Основни свойства на металите и сплавите
В зависимост от предназначението на металите и сплавите се налагат различни изисквания към техните свойства. Така например за производството на режещи инструменти са необходими висока твърдост и якост; за електрически проводници - мекота и добра проводимост на електрически ток. Машинните части, подложени на значителни натоварвания по време на работа, трябва да имат висока якост и устойчивост на износване и др.
За да прецените дали даден метал или сплав ще бъде подходящ за направата на инструмент или детайл, трябва да знаете какви свойства притежава.
Свойствата на металите могат да бъдат разделени на следните четири групи:
1) физически свойства;
2) химични свойства;
3) механични свойства;
4) технологични свойства.
Физични свойства на металите
Физичните свойства на металите се откриват в явления, които не са придружени от промяна на материята. Например, когато металите се нагряват, електрически ток и топлина преминават през тях, стопяват се и се магнетизират, техните свойства остават непроменени. Физичните свойства включват: специфично тегло, точка на топене (топимост), термично разширение, топлопроводимост, електрическа проводимост, способност за намагнитване и др.
нарича теглото на 1 cm 3 от дадено вещество, изразено в грамове. Тъй като 1 g е теглото на 1 cm 3 чиста вода при температура 4 °, специфичното тегло може също да се нарече съотношението на теглото на даден метал към теглото на водата, взета в същия обем.
На практика често се налага да се определи теглото на големи продукти без претегляне или обемът на продукти със сложна форма, без да се измерват размерите им. В този случай можете да използвате числовосъотношенията между специфичното тегло d, общото тегло P и обема V на телата:
общо телесно тегло P = специфично тегло d X обем V;
наречена способността на металите да се топят, тоест да преминават от твърдо в течно състояние при определена температура, което се нарича.
Познаването на точката на топене на металите е необходимо в леярския бизнес. Разтопеният метал се излива във форми; използва се при запояване, калайдисване, заваряване на метали; за получаване на сплави и др. Температурата на топене трябва да се вземе предвид и при производството на машинни части, които се нагряват при работа (например плъзгащи лагери и др.).
- това е способността на различни тела, включително метали, да се разширяват, тоест да променят обема и линейните размери при нагряване и охлаждане.
Степента на увеличаване или намаляване на първоначалния размер на метала с промяна на температурата с една степен се характеризира с
Способността на метала да променя обема и линейните размери по време на нагряване и охлаждане трябва да се вземе предвид при използване на прецизни измервателни уреди, при горещо щамповане на метали и в много други случаи.
За да се изчисли промяната в дължината на металите при нагряване, се използват специални числа, наречени коефициенти на линейно разширение. Тези числа показват увеличението на единицата дължина на даден метал при нагряване с 1 °.
Способността на металите да провеждат електричество се нарича.
Електрическата проводимост на металите обикновено се измерва обратно пропорционално на това свойство чрез стойността на електрическото съпротивление, т.е. съпротивлението, което проводник, изработен от даден материал с дължина 1 m и напречно сечение 1 mm2, оказва на тока.
Способността на металите да устояват на преминаването на електрически ток през тях се нарича.
Данните, дадени в табл. 1, показват, че най-добрите проводнициелектрически ток са медта и алуминият, т.е. металите с най-ниско електрическо съпротивление.
По отношение на топлопроводимостта металите са в същия ред, както по отношение на електрическата проводимост: най-добрите проводници на електрически ток са същевременно най-добрите проводници на топлина и обратно.
Някои метали и сплави са магнитни. Способността на метала да се магнетизира се оценява по стойността,
Магнитната непроницаемост на въздуха се приема за единица, докато за желязото е 2000-3000 единици. За медта и алуминия магнитната проницаемост е близка до единица.
Таблица 1 Физични свойства на най-важните метали