金属材料的物理性质与化学性质

7.1金屬材料的物理性質1比重(specificgravity)某一物體的重量和同體積的4℃的水之重量比叫做比重。2比熱(specificheat)把1克的物質加熱使它升溫1℃時所需要的熱量(以calorie表示)叫做比熱。比熱較大的Mg，A1等。金屬的比熱通常隨溫度上升而增加。3膨脹系數(coefficientofexpansion)各種金屬受熱而溫度上升時會膨脹。冷卻而溫度降低時會收縮。體積的增加率叫做體積膨脹系數(coefficientofbulkexpansion)，其長度的增加率叫做線膨脹系數(coefficientoflinearexpansion)。比重增加時，膨脹系數也會增加。4導熱度(thermalconductivity)1cm立方體的相對丙面間，假定有1℃的溫度差時，在1秒內由高溫面移動到低溫面的熱量(以calorie表示)叫做導熱度。金屬都是熱的良導體。銀的導熱度最大，其次是Cu及AI。金屬的純粹度愈高，其導熱度愈好。5比電阻(specificresistance)某金屬線的長度為ι，斷面積為s時，其電阻R可以用下式表示R=ρ(ι/s)式中ρ為比電阻。斷面積1cm2，長1cm的材料之電阻以ohm(Ω)表示，叫做比電阻。銅和鋁的電阻很小，所以容易導電。電阻隨溫度增加而增大。Rt=R0(1+αt)式中α叫做電阻的溫度系數(temperaturecoefficientofelectricresistance),因金屬之不同而異。7.2金屬材料的化學性質1金屬的離子化(ionization)金屬的離子化之容易度依其大小排列時可得下面所示的次序：臭K己﹥衬Ca错﹥让Na六﹥爹AI踢﹥访Zn死﹥倾Cr俘﹥贝Fe哑﹥航Co构﹥榴Ni蔬﹥过Sn笛﹥摇Pb向﹥优(H勇)浑﹥泪Cu他﹥夹H俱g篮﹥扰Pt群﹥的Au挣邪2浸腐尾蝕长(c狡or宰ro椒si灭on泛)跳金屬泥表面葱受化忍學或爹電化壶學的筑作用吗，在缓表面犁生成晚非金伯屬化杜合物抛而補腰侵蝕骡漸漸晓會消变耗的像現象忆，叫你做巴腐蝕号。烫a搂電化突學腐劣蝕吐b炮由環支境所骡引起犬的金意屬腐碰蝕辩c器高溫闭氣剧化裕氣化蛇把金雅屬加际熱到证高溫誉時受葛氧的盯化學骨腐蝕路起氧肢化，这而在植表面布生成样氧化河物。套離子姓化序训列愈宿上位货的金射屬愈校容易尾被氧拆化。婶比良A敏1姻上位舱的金漆屬，批在空蜡氣中暮生成触氧化星物而市起燃袭燒经。斩Na贤，小K夸等在麻空氣肃中會诉自然收發火溪，毙M彻g听在空这氣中掉加熱屋時會歌激烈辛燃燒论。察金屬伪的氧纠化，他則溫统度愈辱高，谨愈迅禾速度猛進行宁。渠7.运3桐金屬堤材料果的機纳械性锋質临7.拿3.土1胁機械第性質割的砍概掉念像就下梢圖所礼示的小由拉坚力所鸭引起胳的機怨械反吃應而吉言，嘴抗拉挂應力钳超過蛾某一崖數值舰時吊卖桿跃會被检拉斷遵。這叫性質病可以耳用侄<极抗拉零強要度鹊>占來表既示。盆當材燕料被搞拉斷框時，塞材料孕的長在度增傍加佳可以盖用超<颈伸長珠率狱>雹來表起示。童例如吐彈性昌系數难，抗俊拉強氧度，震硬度利，伸麦長兴率及湿沖擊奔值等殃是确表示些這些产反應霸的具邪體性需質之哭例。哑這些秀性質应叫做库金屬家材料对的機咏械性尺質。如機械拉性質右可以秘分做盾強度宰和什延性责兩方泉面來闸說明凶。強煤度是也表示晃材料侨對外笼力抵辛抗能克力，申延性孝是表兼示在虫不破抓壞的谜范圍滔之內夸，材梯料能默發生貌永久逆變形做的壁能力泡。機松械性影質挤是由忙強耕度链(翠st谢re斤ng演th较)烂和延幕性宿(借du否ct奇il称it稻y及)哄的兩衔種因会素贫支配缓的。爷7.判3.羞3虫材料维試驗拐的目舰的斯制造骨各種的材料彻或者敢利用与這些栏材料森來制扁造某辨種機剩械零嫌件時浮，品努質控昨制是若很重旬要的强，因多此必取須采责用適感當的崖材料卷試驗穿來控漫制材宴料的袍品質饮。所系采用赔的試闪驗况務必任簡單委、方系便。凳材料固試驗黄的另闯外一汇種重无要的郊目的榆是檢极查材互料在寨使用志中發贪生破隶損的拴原因饰。道7.缸4.工1络拉伸敏試团驗杀(栗或抗功拉試上驗哪)浸拉伸弄試驗香(t猛en脾si牢le佳s叙es示t)蛛的目积的是汗要測谦定材乞料的搅強度啄和浇延性年。绿上圖旦曲線截1躁是低掠碳鋼轧的拉亡伸試装驗結磨果。诚曲線涉2渐上非蛋鐵金关屬与，私例如让銅，拘鋁道等的仙荷重块—木伸長状曲線闭。敏1躁、驴彈性震限填(e坦la币st始ic决l索im溪it巷)跨假如政荷重膜不超销過某坏一限街度群(狮圖海中毒E替點欺)浆，膨則除崖去荷培重，慨伸長男就會洁變為匪零选。茂E职點以摸下的彼荷重恒時所佣發生收的變肚形叫害做彈亲性變诚形。忽彈性旅限林=P满E抱/A印0束奸(k捎gf煤/m旨m纪2湖)弟2抢、曲比例冬限划(p梁ro丰po虽rt暑io煌na积l印li载mi骑t)元双范圍兔內荷冠重和之伸長既會依围照虎赢克定豆律偷(H趋oo厘ke域’扬s穗l新aw箩)即而變撒化耗。脉比例盆限脆=P军P闲/A殊0估补(k絮gf斜/m碌m山2脸)父彈性看限和门比例第限的气數值稀是很仇接近准，彈破性限独是除盈去荷族重以毁後，洋所產恩生的款變形侍是否虚會完谋全消初減的龙一個便臨界值點笨。啊而比掩例限晨是也荷损重的冤伸長抵的關腐係是汉否會摧依照缎虎克珍定律弟變化芳的一叛個臨哑界點壮。部3腿、器彈性漆系占數筐(m依od制ul木us纽o湿f疤el摊as腊ti偷ci罩ty奏,Y凡ou夕ng畏’球s誓mo姨du亩lu卵s)忆在比语例限布內可躬以求北出彈晋性系侮數。甲彈性巴系數嘴是表澡示材拉料受牲到比规例限乒以內堵的荷弱重時嚷，在草材料亚內部辆所產舅生蓬的應抄力和白應變份的比她。历彈性觉系袖數升E形=型應绒力辞/握應辉變岔=(窄P忌e析/A膨0减)/桶(秀△匀L/减L浸0种)返4睁、押降伏无點竹(y杰ie承ld壁p定oi趟nt偿)省荷进重超厅過比姑例蛛限筑P章點時竿，荷纽重社—鸡伸長乌曲線茂不再胜成正增比，露這個郑現象因叫做面降押伏垦(y文ie瞒ld绸in开g透)努。拢5拥、淹降伏晚強嗓度梁(y墓ie醒ld哑s副tr赢e仆ng妻th夕)罚降伏暖強羽度盯=P户ε悲/A牲0富(k性gf班/m堪m窗2献)卸材料眠受到响外力话而產郑生狂相當决於降戏伏強粗度的俘應力想時，查則會洗發生娇0.摇2上%恶的永鸦久變趟形。束6冒、势抗拉语強阀度们(t番en巴si篇le皮s胳tr途en乞gt停h)泽降伏嫌完了浩以後周，荷宰重再唇繼續母增加劲時，壤伸長仰的增良加率魄比荷害重的年增加配率大捎。荷惯重超梯過辆M灾點時便通常吵在試觉驗片咳的中姥央部樱分會拣發生欧局脖部變悟形民(l酷oc赴al滥d厕ef誉or膜ma絮ti灿on众)绕。腐抗拉锻強笨度把=P伙u钓/A企0湾崇(k犹gf搜/m丙m音2愧)斥7撞、错伸長集率俗(p克er勤ce嘴nt浆ag贫e苦of冬e桐lo扶ng公at周io保n)横在附Z绿點試吧驗片轿被拉练斷之冤後，临從試狐驗機岸取澡下慰試大驗片厌，把以兩上個斷寻口接扩緊。格伸長舱率朗=(锯L'删-吉L赤0灭)/畏L玉0堵*1员00薄(%胖)门8椅、保斷面捏縮眯率甲(p芒er灭ce苍nt业ag肤e钓of腰a灵re载a芒re鬼du哈ct确io酒n)腹試驗压片轧的拉横斷部甲分之割最小湿斷面希積苏A歌'很和原轮來的绘斷面阳積咸A拐0值的差骗數新A火0凤-坟A危'箩，以恢原來鸦的斷闷面嚷積语A往0奸斷面雅縮礼率狠=(丝A究0茶-胞A匠')宿/毕A狮0底*1根00修(%嫌)谊7.共4.部2速硬度日試驗叼金屬话材料惑的機区械性术質當桶中硬俗度脊(h吸ar印dn况es帆s凡)盆是很俱重要锄的一相種性欣質。问從硬苹度大环概可侵以推宋想其览他的岭機天械义性忌質。修通常爱所百采用茄的有六勃刃氏炉(B行ri套ne骄ll雅)献，绩洛迷式籍(R谊oc找kw宁el馆l)哨，晕維克穿氏脉(V鞋ic殊ke虎rs料)莫和猎蕭搜氏桃(S啄ho塘re绕)躺。与1好、绞勃氏段硬往度添(B断ri累ne逗ll即h介ar查dn汪es茫s)器把很勾硬的穷標准茄鋼球介用一哥定的附荷定重壓胁入試哪驗片孟的表欺面，做使試虑驗片摘發生义球面幼的壓并痕叫盖做勃辅氏硬供度。腔通常帮用艇HB默來代史表。缘P造=熔加壓鞭在標线准鋼领球上芒的荷肃重炕桃摧(违kg踪f)鞭D臂=肺標准牙鋼丧球的闪直银徑卵捧背慈扭秤坑波兴弊门(m起m)污A悉=斥壓痕汉的秧球面躲表代面贯積港万用登窄晕笑涝沙(m肃m拔2膝)吗d浊=拳壓痕撒的最干大介直梅徑厦坦萌纵杠断以妈伙(m便m)喂t复=黑壓痕家的最漂大深更度卸腔并旷高腾朴绿绑鹅埋岔(m脸m)险2粪、碍洛氏芒硬霜度穴(R兆oc右kw育el熔l依ha网rd禽ne的ss砍)昌淬火拾鋼等缸的硬曾質材黎料所刻用的允壓痕卖器撇(p附en询et语ra呢to台r)券是頂怠角姐12胆0孕∘勤，半扎徑皆0.盖2m逮m赔的金疑鋼石够圓錐堂體，攻荷漠重坐為编15问0k厦g定f谣。洛巷氏孙C贪硬度弹，停對退界火鋼筹和其醒他軟寻質难材料慢所用晓的壓气痕器浆是热直竞徑胜1/狠16反i亦n驼鋼球项，所讽加荷斤重為付10宗0k淋g较。所使得挡的硬触度提叫做跳洛剖氏梦B销硬度净，用胀HR克B局之記励號來厕表示桶。碑兩種盛硬于度策HR啦C粉，雅HR红B成時都题要先聋加小眯荷溉重蔬(m射in贞or请l斩oa首d)划1第0k兆g旺f叨，壓迅入深晨入做鼓基舍准，嚷其次形再加译大荷扰重圆(m唐aj陵or旋l计oa焦d)针1俘40巨kg相f督(男加上怨小荷厌重共辞為兵15侵0k卫gf躬)晶或怠者带90申kg匪f乓(曲加株上小找荷重希共靠為激10起0k忌gf海)另。屡3城、維新克氏话硬仙度仓把對拼面俗角森13串6期∘窃的金萌鋼石万方錐本體，政以一羽定的街荷重坡壓入馋試驗谱片的普表面苏，使杂試驗扣片發叉生方学錐形修壓痕奋。济假豆設怎P妹=榴荷集重安(k撇gf近)绞品钉寿校S紧=情壓痕织的表谎積音(m晓m载2杠)膝巴赖床渗d色=寒壓痕岔在試申驗片蜓表面截的對择角線还長牧度装(m击m)稼則胡HV贯恭=处绢P革/岭S屡=虚2歪si捡n6云8核∘闻P肚/懒d添2腊旷=督1.宰85矮44摆P勇/马d桐2格4学、老蕭氏影硬度卷蕭氏理硬度航試驗桶機是池把尖工端裝皱有金黄剛石匪的小趴錘掛搂在垂弦直玻猎璃始管內诞一定膨高度弊。從殿這高弯度使梦小錘叉自由挽落下汽，當晓小錘傲打擊推試驗柔片時剃試驗膜片表你面會坡產生油很小挺的壓天痕。游因為蜂試驗溉片的桐硬度愈不莫同学，小余錘的风反跳循高度至也不辆同。摔通常况用数HS谨記號烟來表怨示。滥非鐵钞金屬腔材料油一般秤的構煎造用图或機兼械用橡金材喝料的阻主體哥為状碳鋼袋、菌合金兔鋼勤、荒鑄鐵膊等鋼略鐵颠材料垄。水但是兰鋼鐵竭材料亦在特芬性上瞒有各夺種應那用方慈面的五缺點逐，例清如它煮的耐胸蝕性伐比鎳盐、钟銅援等桥差很碑多，制又统注重躁比重芹、導届熱度浊方面饼的應拨用時油，也旁無法忙和鋁汽相比换較。娃這些巷鋼鐵偏以外磨的金务屬材调料，横叫做饶非金担屬材败料局(n答on雪fe吹rr巡ou偿s役me乐ta母ls瓣)诵。迷非金班屬材苹料常速用的钩有时(1乐)偏銅和万銅合耐金火，漫(2堤)铲鋁和中鋁合裕金跨，廉(3丰)前鎂和新鎂合究金旷，附(4骄)论鋅和批鋅合液金华，营(5湿)棋軸承御合金骆等。邪1耗、銅坝和銅觉合金啦1.趁1尸銅象銅的锦導電敞度和梢導熱恐度高火，所看以在宿這方裹面的卵用途泳很廣补。但互是例性如黃再銅和防青銅阅，赶在銅去中添拨加轧Z蒸n祸，枯S纸n旺或其堪他元球素時醒，可颠以改常良它薯的耐烟蝕性挠和機职械性乖質。纷1.番1.纷2患銅的织性質离及用锈途贤銅的垮物理伍性質竿：銅陶的特认點是拌導電幸度和插導熱游度大茄，多婆半用焰為電繁氣材状料或外傳熱庸用遵的管宽、板就等。过銅的膨展延精性良失好，灭可以壳作為途薄板串和細雕線，脂但是籍機械星強度篇小，户所以炮用我為構产造用且材料好時，烧須先平加工店使它免硬化惜後才派使用擦。經候過加衡工而贿增加腐強度萌的銅梳可分歇為梁軟質估、养1/驰4着硬質君、点1/商2渡硬質墓等。严1.孙2.转1渴黃銅歇黃景銅摊(b鼠ra孤ss因)杆是銅邀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