Физические и химические свойства

Гл.3 СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

CВЯЗЬ МЕЖДУ СТРУКТУРОЙ И СВОЙСТВАМИ СПЛАВОВ

Между составом и структурой сплава, определяемой типом диаграммы состояния, и свойствами сплава су­ществует определенная зависимость.

При образовании твердого раствора предел прочно­сти, текучести и твердость повышаются при сохранении достаточно высокой пластичности. При образовании твердого раствора внедрения прочность во много раз больше, чем при образовании твердого раствора заме­щения той же концентрации,

Сочетание повышенной прочности и хорошей плас­тичности позволяет использовать твердые растворы как основу конструкционных сплавов.

Благодаря высокой пластичности сплавы — твердые растворы легко деформируются, но плохо обрабатыва­ются резанием. Такие сплавы имеют низкие литейные свойства.

При образовании твердых растворов значительно уве­личивается электросопротивление. Поэтому сплавы — твердые растворы широко применяют для изготовления проволоки электронагревательных элементов и реоста­тов.

Для получения высоких литейных свойств концент­рация компонентов в сплавах должна превышать их предельную растворимость в твердом состоянии и приближаться к эвтектическому составу. Эвтектические сплавы обладают хорошей жидкотекучестью. Но при появлении в структуре сплава эвтектики сильно снижа­ется его пластичность. Поэтому в деформируемых спла­вах содержание компонентов не превышает величины предельной растворимости при эвтектической темпера­туре.

Химические соединения, образующиеся в сплавах, обладают свойствами, резко отличающимися от свойств исходных компонентов. Они имеют очень высокую твердость, но хрупки. Химические соединения имеют большое значение в качестве твердых структурных со­ставляющих в сплавах.

Контрольные вопросы

1. Что называется сплавом?

2. Что называется эвтектикой?

3. Какая существует связь между твердым раствором и свойствами сплавов?

В зависимости от назначения изделий металлы и сплавы должны обладать определенными свойствами, которые разделяются на четыре группы: физические, химические, механические и технологические.

К физическим свойствам металлов и сплавов отно­сятся:

— плотность — количество вещества, содержащего­ся в единице объема, г/см³;

— температура плавления, °С — температура, при
которой металл полностью переходит из твердого
состояния в жидкое;

— теплопроводность (кал/с´мин´град) — это способ­ность тел передавать с той или иной скоростью
тепло при нагревании и охлаждении. Единицей
измерения теплопроводности служит количество
тепла, распространяющегося по единице длины
металла через единицу площади его поперечного
сечения в единицу времени;

— тепловое расширение — металлы расширяются при
нагревании и сжимаются при охлаждении. Изме­нение линейного размера при нагреве называютлинейным расширением; изменение объема тела — объемным расширением;

— удельная теплоемкость — это количество тепла,
которое необходимо для повышения температуры
1 г вещества на 1° C;

— электропроводность— способность металлов
проводить электрический ток. Под удельным элек­трическим сопротивлением r понимают сопротив­ление проводника длиной 1 м и площадью попе­речного сечения 1 мм²;

— способность намагничиваться — это способность
металла создавать собственное магнитное поле
либо самостоятельно, либо под действием внеш­него магнитного поля.

Химические свойства — это свойства металлов и спла­вов, определяющие отношение их к химическим воздей­ствиям различных сред.

Химические воздействия среды проявляются в раз­личных формах: металлы подвергаются атмосферной коррозии; при нагреве в закалочных печах без защитной атмосферы поверхность изделий покрывается окалиной; в кислотах металлы растворяются. Поэтому для практи­ческого использования металлов и сплавов необходимо знать их химические свойства.

Например, металлы и сплавы, стойкие против окис­ления при сильном нагреве (жаростойкие, окалиностойкие) применяются для изготовления различных сильно нагревающихся деталей автомобилей (выпускные кол­лекторы, глушители).

Дата добавления: 2014-01-07