нагрузка приводит к окончательному разрушению металла. Этот показатель помогает отличить хрупкие материалы от более пластичных. Предел прочности на растяжение или предел прочности измеряется в ньютонах на квадратный миллиметр (мегапаскали или МПа) или фунтах на квадратный дюйм.

12. Прочность - текучесть

Подобный по концепции и измерению пределу прочности на разрыв, предел текучести описывает точку, после которой материал под нагрузкой больше не возвращается в исходное положение или форму.Деформация переходит от упругой к пластической. Расчетные расчеты включают предел текучести, чтобы понять пределы размерной целостности под нагрузкой. Как и предел прочности на разрыв, предел текучести измеряется в ньютонах на квадратный миллиметр (мегапаскали или МПа) или фунтах на квадратный дюйм.

13. Прочность

Вязкость, измеренная с помощью испытания на ударную вязкость по Шарпи, аналогичного испытанию на ударопрочность, представляет собой способность материала поглощать удары без разрушения при заданной температуре.Поскольку ударопрочность часто ниже при низких температурах, материалы могут стать более хрупкими. Значения Шарпи обычно предписываются для ферросплавов, где возможны низкие температуры в применении (например, морские нефтяные платформы, нефтепроводы и т. Д.) Или где учитывается мгновенная нагрузка (например, баллистическая защита в военных или авиационных приложениях).

14. Износостойкость

Износостойкость - это мера способности материала противостоять трению двух материалов друг о друга.Это может принимать различные формы, включая адгезию, истирание, царапины, выдолбление, истирание и другие. Когда материалы имеют разную твердость, более мягкий металл может сначала проявлять эффекты, и управление этим может быть частью дизайна. Даже прокатка может вызвать истирание из-за присутствия посторонних материалов. Износостойкость может быть измерена как количество потерянной массы за определенное количество циклов истирания при данной нагрузке.

Рассмотрение этой информации о механических и физических свойствах может способствовать оптимальному выбору металла для конкретного применения.Из-за множества доступных материалов и возможности изменять свойства путем легирования, а часто и за счет усилий по термообработке, можно потратить время, чтобы проконсультироваться со специалистами в области металлургии, чтобы выбрать материал, который обеспечивает необходимые характеристики, сбалансированные с экономической эффективностью.

Каковы основные свойства алюминия?

Если вы когда-нибудь задумывались, какие свойства алюминия делают его таким популярным и универсальным металлом, вы не одиноки. Существует множество характеристик, которые делают алюминий и алюминиевые сплавы одними из самых важных материалов в мире, используемых во многих отраслях промышленности.Это включает в себя бытовую, архитектурную, авиационную и автомобильную промышленность, и это лишь некоторые из них.

Изучение физических, химических и механических свойств материала составляет основу материаловедения. Это позволяет прогнозировать поведение в определенных условиях и в условиях стресса. Такие показатели эффективности помогают архитекторам, производителям и дизайнерам выбрать правильный материал для конкретного применения.

Загрузите нашу спецификацию на алюминий сейчас

Kloeckner Metals - это комплексный поставщик алюминия и сервисный центр.Загрузите нашу спецификацию на алюминий, чтобы проверить, что Kloeckner Metals обычно имеет в наличии.

Многие выдающиеся свойства алюминия и алюминиевых сплавов позволяют находить широкое применение. Например, из всех металлов алюминиевые сплавы являются одними из самых простых в формовании и обработке. Таковы механические свойства алюминия. Какие еще атрибуты определяют предпочтение алюминиевых изделий и материалов?

Основные свойства всех металлов

Металлы составляют большинство элементов периодической таблицы.Они представляют собой класс элементов, отличающихся следующими свойствами: пластичность, пластичность, твердость, проводимость, способность образовывать сплавы и внешний вид.

Эти свойства могут быть сгруппированы как физические, химические или механические, и они могут быть расширены более подробно с учетом конкретных составов сплава и других факторов, таких как температура. Приведенные ниже диаграммы относятся к чистому алюминию.

Материальные свойства алюминия и алюминиевых сплавов

Алюминий - это металлоподобный элемент с металлическими и неметаллическими свойствами, относящийся к семейству бора и углерода.Хотя алюминий является одним из самых распространенных элементов на Земле, он должен быть получен из бокситовой руды и пройти производственный процесс, прежде чем он станет коммерчески чистым и жизнеспособным алюминием.

Затем алюминий классифицируется по легированным элементам в пронумерованной серии из 4 цифр от 1ххх до 8ххх.

Обычно добавляемые элементы включают медь, магний, марганец, кремний и цинк. С их помощью существуют сотни составов сплавов.

Эти особые составы сплавов влияют на внешний вид и технологичность.Добавление элементов улучшает прочность, обрабатываемость, коррозионную стойкость, электропроводность и плотность по сравнению с чистым алюминием.

Физические свойства

Физические свойства алюминия связаны с наблюдаемой формой и структурой до любого химического изменения.

Физические свойства алюминия
Цвет и состояние Твердый, немагнитный, бесцветный, серебристо-белый с легким голубоватым оттенком.
Структура Алюминий имеет гранецентрированную кубическую структуру, стабильную до температуры плавления.
Поверхность Алюминиевые поверхности могут иметь высокую отражательную способность.
Твердость Технически чистый алюминий мягкий. Он упрочняется при легировании и отпуске.
Пластичность Высокая пластичность. Алюминий можно бить очень тонко.
Пластичность Высокая пластичность.Алюминий очень способен деформироваться или гнуться.
Тепловое расширение Алюминий имеет коэффициент теплового расширения 23,2. Это между цинком, который расширяется больше, и сталью, которая расширяет половину диапазона алюминия.
Электропроводность Хорошая электрическая и теплопроводность.
Коррозия Алюминий устойчив к коррозии благодаря самозащитному оксидному слою.
Плотность Алюминий имеет низкую плотность, измеренную под действием силы тяжести по сравнению с водой, равную 2.70. Сравните это с плотностью железа / стали, которая имеет плотность 7,87
Точка плавления и точка кипения Технически чистый алюминий имеет точку плавления приблизительно 1220 ° F и точку кипения приблизительно 4 478 ° F. Они меняются после легирования алюминия.

Выводы о физических свойствах алюминия

Физические свойства алюминия помогают понять его применение. Глядя на диаграмму выше, мы видим, что алюминий демонстрирует хорошее сочетание прочности, устойчивости к коррозии и пластичности.Это помогает объяснить, как алюминий может существовать в форме фольги и банок для напитков, а также труб и ирригационных трубок.

Полированный алюминий обладает хорошей отражательной способностью в широком диапазоне длин волн, что позволяет использовать его в различных декоративных и функциональных целях, включая бытовые приборы и лазеры.

То, что алюминий не является ферромагнитным, делает его пригодным для использования в электротехнической и электронной промышленности. Теплопроводность алюминиевых сплавов дает преимущество в теплообменниках, испарителях, электрически нагреваемых приборах и посуде, а также автомобильных колесных дисках, головках цилиндров и радиаторах.

Его гранецентрированная кубическая структура способствует отличной формуемости. Алюминий также нетоксичен и часто используется в контейнерах для пищевых продуктов и напитков. По данным The Aluminium Association, это один из самых простых в переработке конструкционных материалов.

Химические свойства

Характеристика или поведение вещества при химическом изменении или реакции. Другими словами, атомы вещества должны быть разрушены, чтобы наблюдались химические свойства.Наблюдения этого разрушения на атомном уровне происходят во время реакции, а также после нее.

Химические свойства алюминия
Происхождение Алюминий представляет собой соединение, в основном содержащееся в бокситовой руде.
Окисление Алюминий соединяется с кислородом с образованием оксида алюминия при воздействии влажного воздуха.
Pyrophorus Когда алюминий находится в порошкообразной форме, он легко воспламеняется под воздействием пламени.
Способность образовывать сплавы Существуют сотни составов алюминиевых сплавов. К легированным элементам относятся: железо, медь, марганец, кремний, магний и цинк.
Реакционная способность с водой Алюминий быстро реагирует с горячей водой.
Реакционная способность со щелочами Реагирует с гидроксидом натрия.
Реакционная способность с кислотой Алюминий реагирует с горячими кислотами.

Выводы о химических свойствах алюминия

В некотором смысле химические свойства алюминия необычны по сравнению с другими металлами.Например, металлы обладают необычной реакционной способностью как к основаниям, так и к кислотам. Это становится важным фактором, когда алюминий используется в качестве контейнера для жидкостей. Вы должны быть уверены, что алюминий не растворится. Поэтому банки для напитков имеют тонкую подкладку для предотвращения коррозии.

Еще один необычный факт об алюминии заключается в том, что, помимо порошковой формы, алюминий не является пирофорным. Это означает, что в порошкообразном состоянии алюминий легко воспламеняется и считается опасным, особенно во время обработки, когда часто встречаются мелкие частицы пыли.

То, что алюминий так легко соединяется с кислородом, напрямую влияет на методы сварки. Плотный оксидный слой, который образуется на поверхности алюминия, плавится при температуре, в три раза превышающей температуру алюминия под ним. Следовательно, перед сваркой необходима глубокая преднамеренная очистка поверхности, обычно ацетоном, и на протяжении всего процесса сварки требуется переменный ток.

Механические свойства

Механические свойства указывают на взаимосвязь материалов между напряжением и деформацией и измеряют степень эластичности в ответ на приложенную нагрузку.

Относительное удлинение при сдвиге 90% Прочность
Механические свойства алюминия
Эластичность при растяжении Алюминий имеет модуль Юнга 10000 фунтов на квадратный дюйм. Сравните это с медью при 17550 тыс. Фунтов на квадратный дюйм или деревом при 1595 тыс. Фунтов на квадратный дюйм.
Предел прочности на разрыв 13000 фунтов на квадратный дюйм
Предел текучести 5000 фунтов на квадратный дюйм
Предел текучести подшипников 23100 фунтов на квадратный дюйм
9000 фунтов на квадратный дюйм
Усталостная прочность 5000 фунтов на квадратный дюйм

Выводы о механических свойствах алюминия

Механические свойства существенно влияют на рабочие характеристики.Это особенно верно, если учесть, как меняются механические свойства алюминиевых сплавов.

Например, тенденция к удлинению во всей серии алюминиевых сплавов высока для сплавов более низких серий и низкая для сплавов более высоких серий. Другими словами, при сравнении алюминиевых сплавов серии 1ххх со сплавами серии 7ххх сплавы серии 1ххх будут иметь значительно более высокую пластичность.

Это работает обратно пропорционально пределу прочности на разрыв, твердости и чувствительности к удару, которые будут ниже среди сплавов более низких серий.Таким образом, в том же сравнении сплавы серии 1ххх будут демонстрировать гораздо более низкие прочность на разрыв, твердость и чувствительность к ударам, чем их аналоги 7ххх.

Повышенные температуры также подвергают риску алюминий еще до того, как он достигает точки плавления. В результате большинство алюминиевых сплавов обычно не рекомендуются для длительной эксплуатации при более высоких температурах. Однако некоторые сплавы были специально разработаны для жаростойкости, например серия алюминий-медь 2ххх.

Исключительная способность алюминия образовывать сплавы расширяет его возможности в различных отраслях и сферах применения.Без этой важной возможности первичный алюминий был бы слишком мягким и податливым для применений, требующих большей прочности и долговечности.

Свяжитесь с нашей квалифицированной командой сейчас

Kloeckner Metals - это поставщик алюминия и сервисный центр полного цикла. Kloeckner Metals объединяет национальный след с новейшими технологиями производства и обработки и инновационными решениями для обслуживания клиентов.

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 cookie-файлах 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.

Химические свойства металлов и неметаллов

Введение

Металлы и неметаллы - это элементы, доступные вокруг нас.Итак, важно знать, является ли конкретный элемент металлом или неметаллом. Материалы можно разделить на металлы и неметаллы. Характерной чертой металлов, таких как алюминий и медь, является высокая электрическая и теплопроводность, тогда как неметаллы, такие как сера и металлический фосфор, являются изоляторами. Элементы делятся на металлы и неметаллы в зависимости от их свойств.

Элемент - это простейшая форма материи, которую невозможно разделить на более простые вещества или построить из них обычным химическим или физическим методом.Металлы и неметаллы - неотъемлемая часть нашей жизни. Мы не можем выжить без некоторых неметаллов, таких как кислород, а без существования металлов наше выживание было бы трудным.

[Изображение будет скоро загружено]

Что такое металлы?

Большинство элементов таблицы Менделеева - металлы. К ним относятся переходные металлы, лантаноиды, щелочные металлы, актиниды и щелочноземельные металлы. В периодической таблице металлы разделены на неметаллы зигзагообразной линией, начиная от углерода и заканчивая радоном.Элементы между ними - селен, фосфор и йод.

Элементы этих видов и элементы справа от них в периодической таблице являются неметаллами. Элементы, которые находятся слева от линии, известны как полуметаллы или металлоиды. Они будут иметь смешанные свойства металлов и неметаллов.

Что такое неметаллы?

Неметаллы очень немногие числа в периодической таблице. Они расположены в правой части таблицы Менделеева.К элементам, относящимся к неметаллам, относятся сера, углерод, фосфор, все галогены, водород, кислород, азот, селен и благородные газы.

В периодической таблице неметаллы расположены слева от галогенов и справа от металлоидов. Поскольку галогены и благородные газы также являются неметаллами, эти элементы часто известны неметаллам.

Химические свойства металлов

Некоторые химические свойства металлов перечислены ниже.

  • Обычно плотность металлов высокая.

  • Металлы пластичные и ковкие.

  • Металлы образуют сплав с другими металлами или неметаллами.

  • Некоторые металлы, например железо, вступают в реакцию с воздухом и корродируют.

  • Металлы, за исключением свинца, хорошо проводят тепло и электричество.

  • В целом, за исключением ртути, все другие металлы находятся в твердом состоянии при комнатной температуре. Но Меркурий находится в жидком состоянии.

  • Другие металлы производят оксиды металлов путем сжигания в кислороде воздуха.Металлы с высокой реакционной способностью сильно реагируют при горении в кислороде.

  • Металлы, такие как калий и натрий, хранятся в масле, поскольку они вступают в реакцию с воздухом за секунды. Они относятся к высокореактивным металлам.

  • Менее химически активные металлы, такие как серебро, золото, платина и другие родственные, нелегко потускнеют. Они остаются блестящими и блестящими.

  • Металлы образуют газообразный водород и оксид металла при реакции с водой.

  • Растворимые оксиды металлов растворяются в воде и образуют гидроксид металла.

  • Не каждый металл вступает в реакцию с водой. Однако высокореактивные металлы, такие как натрий и калий, бурно реагируют с водой, и происходит экзотермическая реакция, при которой водород немедленно загорается.

  • Когда металл реагирует с кислотой, образуются водород и соль.

  • Металл обычно вытесняет менее химически активный металл в растворе соли металла.

Химические свойства неметаллов

Некоторые химические свойства неметаллов перечислены ниже.

  • Неметаллы, за исключением газообразного углерода и графита, плохо проводят тепло и электричество.

  • В отличие от металлов неметаллы не являются пластичными и ковкими.

  • Неметаллы больше реагируют с металлами, чем с неметаллами.

  • Неметаллы обычно реагируют с другими неметаллами при высоких температурах.

  • Большинство неметаллов не вступают в реакцию с воздухом при комнатной температуре.

  • Единственным неметаллом является белый фосфор, который вступает в реакцию с воздухом с образованием его оксида путем горения.

  • Неметаллы обычно не вступают в реакцию с водой. За исключением хлора, хлор растворяется в воде с образованием кислого раствора.

  • Неметаллы имеют более низкую плотность по сравнению с металлами.

  • Неметаллы не образуют сплавов. Однако могут образовываться такие вещества, как углерод, кремний и фосфор.

  • При комнатной температуре неметаллы существуют во всех состояниях материи.

  • Различные неметаллы всегда имеют разные реакции.

  • В группе галогенов наиболее химически активным металлом является хлор, то есть бром (Br), йод (I), хлор (Cl) и фтор (F). Порядок реакционной способности семейства галогенов: Cl> Br> I.

  • Таким образом, хлор (Cl) может вытеснять бром (Br) и йод (I) из растворов йодидов (NaI) и бромидов (NaBr).

  • Ионные твердые вещества образуются, когда неметаллы с высокой электроотрицательностью вступают в реакцию с щелочноземельными металлами и щелочами.

Разница между химическими свойствами металла и неметаллов представлена ​​в таблице ниже.

Разница между химическими свойствами металлов и неметаллов

Металлы

Неметаллы

Металлы легко подвержены коррозии.

Неметаллы не подвержены коррозии.

У них 1, 2 или 3 электрона в валентной оболочке. Таким образом, они могут легко потерять электроны.

Неметаллы владеют более чем 4 электронами в валентной оболочке.Таким образом, они могут легко получить электроны.

Металлы производят основные оксиды

Они образуют кислый оксид.

Они являются электроположительными по своей природе

Они электроотрицательны по своей природе.

Действует как хороший восстановитель.

Они действуют как отличный окислитель.

Металлы и неметаллы | Физические и химические свойства металлов и неметаллов

Введение

Каждый объект вокруг нас можно разделить на два типа элементов: металлы и неметаллы.Ваши книги, одежда, карандаш, бутылка с водой, сумка, стол, дверь - все это примеры неметаллов. Поэтому важно знать свойства металлов и неметаллов и знать, как их различать.

Таблица Менделеева

Таблица Менделеева содержит набор элементов, основанный на определенных химических свойствах, которые они проявляют. Металлы расположены на левой стороне, а неметаллы - на правой стороне таблицы Менделеева. Строки таблицы называются периодами, а столбцы - группами.В общей сложности известно 92 элемента, которые встречаются в природе, из которых 70 - металлы, а 22 - неметаллы.

Металлы

В приведенном выше изображении таблицы Менделеева большинство элементов - металлы. Существуют различные виды металлов:

  • Щелочноземельные металлы

  • Щелочные металлы

  • Переходные металлы

  • Актиниды и

  • Лантаноиды

Левая часть таблицы Менделеева отделена от неметаллов зигзагообразной линией, которая начинается от углерода (C) и идет вниз от фосфора (P), селена (Se), йода (I) до радона (Rn).Следовательно, эти химические элементы и все, что от них справа, неметаллы, а ряд слева от них известен как полуметаллы или металлоиды. Они обладают свойствами, общими как для металлов, так и для неметаллов.

(Изображение будет добавлено в ближайшее время)

Физические свойства

  • Металлы находятся в твердом состоянии. Все металлы твердые, за исключением ртути, которая находится в жидком состоянии в своей естественной форме.

  • Металлы по своей природе пластичны.Их можно взбить на тонкие листы. Например, такие элементы, как алюминий, золото и серебро, можно разбивать на тонкие листы для обычных целей.

  • Металлы пластичные. Это означает, что металлы можно растянуть в тонкую проволоку. Изготавливаем медные и алюминиевые провода. Все металлы одинаково пластичны. Только то, что некоторые металлы более пластичны, чем другие, для которых они используются в повседневных целях.

  • Металлы проводят тепло и электричество. Именно благодаря этому свойству металлы нагреваются, и через них может проходить электричество.Каждый металл - хороший проводник тепла и электричества.

Примечание. Серебро - лучший проводник тепла и электричества, медь - также хороший проводник. Наихудшим проводником тепла является свинец, тогда как железо и ртуть плохо проводят электричество.

  • Металлы блестящие. Благодаря этому свойству металлы блестят и отражают свет, падающий на его поверхность. Кроме того, металлы можно полировать, и это одна из причин, почему металлы используются для изготовления ювелирных украшений и так востребованы как женщинами, так и мужчинами.

  • Металлы очень прочные и твердые, за исключением натрия и калия. Их можно разрезать ножом.

  • Известно, что металлы тоже тяжелые.

  • Металлы тоже звонкие. Они издают звук, когда в них звонят или ударяют каким-либо предметом.

  • Металлы имеют высокую температуру плавления и высокую температуру кипения.

  • Металлы имеют высокую плотность.

  • Металлы в форме предметов непрозрачны и никогда не бывают прозрачными или полупрозрачными.

Химические свойства

  • Металлы легко и быстро подвергаются коррозии.

  • Металлы легко теряют электроны. Их внешняя оболочка состоит из 1, 2 или 3 электронов.

  • Большинство металлов образуют оксиды металлов при контакте с кислородом.

  • Металлы обладают низкой электроотрицательностью, они являются электроположительными элементами.

  • Металлы также являются хорошими восстановителями.

Неметаллы

Неметаллические элементы - это элементы, не обладающие свойствами металлов.Количество неметаллов в таблице Менделеева очень меньше по сравнению с металлами. Неметаллы расположены в правой части таблицы Менделеева. Некоторые примеры неметаллов: водород, углерод, азот, фосфор, кислород, сера, селен, все галогены и благородные газы.

(Изображение будет добавлено в ближайшее время) (Изображение будет добавлено в ближайшее время)

Физические свойства

  • Неметаллы хрупкие и ломаются при ударе. Пример: сера и фосфор.

  • Неметаллы не пластичны, поэтому их нельзя превращать в тонкую проволоку.

  • Неметаллы являются изоляторами или плохими проводниками электричества и тепла, потому что они не теряют электроны для передачи энергии.

  • При комнатной температуре они могут находиться в твердом, жидком или газообразном состоянии.

  • Бесшумные.

  • Могут быть прозрачными.

Химические свойства

  • Неметаллы обычно содержат от 4 до 8 электронов во внешней оболочке.

  • Неметаллы имеют тенденцию приобретать или принимать валентные электроны.

  • При контакте с кислородом неметаллы вступают в реакцию с кислородом с образованием кислых оксидов.

  • Неметаллы обладают высокой электроотрицательностью; они являются электроотрицательными элементами.

  • Неметаллические элементы являются хорошими окислителями.

  • Эти элементы не вступают в реакцию с водой.

Сравнение физических свойств металлов и неметаллов

Твердое при комнатной температуре.Исключение составляют ртуть и галлий.

Тип собственности

Металлы

Неметаллы Физическое состояние

Существуют в виде твердых веществ и газов, за исключением брома.

Плотность

Высокая плотность

Низкая.

Точки плавления и кипения

Высокая точка плавления и точка кипения Исключение составляют галлий и цезий.

Низкая температура плавления и кипения. Исключение составляют алмаз и графит.

Ковкость и пластичность

ковкий и пластичный

не ковкий и не пластичный.

Электропроводность

Проводит тепло и электричество

Плохие / плохие проводники тепла и электричества, за исключением графита.

Блеск

Сияющий блеск

Они не имеют блеска, кроме йода.

Звонкий звук

Звонкий.

Бесшумный.

Твердость

Обычно твердые, кроме Na, K

Обычно мягкие, кроме алмаза

Сравнение химических свойств металлов и неметаллов

1

Тип реакции

Металлы

Неметаллы

Реакция с h3O

Металлы при взаимодействии с водой образуют оксиды металлов или гидроксиды металлов и выделяют газ h3.

Неметаллы не могут отдавать электроны водороду в воде для выделения в виде газа h3. Неметаллы не вступают в реакцию с водой.

Реакция с O2

Металлы реагируют с кислородом с образованием основных оксидов. Zn и Al образуют амфотерные оксиды, которые проявляют свойства как кислотных, так и основных оксидов. В основном оксиды металлов нерастворимы в воде. Некоторые из них растворяются с образованием щелочи.

Неметаллы реагируют с кислородом с образованием оксидов.Оксиды неметаллов растворимы в воде. Они растворяются в воде с образованием кислот.

Реакция с кислотами

Металлы реагируют с кислотой с образованием соли и выделением водорода. Когда металлы реагируют с HNO3, h3 не выделяется. HNO3 - сильный окислитель.

Не происходит реакции с кислотами с выделением газа h3. Неметаллы не теряют электроны, чтобы отдать их ионам водорода кислот.

Реакция с солевыми растворами

Когда металлы вступают в реакцию с солевым раствором, более химически активные металлы вытесняют менее химически активные металлы из солевого раствора.

Здесь более химически активные неметаллы вытесняют менее химически активные неметаллы из солевого раствора.

Реакция с хлором

Металлы реагируют с хлором с образованием хлорида металла. Это ионная связь. Мы получаем ионное соединение

Неметаллы реагируют с хлором с образованием хлорида неметалла. Образует ковалентную связь. Мы получаем ковалентное соединение.

Взаимодействие с h3

Только высокореактивные металлы реагируют с водородом с образованием металлогидрида.

Неметаллы реагируют с водородом с образованием гидридов.

Таблица рядов реактивности показывает порядок расположения металлов на основе их сравнительной реакционной способности.

Этапы извлечения металлов из руды

Прокаливание и обжиг

в отсутствие кислорода, где образуется оксид металла и выделяется CO2.Это делается для карбонатных руд CaCO3 → CaO + CO2 (г)

Прокаливание

Процесс обжига 9303

В этом процессе серная руда нагревается в присутствии кислорода. Образуется оксид металла и выделяется газ SO2. Это делается для сульфидных руд. ZnS + 3O2 нагревает 3ZnO + SO2

Вопросы

1. Возьмите пробы Fe, Cu, Al, Mg и обратите внимание на внешний вид каждой пробы.

2. Приведите примеры каждого:

i. Металл, жидкий при комнатной температуре.

ii. Металл, который легко режется ножом.

iii. Металл, который хорошо проводит тепло.

3. Объясните значение слов «податливый» и «пластичный».

4. Что вы подразумеваете под реакцией смещения?

5. Приведите один пример реакции вытеснения.

6. Видели ли вы когда-нибудь кузнеца, бьющего кусок железа? Какие изменения вы заметили в форме этих фигурок после избиения? Вы бы нашли подобное изменение в бревне при избиении?

7. Назовите два наиболее ковких металла.

8.Доказательство того, что металлы являются хорошими проводниками электричества, входит в уравнение.

9. Перечислите некоторые физические свойства металлов.

10. Напишите некоторые физические свойства неметаллов.

11. Что происходит, когда натрий и вода.

12. Почему неметаллы не реагируют с водой?

13. Заполните пустые поля:

i. Оксиды неметаллов находятся ……………… в воде.

ii. Неметаллы не теряют электроны, чтобы отдать их ионам водорода ……….

iii. При этом кальцинировании руды нагреваются в отсутствие кислорода, при этом образуется оксид металла и выделяется ………………….

iv. При обжиге в этом процессе образуется оксид металла и ……………… .. выделяются газы.

v. Когда металлы реагируют с раствором соли, более химически активные металлы …………………. менее химически активные металлы из его солевого раствора.

vi. Неметаллы …………… и разбиваются на куски.

vii. Неметаллы - это не …………… поэтому из них нельзя сделать тонкую проволоку.

14. Назовите три причины для следующего:

(i) Почему сера не является металлом?

(ii) Почему магний - это металл?

(iii) Вам даются три разных образца металлов. Натрий, магний и медь. Напишите любые два действия, чтобы расположить их в порядке убывания активности.

Физические свойства чистых металлов и сплавов

Железный человек сделан из чистого металла или сплава?

Металлы широко используются в нашей повседневной жизни.

Например, серебро и золото обычно используются в качестве украшений из-за их блестящего внешнего вида.Медь широко используется в металлических проводах и кабелях. Титан и цирконий также широко используются для изготовления деталей самолетов и космических кораблей.

Чистые металлы

В целом металлы обладают следующими физическими свойствами:

  • Обычно имеют высокую плотность
  • Ковкий и пластичный
  • Обычно имеют высокие температуры плавления и кипения, т.е. существует в виде твердого вещества при комнатной температуре
  • Хорошие проводники электричества (и тепла)

Эти физические свойства можно легко объяснить, посмотрев в конструкциях из металла.

Физические свойства металлов

1) Обычно имеют высокую плотность

Атомы в металле плотно упакованы слоями и скреплены прочными металлическими связями. Таким образом, в единице объема содержится большое количество атомов, то есть высокие плотности.

2) Податливый и пластичный

Под пластичностью понимается способность придавать форму без разрушения. Под пластичностью понимается способность растягиваться или втягиваться в проволоку без разрыва.В чистых металлах атомы одинакового размера плотно упакованы в регулярную структуру. Когда к металлу прикладывается сила, слои атомов металла могут скользить друг мимо друга. Как таковые, чистые металлы известны своей мягкостью, пластичностью и пластичностью.

В чистых металлах атомы одинакового размера упорядочены друг с другом.
3) Обычно имеют высокие температуры плавления и кипения

В металлической решетке атомы теряют свои валентные (внешние оболочки) электроны и становятся положительно заряженными ионами металла.Говорят, что валентные электроны делокализованы в пустые пространства («море»). Между положительно заряженными ионами металла и отрицательно заряженными электронами существуют сильные электростатические силы притяжения. Для преодоления этих сил требуется большое количество энергии.

«Море» делокализованных электронов, окружающих положительно заряженные ионы металлов в гигантской структуре металлической решетки.
4) Хорошие проводники электричества (и тепла)

Валентные (внешняя оболочка) электроны делокализованы в пустые пространства («море») и могут свободно перемещаться внутри металлической решетки.Это «море» делокализованных электронов подвижно (
) (свободно движется) и действует как носители заряда, которые помогают проводить электричество и тепло.

Чистые металлы обладают множеством полезных свойств, но они не используются широко по двум основным причинам:

  • Чистые металлы слишком мягкие и податливые
  • Чистые металлы могут вступать в реакцию с воздухом и водой, т. Е. Легко корродировать

Таким образом, мы часто используем сплавы вместо чистых металлов.

Сплавы

Сплав определяется как смесь металла по крайней мере с одним другим элементом.Добавляемые элементы могут быть металлическими или неметаллическими.

4 основных причины, по которым металлы используются в качестве сплавов:

  • Сделать металлы прочнее и тверже
  • Сделать металлы более устойчивыми к коррозии
  • Для улучшения внешнего вида металлов
  • Для понижения температуры плавления металлов
1) Сделать металлы более прочными и твердыми

Самый частый вопрос, который студентам задают на тестах и ​​экзаменах по химии, - как легирование увеличивает прочность и твердость чистого металла.

Прежде всего, в сплаве атомы основного металла и добавленного элемента (ов) имеют разные размеры. Это нарушает регулярное расположение атомов в чистом металле. Атомы разных размеров не могут легко скользить мимо друг друга при приложении силы. Таким образом, сплав прочнее, тверже и менее податлив, чем сам чистый металл.

Атомы разного размера нарушают регулярное расположение в чистых металлах.

Для сдачи экзаменов GCE O-Level Pure Chemistry и IP Chemistry студенты должны знать следующие примеры сплавов:

  • Латунь = Медь + Цинк
  • Бронза = Медь + Олово
  • Сталь = Железо + Углерод
  • Нержавеющая сталь = Железо + Углерод + Никель + Хром

Давайте рассмотрим потенциальный вопрос, на котором вы можете пройти тестирование Химический экзамен.Это изменено из вопроса в статье 2 (Письменная статья) экзамена GCE по чистой химии в ноябре 2011 года в Сингапуре.

Вопрос:

Уран - это химический элемент с символом U и атомным номером 92. Это серебристо-серый металл в ряду актиноидов периодической таблицы.

(i) Опишите связь в уране. [2]

Ответ: Сильные электростатические силы притяжения между положительно положительными ионами урана и «морем» делокализованных электронов в гигантской металлической решетчатой ​​структуре.

(ii) Объясните, что происходит, когда электрический ток проходит через уран. [1]

Ответ: «Море» делокализованных валентных электронов в уране свободно движется, они действуют как носители заряда и перемещаются по всей металлической структуре.

Источник: Документ 2, ноябрь 2011 г., GCE O-Level Pure Chemistry Examination
2) Повышение устойчивости металлов к коррозии

Монеты, которые мы используем в повседневной жизни, сделаны из мельхиора, который представляет собой сплав меди и никеля.Он не подвержен коррозии.

3) Для улучшения внешнего вида металлов

Олово представляет собой сплав олова, сурьмы и меди. Его обычно используют для изготовления украшений, таких как цепочки для ключей и декоративные дисплеи, потому что он выглядит красивее, чем само чистое олово.

4) Для понижения температуры плавления металлов

Основной метод, используемый в промышленности для соединения двух металлических частей, - это пайка. Материал припоя обычно представляет собой сплав олова и свинца, и он имеет более низкую температуру плавления, чем большинство металлов.

Можете ли вы нарисовать простые диаграммы, чтобы показать разницу в расположении атомов между медью и бронзой?

Видеоурок на YouTube по физическим свойствам чистых металлов и сплавов

Вы можете посмотреть видео на YouTube ниже, чтобы получить более четкое представление о свойствах чистых металлов и причинах, по которым металлы часто используются в виде сплавов.

Щелкните следующую ссылку, чтобы просмотреть видео о химии O-Level. IP Chemistry: Физические свойства чистых металлов и сплавов

Длина видео: 12.32 минуты

Прежде чем мы закончим этот пост в блоге, краткий вопрос, основанный на экзамене, который вы должны поразмышлять:

Q) Можете ли вы нарисовать простые диаграммы, чтобы показать разницу в расположении атомов между медью и бронзой?

Источник: Возможный экзаменационный вопрос по O-Level Pure Chemistry и IP Chemistry

Я надеюсь, что содержание будет легким для вашего понимания, и если у вас есть какие-либо вопросы, оставьте мне комментарий ниже.Не стесняйтесь поделиться этим сообщением в блоге со своими друзьями.

Подпишитесь на мой блог, чтобы получать 2 обновления в месяц на вашу электронную почту!

PS: В следующем сообщении блога я расскажу вам о серии металлов «Реакционная способность». Остерегайтесь этого. Кроме того, в разделе статей по теме , приведенных ниже, есть несколько обсуждений в блогах и вопросов, связанных с металлами. Вы также можете выполнить поиск по ключевым словам, используя поле поиска в правом верхнем углу.

PPS: Если вам нужна помощь с чистыми химическими исследованиями на уровне O и химическими веществами, присоединяйтесь к нам на еженедельных занятиях по чистым химическим веществам и химии интеллектуальной собственности на уровне O-Level. Сделай правильно с первого раза!

Статьи по теме:

Многие знают меня как автора книги Десятилетней серии по JC A-Level h3 Chemistry и O-Level Pure Chemistry. Мой более чем 19-летний опыт коучинга (с 1999 г.) с более чем 1500 учениками из 180+ JC и средних школ позволил мне понять истинные причины, по которым ученики не могут хорошо учиться по химии. Самое главное, что моя сила заключается в использовании повседневных аналогий (даже бабушки могут понять!) Для упрощения абстрактных понятий.Кроме того, моя методика преподавания была разработана таким образом, чтобы доставлять удовольствие моим ученикам, приносить удовольствие и быть эффективной. Если вы хотите весело провести время, изучая химию и иметь мотивацию к преуспеванию в химии, свяжитесь со мной сегодня по телефону 98287357

. .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *