金屬材料的物理性能

2020-12-22 維修共工

1.金屬材料的物理性能

(1)密度

物質單位體積所具有的質量稱為密度，用符號表示。利用密度的概念可以幫助我們解決一系列實際問題，如計算毛坯的重量、鑑別金屬材料等。常用金屬材料的密度如下：鋼為7.8 克/立方釐米，灰鑄鐵為7.2 克/立方釐米，銅為8.9 克/立方釐米，鋁為2.7 克/立方釐米。

(2)導電性

金屬傳導電流的能力稱為導電性。各種金屬的導電性不同，銀的導電性最好，其次是金、銅和鋁。

(3)導熱性

金屬傳導熱量的能力稱為導熱性。一般說導電性好的材料，其導熱性也好。若某些零件在使用中需要大量吸熱或散熱時，則要用導熱性能好的材料。如汽車水箱散熱器、燃氣熱水器管常用導熱性好的銅和鋁合金製造，以提高導熱效果。

(4)熱膨脹性

金屬升高溫度時體積發生脹大的現象稱為金屬的熱膨脹。例如，被焊的工件由於受熱不均勻而產生不均勻的熱膨脹，就會導致焊件的變形和焊接應力。衡量熱膨脹性的指標稱為熱膨脹係數。

2.金屬材料的力學性能

金屬材料承受外部負荷時，從開始受力直至材料破壞的全部過程中所呈現的力學特徵，稱為力學性能。它是衡量金屬材料使用性能的重要指標。力學性能主要包括強度、塑性、硬度和韌度等。

(1)強度

金屬材料的強度性能表示金屬材料對變形和斷裂的抗力，它用單位截面上所受的力(稱為應力)來表示。常用的強度指標有屈服強度、抗拉強度等。

屈服強度：鋼材在拉伸過程中，當拉應力達到某數值而不再增加時， 其變形卻繼續增加，這個拉應力值稱為屈服強度，以Rel表示。Rel值越高，材料的強度越高。

杭拉強度：金屬材料在破壞前所承受的最大拉應力，以Rm表示。Rm值越大，金屬材料抵抗斷裂的能力越大，強度越高。

(2)塑性

塑性是指金屬材料在外力作用下產生塑性變形的能力。表示金屬材料塑性性能的指標有伸長率、斷面收縮率及冷彎角等。

(3)衝擊韌度

衝擊韌度是衡量金屬材料抵抗動載荷或衝擊力的能力。衝擊試驗可以測定材料在突加載荷時對缺口的敏感性。

(4)硬度硬度是金屬材料抵抗外物壓人產生表面變形的能力。常用的硬度有布氏硬度HBW、洛氏硬度HRC( HRA、HRB)和維氏硬度HV三種。

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