金属的物理性能和化学性能有哪些

如题所述

[jīn shǔ]
金属

(具有光泽和导热性导电性可延展性的物质)
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金属是一种具有光泽(即对可见光强烈反射)、富有延展性、容易导电、导热等性质的物质。金属的上述特质都跟金属晶体内含有自由电子有关。在自然界中,绝大多数金属以化合态存在,少数金属例如金、铂、银、铋以游离态存在。金属矿物多数是氧化物及硫化物。其他存在形式有氯化物、硫酸盐、碳酸盐及硅酸盐。金属之间的连结是金属键,因此随意更换位置都可再重新建立连结,这也是金属延展性良好的原因。金属元素在化合物中通常只显正价。相对原子质量较大的被称为重金属。

化学性能
指金属材料与周围介质扫触时抵抗发生化学或电化学反应的性能。
1、耐腐蚀性:指金属材料抵抗各种介质侵蚀的能力。
2、抗氧化性:指金属材料在高温下,抵抗产生氧化皮能力。

机械性能
机械性能是指金属材料在外力作用下所表现出来的特性。
铜器
1、强度:材料在外力(载荷)作用下,抵抗变形和断裂的能力。材料单位面积受载荷称应力。
2、屈服点(бs):称屈服强度,指材料在拉抻过程中,材料所受应力达到某一临界值时,载荷不再增加变形却继续增加或产生0.2%L。时应力值,单位用牛顿/毫米2(N/mm2)表示。
3、抗拉强度(бb)也叫强度极限指材料在拉断前承受最大应力值。单位用牛顿/毫米2(N/mm2)表示。如铝锂合金抗拉强度可达689.5MPa
4、延伸率(δ):材料在拉伸断裂后,总伸长与原始标距长度的百分比。
工程上常将δ≥5%的材料称为塑性材料,如常温静载的低碳钢、铝、铜等;而把δ≤5%的材料称为脆性材料,如常温静载下的铸铁、玻璃、陶瓷等。
5、断面收缩率(Ψ)材料在拉伸断裂后、断面最大缩小面积与原断面积百分比。
6、硬度:指材料抵抗其它更硬物压力其表面的能力,常用硬度按其范围测定分布氏硬度(HBS、HBW)和洛氏硬度(HKA、HKB、HRC)。
7、冲击韧性(Ak):材料抵抗冲击载荷的能力,单位为焦耳/厘米2(J/cm2)。
8、弹性:εe=σe/E, 指标σe,E
9、刚性:△L=P·l/E·F,抵抗弹性变形的能力强度,其中,P---拉力,l---材料原长,E---弹性模量,F---截面面积
10、韧性(冲击韧性):常用冲击吸收功 Ak 表示,指材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂功的力。
11、延展性:
1)延性:是指材料的结构、构件或构件的某个截面从屈服开始到达最大承载能力或到达以后而承载能力还没有明显下降期间的变形能力。延伸率δ=(△l0/l)×100% 断面收缩率ψ=((A-A1)/A)×100%
2)展性:指物体可以压成薄片的性质。
金是金属中延性及展性最高的──一1克的金可以打成一平方米的薄片,或者说是一盎司的金可以 打成300平方尺。金叶甚至可以被打薄至透明,透过金叶的光会显露出绿蓝色,因为金反射黄色光及红色光的能力很强。因延展性非常好,黄金可以打成金箔。金箔用于塑像、建筑、工艺品的贴金,常见于寺庙、教堂内的装饰贴金。金箔也可入中药。
12、疲劳强度:疲劳强度:材料抵抗无限次应力(10E7)循环也不疲劳断裂的强度指标,交变负荷σ-1<;σs为设计标准。
13、硬度:材料软硬程度。
测定硬度试验的方法很多,大体上可以分为弹性回跳法(肖氏硬度)压入法(布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度)和划痕法(莫氏硬度)等三大类,生产上应用最广泛的是压入法。它是将一定形状、尺寸的硬质压头在一定大小载荷作用下压入被测材料表层,以留下的压痕表面面积大小或深度计算材料的硬度值。
由于硬度测定时的测定规范,所用仪器设备等不同,用压入法井台测定材料的硬度的方法也有多种。
常用的方法是布氏硬度法(HB),维氏硬度法(HV),洛氏硬度法(HR)。
14、塑性变形:外力去除后,不能恢复的变形,即残余变形称塑性变形。材料能经受较大塑性变形而不破坏的能力,称为材料的塑性或延伸性。衡量材料塑性的两个指标是延伸率和断面收缩率。
对低碳钢拉伸的应力——应变曲线分析:
【Ⅰ阶段 线弹性阶段】拉伸初期应力—应变曲线为一直线,此阶段应力
金属钋
最高限称为材料的比例极限σe.
【Ⅱ阶段 屈服阶段】当应力增加至一定值时,应力—应变曲线出现水平线段(有微小波动),在此阶段内,应力几乎不变,而变形却急剧增长,材料失去抵抗变形的能力,这种现象称屈服,相应的应力称为屈服应力或屈服极限,并用σs表示。
【Ⅲ阶段 为强化阶段】经过屈服后,材料又增强了抵抗变形的能力。强化阶段的最高点所对应的应力,称材料的强度极限。用σb表示,强度极限是材料所能承受的最大应力。
【Ⅳ阶段 颈缩阶段】当应力增至最大值σb后,试件的某一局部显著收缩,最后在缩颈处断裂。
对低碳钢σs与σb为衡量其强度的主要指标。
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