工程材料及热加工基础 1.1金属的物理化学性能

金属的性能——金属的物理化学性能金属的化学性能金属的物理性能目录一、金属的物理性能热膨胀性金属的物理性能密度

导热性

导电性

熔点磁性

物质的质量（kg）密度是单位体积物质的量，用符号ρ表示，单位为kg/m3.计算公式为：

1、密度物质的体积（m3）密度是金属材料的性能之一轻金属添加文本重金属密度小于5ⅹ103kg/m3的金属，如镁、铝、钛等金属。密度大小密度大于5ⅹ103kg/m3的金属，如铁、铜、锡、铅等。名称密度（kg/cm3）ⅹ103名称密度（kg/cm3）ⅹ103名称密度（kg/cm3）ⅹ103铝2.7铅11.3黄铜8.85铁7.8钛4.5铝合金2.55-3.1铜8.9铸铁6.6～7.4锡7.3碳钢7.85常用金属及合金的密度熔点是指金属由固态融化为液态时的温度。

纯金属的熔点是固定不变的。合金的熔点取决于它的成分，从开始融化到完全融化是在一定的温度范围内完成的，习惯上将合金加热到最初微量液体出现时的温度作为熔点。2、熔点易熔金属难熔金属熔点低于700℃金属，如锡、铅、铋及其合金。熔点熔点高于700℃的金属，及其合金，如铁、钨、钼、铜等。名称熔点（℃）名称熔点（℃）名称熔点（℃）铝660铅327.5黄铜930～980铁1538钨3410碳钢1394～1538铜1083铬1868锡231.9锰1244常用金属及合金的熔点热量从高温部分到低温部分或从高温物体到低温物体的移动能力，用导热率λ表示，单位为W/（m·K）。3、导热性导热性是金属材料的重要性能之一，不同金属的导热能力不同。不同金属的导热能力不同，纯金属的导热率一般大于合金。常用金属中，银、铜、铝的导热率最高。铜制保暖手炉通导线和灯泡铝制水壶名称导热率λ[W·（m·k）]-1名称导热率λ[W·（m·k）]-1铝221.9银418.6铁75.4钛15.1铜393.5铬67常用金属的导热率4、导电性指金属传导电流的能力，常用导电率γ表示，单位为S/m。导电率是电阻的倒数。导电率越大，金属的导电性越强。金属导电能力从银、铜、铝依次变差。工业上常用导电率高的材料制作电器零件，如电线、电缆、电器元件等；用电导率低的金属如铬镍合金和铁铬铝合金制造电阻器或电热元件等。电缆电阻器-二极管阻尼电阻器指固态金属在温度变化时热胀冷缩的能力，在工程上常用线膨胀系数来表示，符号位α1，计算公式为：

式中α1—线膨胀系数(1/K)；L0—材料的原始长度(㎜);L1—材料从T0温度加热到T1温度后的长度(㎜)；T0—原始温度(K);T1—加热后的温度(K)。α1的物理意义是：从温度T0加热到T1，每升高1K时物体单位长度的变化率。5、收缩性名称线膨胀系数/k-1名称导热率/k-1铝23.6×10-6铸铁(8.7～11.7)×10-6铁11.76×10-6碳钢(10.6～12.2)×10-6铜17.0×10-6纯铜17.8×10-6常用金属及合金的膨胀系数金属导磁的性能。具有磁性的物质都能被磁铁吸引。金属的磁性并不是固定不变的，如纯铁在自然温度下为铁磁材料，在770℃以上就会失去磁性。

铁磁材料可以用于制造变压器、电机、测量仪表等。无磁材料可以用于制造要求避免电磁场干扰的的零件或构件。6、磁性①如铁、钴铁磁材料②如锰、铬无磁性材料顺磁性③如铜、锌无磁性材料抗磁性二、金属的化学性能金属的化学性能耐腐蚀性抗氧化性化学稳定性

定义：金属在常温下抵抗氧气、水蒸气及其他化学介质腐蚀破坏的作用。意义：金属的腐蚀不仅会破坏材料本身，严重时金属构件受到破坏，引起重大事故，同时腐蚀会增加材料的损耗。1、耐蚀性金属材料在加热时抵抗氧化作用的能力。材料的氧化性随温度升高而加速，例如钢在铸造、锻造、热处理、焊接等加工作业时，氧化比较严重。这不仅造成材料过量损耗，也会形成各种缺陷。2、抗氧化性金属材料