金属材料的性能
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1、金属材料的性能包括:使用性能和工艺性能。
2、使用性能:是指金属材料在使用条件下所表现出来的性能,包括①物理性能(如密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性、磁性等)。
②化学性能(如抗腐蚀性、抗氧化性等)。
③力学性能(如强度、塑性、硬度、冲击韧性及疲劳强度等)。
④工艺性能。
力学性能的概念:力学性能是指金属在外力作用下所表现出来的性能。
3、力学性能包括:强度、硬度、塑性、冲击韧性a)金属在静载荷作用下,抵抗塑性变形或断裂的能力称为强度。
强度的大小用应力来表示。
b)根据载荷作用方式不同,强度可分为:抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度和抗扭强度等。
一般情况下多以抗拉强度作为判别金属强度高低的指标。
4、金属材料受到载荷作用而产生的几何形式和尺寸的变化称为变形。
变形分为:弹性变形和塑性变形两种5、不能随载荷的去除而消失的变形称为塑形变形。
在载荷不增加或略有减小的情况下,试样还继续伸长的现象叫做屈服。
屈服后,材料开始出现明显的塑性变形。
Fs称为屈服载荷6、sb:强化阶段:7、随塑性变形增大,试样变形抗力也逐渐增加,这种现象称为形变强化(或称加工硬化)。
Fb:试样拉伸的最大载荷。
8、在拉伸试验过程中,载荷不增加(保持恒定),试样仍能继续伸长时的应力称为屈服点。
用符号σs表示,计算公式:σs=Fs/So对于无明显屈服现象的金属材料可用规定残余伸长应力表示,计算公式:σ0.2=F0.2/So9、(2)抗拉强度材料在拉断前所能承受的最大应力称为抗拉强度,用符号σb表示。
计算公式为:σb=Fb/So10、断裂前金属材料产生永久变形的能力称为塑性。
塑性由拉伸试验测得的。
常用伸长率和断面收率表示。
11、伸长率:试样拉断后,标距的伸长与原始标距的百分比称为伸长率。
用δ表示:计算公式:δ=(l1-l0)/l0×100%断面收缩率:试样拉断后,缩颈处横截面积的缩减量与原始横截面积的百分比称为断面收缩率。
用ψ表示12、材料抵抗局部变形特别是塑性变形压痕或划痕的能力称为硬度。
金属材料的使用性能1. 密度(比重):材料单位体积所具有的质量,即密度=质量/体积,单位为g/cm3。
2. 力学性能: 金属材料在外力作用下表现出来的各种特性,如弹性、塑性、韧性、强度、硬度等。
3. 强度: 金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力。
屈服点、抗拉强度是极为重要的强度指标,是金属材料选用的重要依据。
强度的大小用应力来表示,即用单位面积所能承受的载荷(外力)来表示。
4. 屈服点: 金属在拉力试验过程中,载荷不再增加,而试样仍继续发生变形的现象,称为“屈服”。
产生屈服现象时的应力,即开始产生塑性变形时的应力,称为屈服点,用符号σs表示,单位为MPa。
5. 抗拉强度: 金属在拉力试验时,拉断前所能承受的最大应力,用符号σb表示,单位为MPa。
6. 塑性: 金属材料在外力作用下产生永久变形(去掉外力后不能恢复原状的变形),但不会被破坏的能力。
7. 伸长率: 金属在拉力试验时,试样拉断后,其标距部分所增加的长度与原始标距长度的百分比,称为伸长率。
用符号δ,%表示。
伸长率反映了材料塑性的大小,伸长率越大,材料的塑性越大。
8. 韧性: 金属材料抵抗冲击载荷的能力,称为韧性,通常用冲击吸收功或冲击韧性值来度量。
9. 冲击吸收功: 试样在冲击载荷作用下,折断时所吸收的功。
用符号A?k表示,单位为J 。
10. 硬度: 金属材料的硬度,一般是指材料表面局部区域抵抗变形或破裂的能力。
根据试验方法和适用范围的不同,可分为布氏硬度和洛氏硬度等多种。
布氏硬度用符号HB表示:洛氏硬度用符号HRA、HRB或HRC表示。
部分常用钢的用途(一)各牌号碳素结构钢的主要用途:1.牌号Q195,含碳量低,强度不高,塑性、韧性、加工性能和焊接性能好。
用于轧制薄板和盘条。
冷、热轧薄钢板及以其为原板制成的镀锌、镀锡及塑料复合薄钢板大量用用屋面板、装饰板、通用除尘管道、包装容器、铁桶、仪表壳、开关箱、防护罩、火车车厢等。
盘条则多冷拔成低碳钢丝或经镀锌制成镀锌低碳钢丝,用于捆绑、张拉固定或用作钢丝网、铆钉等。
金属材料的性能首先,金属材料的性能指其在特定条件下的物理、化学、力学、热学等方面的表现。
常见的金属材料有钢、铝、铜、镁、锌等。
下面就这些金属材料的性能作一简要介绍。
1. 钢钢是一种铁碳合金,具有高强度、耐热、耐腐蚀、机械加工性好等优点。
其主要特点是硬度高、弹性模量大、面心立方结构等。
但是,钢的铁含量高,易生锈,而且它的塑性和韧性较差,容易产生脆性断裂。
此外,由于不同钢材的化学成分、热处理状态和制造工艺不同,其性能会有所差异。
2. 铝铝是一种轻质、耐腐蚀的金属,密度低、导热性能好、可加工性强等。
铝的主要特点是具有高强度、低密度、良好的导热性和电导率等。
此外,铝的表面可以通过氧化、着色等特殊处理而获得不同的颜色和变化,达到美化和抗氧化的作用。
但是,铝的强度和刚度相对较差。
3. 铜铜是一种传统金属材料,具有高导电性、高热导性、良好的导磁性、良好的加工性等。
它的主要特点有良好的导电性、导热性和塑性等,具有优异的可加工性和冲压性。
但是,铜的密度较大、强度较低,容易氧化和变形。
4. 镁镁是一种轻金属,密度轻、强度高、刚度高,具有良好的加工性和耐腐蚀性等优点。
其主要特点是密度低,强度高,具有良好的刚性和韧性,能耐受高温,而且具有良好的可塑性和可加工性等。
但是,在常温下易受到腐蚀,所以需要进行特殊的表面处理。
5. 锌锌是一种富含金属,密度小、耐腐蚀、防氧化,满足了先进电子工业、新型材料和化学工业的需要。
其主要特点是耐腐蚀、良好的可加工性和防护性等。
但是,锌易受到热膨胀和浸蚀,环境因素、温度、湿度等因素都会影响锌的性能。
综上所述,除了同属于金属材料之外,不同的金属材料具有不同的物理、力学、化学等性能,在应用过程中必须仔细考虑各自的长处和短处,选用合适的材料。
同时我们也可以以不同的方式替代问题所在的金属材料,因为新的技术发展出了许多在不同环境中耐腐蚀、更加轻便、性能更好的材料。
金属材料的性能及比较一、金属材料性能 (2)二、常用金属性能介绍 (5)1.铜的性质 (5)2.黄金的物化性质 (7)3.铝的性质 (10)4.铬的性质与用途 (12)一、金属材料性能金属材料的性能可分为使用性能和工艺性能(又称为加工性能)。
使用性能包括:1、物理性能(比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等);2、化学性能(耐腐蚀性、耐氧化性等);3、机械或力学性能(强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度等)。
工艺性能(加工性能):1、铸造性能;2、锻造性能;3、焊接性能;4、切削加工性能;5、弯曲;6、热处理性能等。
1、比重:比重是一种物体的重量与同体积的水的重量的比值,常用符号γ表示,以克/厘米³为单位。
2、熔点:金属和合金从固体状态向液体状态转变时的熔化温度叫做熔点。
3、导电性:金属传导电流的性能叫做导电性。
衡量金属导电性能的指标是导电率γ(又叫导电系数)和电阻率ρ(又叫电阻系数),导电率与电阻率互成反比,导电率越大,则电阻越小。
4、导热性:金属传导热量的性能叫导热性。
它反映了金属在加热和冷却时的导热能力,在金属中银和铜的导热性最好。
5、热膨胀性:金属温度升高时,产生体积胀大的现象,称为热膨胀性。
用热膨胀系数a表示,它的单位是:毫米/毫米?℃或1/℃,即金属温度每升高1℃其单位长度所伸长的长度(毫米)。
6、磁性:金属被磁场磁化或吸引的性能叫磁性,用导磁率(μ)表示。
根据金属材料在磁场中受磁化的程度,可把它们分成:(1)铁磁性材料;导磁率特别大的金属材料它在外加磁场中能强烈地被磁化。
如铁、钴、镍、钆等。
铁磁材料加热到某一温度就会失去磁性。
(2)顺磁性材料:导磁率大于1的金属材料称为顺磁性材料,它在外加磁场中只是微弱地被磁化。
如:锰、铬、钼、钒、镁、钙、铝、锇、锂、铱等。
(3)抗磁性材料:导磁率小于1的材料称抗磁材料,它能抗拒或削弱外加磁场对材料本身的磁化作用。
如:铜、金、银、铅、锌、铋、汞、钛、铍等。
金属材料性能
金属材料是一类以金属元素为主要成分的材料,具有许多独特的性能。
以下将介绍几种常见的金属材料性能:
1. 导电性能:金属材料是良好的导电材料,因为金属具有自由电子。
这使得金属在电流的通导能力上表现出色,被广泛应用于电力输送、电子设备和电子电路中。
2. 导热性能:金属材料具有很高的导热性能,可以快速传导热量。
这使得金属材料常用于导热器、散热器和制冷设备等需要快速传热的应用。
3. 强度和硬度:金属材料通常具有较高的强度和硬度,可以经受较大的外力作用而不容易变形或破裂。
这使得金属材料适用于承受重负荷和高强度工作环境的结构材料,如建筑桥梁、汽车零部件等。
4. 塑性:金属材料具有较好的塑性,即在外力作用下具有可塑性,能够发生一定的塑性变形。
这使得金属材料易于加工成各种形状,如拉伸、压缩和弯曲等,广泛应用于制造业中。
5. 耐腐蚀性能:许多金属材料具有良好的耐腐蚀性能,可以抵御一些腐蚀介质的侵蚀,因此适用于制造耐腐蚀设备和结构,如化工设备、海洋工程等。
6. 密度:金属材料的密度通常较大,但相比于其他一些材料,如陶瓷和聚合物材料,金属材料的密度相对较低。
这使得金属
材料适用于需要同时满足强度和轻量化要求的应用,如航空航天和汽车制造等。
7. 熔点:金属材料的熔点通常较高,使其能够在高温下保持其结构和性能的稳定性。
这使得金属材料可以应用于高温环境和高温工艺中,如航空发动机部件、高温炉子等。
总的来说,金属材料具有导电性、导热性、强度和硬度、塑性、耐腐蚀性、密度和熔点等特点,使其在工程领域中有着广泛的应用。
常用金属材料的特性
1.强度高:金属材料通常具有较高的强度,能够经受外部荷载和变形
而不发生破坏。
这使得金属材料被广泛应用于工程结构中,如建筑、桥梁、飞机和汽车等。
2.韧性好:金属材料具有良好的韧性,能够在应力作用下发生塑性变
形而不发生破裂。
这种特性使得金属材料具有较高的吸能能力,能够吸收
冲击和振动,保护其他结构或设备免受损坏。
3.导电性好:金属材料是优良的导电体,电子在金属中能够自由移动。
这使得金属材料广泛应用于电子设备、电力输送和通信等领域。
4.导热性好:金属材料对热能的传导具有良好的特性,可以快速将热
能传递出去。
这使得金属材料可用作散热器和热交换器等设备,以提高能
量效率和保护其他组件。
5.可塑性好:金属材料能够经受外力作用发生塑性变形,可以通过压力、拉伸和弯曲等加工方法进行成型。
这使得金属材料成为制造工业常用
的选材。
6.耐腐蚀性好:许多金属材料具有良好的抗腐蚀性能,能够抵抗大气、水、酸、碱等化学介质和腐蚀性气体的侵蚀。
这使得金属材料在各种恶劣
环境下都有广泛的应用,如海洋、化工和食品加工等行业。
7.成本低:相对于其他材料,金属材料价格相对较低,且易于获取和
加工。
这使得金属材料成为经济实惠的选材,并得到广泛应用。
总而言之,常用金属材料具有高强度、良好的韧性、导电性、导热性和可塑性等优良特性,且耐腐蚀性好、成本低廉。
这些特性使得金属材料在各个领域都有广泛的应用,是现代工业发展不可或缺的重要材料。