Свойства металлов

Чтобы судить о том, насколько различные металлы и сплавы пригодны для изготовления деталей машин, необходимо знать какими свойствами они обладают и отвечают ли эти свойства требованиям, предъявляемым к готовым изделиям.

Физические свойства металлов. К физическим свойствам металлов относятся электрические, магнитные, тепловые свойства, а также цвет металлов и плотность (Таблица.1.).

Цвет металлов. По цвету, металлы условно подразделяются на две группы: черные и цветные. Черные – сплавы железа – чугун и сталь, цветные все остальные. Металлы непрозрачны. В отраженном свете металлы имеют внешний блеск, причем каждый металл характеризуется своим особым оттенком этого блеска, или, как говорят, цветом.

Плотность. Плотностью называется количество данного вещества (его масса), содержащаяся в единице объема.

Плавкость. Металлы обладают способностью расплавляться при нагревании и вновь затвердевать при охлаждении. Температура, при которой металл переходит полностью в жидкое состояние, называется температурой плавления. Знание температуры плавления металлов имеет большое значение, особенно в литейном деле, когда производится расплавление металлов и заполнение ими специальных форм, а также при паянии, сварке и других процессах, сопровождающихся плавлением металлов.

Теплопроводность. Теплопроводностью называется способность металлов с различной скоростью проводить тепло при нагревании и охлаждении. Единицей измерения теплопроводности служит количество тепла, распространяющегося по металлу от места нагрева через единицу площади его поперечного сечения в единицу времени при изменении температуры на единицу длинны в один градус.

Тепловое расширение. Тепловое расширение представляет собой свойство металла расширяться при нагревании. Изменение объема и линейных размеров металлов в зависимости от температуры необходимо учитывать во многих практических случаях.

Величина теплового расширения у металлов неодинакова. Чтобы оценить величину изменения длины металла при нагревании или охлаждении, точными приборами определяют изменение длины образца из данного металла и вычисляют, какое удлинение приходится на 1 мм длины при изменении температуры на 1º. Это удлинение называется коэффициентом теплового линейного расширения. При расчете теплового расширения объема изделий следует учитывать, что коэффициент теплового расширения β равен утроенному коэффициенту линейного расширения α, т.е. β=3α..

Теплоемкость. Теплоемкость – это способность металла поглощать тепло. Удельная теплоемкость характеризуется количеством тепла в больших калориях, которое необходимо, чтобы повысить температуру 1 кг металла на 1 ºС.

Электропроводность. Электропроводностью называется способность металлов проводить электрический ток. Лучшими проводниками являются те металлы, которые оказывают наименьшее сопротивление прохождению электрического тока. Сравнивать электросопротивление различных металлов принято с помощью величин удельного электрического сопротивления, т.е. сопротивления в омах, которое оказывает току проволока из данного металла длиной 1м и сечением 1мм².

Магнитные свойства металлов. Магнитностью называется свойство металла намагничиваться или притягиваться магнитом. Подобными свойствами обладают железо и его сплавы. Наиболее заметно магнитные свойства выражены у железа, никеля, кобальта и их сплавов, называемых за эти свойства ферромагнитными.

Таблица.1. Физические свойства некоторых металлов

Металлы	Химический знак	Плотность г/см^3
Алюминий	Al	2,7
Железо	Fe	7,8
Медь	Cu	8,9
Олово	Sn	7,3
Свинец	Pb	11,4
Цинк	Zn	7,1

Металлы	Температура плавления Сº.	Коэффициент линейного расширения на 1º.	Удельное электрическое сопротивление (ом · мм^2/м)
Алюминий		0,000021	0.027 – 0,030
Железо		0,000012	0,092
Медь		0,000017	0,017
Олово		0,000023	0,120
Свинец		0,000027	0,100
Цинк		0,000030	0,60

Дата добавления: 2014-10-17