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      金屬材料的物理性能
      發布時間:2017-09-01   作者:濰坊豐東   已閱讀:218次

      金屬材料的固有屬性即物理性能,其主要包括密度、熔點、導熱性、導電性、熱膨脹性和磁性等,它是金屬材料的基本性能,下面小編分別加以介紹。

      (1)密度

      是指物質單位體積的質量,單位為g/cm³(或kg/m³)。它是金屬材料的特性之一,不同金屬材料的密度是有區別的,密度越大則質量愈大。常用金屬材料的密度見表1-1所列,通常將密度小于5×10³kg/m³的金屬稱為輕金屬,密度大于5×10³kg/m³的金屬稱為重金屬。測量金屬的密度可以鑒別和確定某些金屬鑄件的致密程度。

      (2)熔點

      金屬和合金從固態向液態轉變時的溫度稱為熔點。金屬有固定的熔點,合金的熔點決定于成分,熔點對于金屬和合金的冶煉、鑄造、焊接、鍛造等是十分重要的工藝參數,根據熔點的高低,金屬分為難熔金屬和易熔金屬兩類,通常難熔金屬用來制造耐高溫零件,例如火箭、導彈、燃氣輪機和噴氣式飛機等。而低熔點的金屬制造消防安全閥、保險絲、鋁(鉛、銻)合金制品等。

      (3)導熱性

      是指金屬材料傳導熱量的性能。導熱性的大小通常采用熱導率來衡量,其符號為λ,需要說明的是熱導率越大則金屬的導熱性越好,合金的導熱性比其純金屬差。

      導熱性是金屬材料的重要性能之一,其在零件的焊接、鑄造、鍛造和熱處理過程中,必須認真考慮導熱性,否則在金屬的加熱和冷卻過程中將產生過大的內應力,造成零件的變形和開裂,出現難以挽回的損失。一般而言導熱性好的金屬其散熱性也好,故多用于制造散熱器、熱交換器、發動機上的活塞等。

      (4)導電性

      是指金屬材料的傳導電流的性能,其技術指標為電阻率ρ,電阻率越小則導電性越好,合金的導電性比純金屬差。

      一般導電性好的材料用作導電材料,例如純銅、純鋁等用來作電線、電纜等,導電性差的金屬材料制作電熱元件。

      (5)熱膨脹性

      是指金屬材料隨著溫度的變化而膨脹和收縮的特性,其衡量指標為線膨脹系數α1。

      文獻[1,2,4,5]介紹體膨脹系數近似為線膨脹系數的3倍,因此在制訂零件的焊接、熱處理以及鍛造等工藝時必須考慮熱膨脹的影響,尤其是在減少工件的變形和開裂、測量零件的尺寸時注意其影響因素,減少或避免出現上述問題或缺陷。

      (6)磁性

      是指金屬材料在磁場中受到磁化的能力。根據金屬材料在磁場中受到磁化程度的差異,金屬材料分為鐵磁材料(例如鐵、鈷等)、順磁材料(如錳、鉻等)和抗磁材料(如銅和鋅等),工程上實用的是鐵磁材料,該類材料具有強烈的磁化效果。

      鐵磁材料廣泛用于制造變壓器、電動機、測量儀表等,而抗磁材料則用于避免干擾電磁場的零件和結構材料。需要說明的是將鐵磁材料升到一定的溫度后,磁疇被破壞則變成了順磁體,該轉變溫度稱為居里點,每種鐵磁材料的居里點是不同的,因此其使用的溫度必須在要求的溫度以下才能滿足需要。



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