Основные свойства металлов и сплавов


Прежде, чем рассмотреть основные свойства металлов и сплавов, в первую очередь необходимо определиться с основными понятиями. Что же собой представляют термины «металл» и «сплав»?

 

Определение металлов и сплавов.

Основные химические элементы подразделяются на металлы и неметаллы, однако между ними нельзя провести четкую границу. Металл можно описать как химический элемент, который обладает металлическим блеском и который в электролизе несет положительный заряд, высвобождающийся на катоде.

Сплав представляет собой однородный металлический материал, но он не является единственным химическим элементом. Сплав образует соединение или смесь двух или более металлов. В некоторых случаях он может состоять из одного или более металлов и неметаллов. Например, сплав железа с углеродом образует сталь.

В процессе работы с металлами и сплавами очень важно правильно определять тип сварки или механической обработки, от которого напрямую зависит качество и успех конечного результата. И вот для того, чтобы сделать правильный выбор, необходимо знать основные свойства металлов и сплавов, среди которых можно выделить 4 большие группы.

 

Физические свойства.

Данная группа свойства связаны с атомной структурой и плотностью материала и их измерение не вызывает остаточной деформации тела.

  • Цвет – по этому признаку можно судить о некоторых других свойствах. Например, большинство металлов при нагревании меняют цвет. Аналогичная ситуация наблюдается и при окислении.
  • Теплопроводность – способность материала проводить или передавать тепло.
  • Электропроводность – аналогично предыдущему свойству, однако вместо тепла выступает электричество.
  • Магнитная восприимчивость – проводит ли материал магнитное поле, когда он намагничен.
  • Температура плавления – показатель температуры, при достижении которой вещество переходит в жидкое состояние из твердого. У чистых металлов она является постоянной, а для сплавов – это интервал температур.
  • Плотность – это количество вещества, которое содержится в одной единице объема.
  • Удельная теплоемкость представляет собой количество тепла, которое необходимо, чтобы поднять температуру 1г вещества на 1°С.


Химические свойства.

К данному виду относятся те свойства, которые определяют их отношение к химическим воздействиям таких сред, как вода, воздух, кислоты, щелочи и другие.

  • Растворимость – способность материала растворяться в каком-либо растворителе (как правило, сильные кислоты и едкие щелочи).
  • Окисляемость способность металла образовывать оксиды (соединяться с кислородом).
  • Коррозийная стойкость – насколько материалы способны сопротивляться разрушению во время химического воздействия окружающей среды.


Механические свойства.

При измерении механических свойств, тело, как правило, подвергается разрушению или необратимой деформации.

  • Прочность – материал способен сопротивляться разрушению, когда на него воздействуют внешние силы.
  • Упругость – материал способен принимать первоначальную форму, когда действие внешней нагрузки закончилось.
  • Пластичность – материал способен изменять свои размеры и форму когда действие внешней нагрузки закончилось. Новые размеры и форма сохраняются, материал не разрушается.
  • Вязкость – материал способен оказывать сопротивление, когда на него воздействуют резко возрастающие нагрузки.
  • Твердость – материал не позволяет проникать в себя другому материалу, который является более твердым.
  • Износостойкость материал способен сохранять свою поверхность неизменной, если на него воздействовать силой трения.
  • Хрупкость – материал способен разрушаться под воздействием внешней силы (пластическая деформация отсутствует).


Технологические свойства.

 Данный вид свойств определяет, насколько к металлу или сплаву подходят тот или иной вид обработки.

  • Обрабатывание резанием – металл или сплав подвержен обработке режущим инструментом при механической обработке.
  • Ковкость – материал способен принимать другую форму, если его обрабатывать давлением. Разрушение материала при этом отсутствуют.
  • Свариваемость – металл подходит для сварки, образуя неразъемные соединения без трещин и других пороков.
  • Жидкотекучесть – расплавленные металлы спокойно принимают именно ту форму, в которую их заливают.
  • Усадка процесс, противоположный тепловому расширению. Представляет собой уменьшение объема материала при его охлаждении.
  • Ликвация – материал из жидкого состояния при понижении температуры переходит в твердое состояние и в результате распадается на отдельные соединения, у которых точки плавления различны.

Читайте также:

Различные материалы в своем большинстве имеют строго определенную сферу применения. Именно технологические свойства металлов и сплавов не позволяют применять определенные сорта для производства различной продукции, ведь сделать, например, кованное изделие из заготовки с низкой пластичностью, невозможно физически. Основную роль в определении данных свойств играют химические примеси, входящие в состав металла.

Использовать металлолом – значит экономить ресурсы, которые исчерпываются, и помогать очищать окружающую среду. Более чем половина эффективности  использования металлолома в производстве зависит от того, насколько качественно он отсортирован и брикетирован. Эти и другие аспекты раскрываются в статье.

В современном промышленном производстве применяются совершенно разные технологии обработки и соединения металлов и сплавов, и многообразие их связано с тем, что каждый конкретный случай требует разработки своей технологии. Особенно большое значение имеет крайне внимательный подход к процессу производства, когда речь идет об изготовлении изделий из разнородных металлов и сплавов.

Рекомендовано: