常用导电用纯金属的性能

常用导电用纯金属的性能

影响金属导电性能的因素有哪些

影响导电性能的因素有哪些? 影响电线电缆导电性能的因素有哪些? 。。。。。。。。。。。。 1温度: 金属的导电性能随温度升高而降低,当温度不是很高(接近于熔点)或很低(接近于绝对零度),电阻率和温度呈下列线性关系:ρ=ρ0[1+α(T-T0)]。 2杂质: 金属中含有某些杂质,将使其电阻增大。杂质对金属电阻的影响,取决于杂质的种类、含量、和杂质在金属中存在的状态,铝、锑、砷、磷、镍、铅等是铜的有害杂质,当砷含量为0.35%时,铜的电阻率将增大50%;铝导体中的主要有害杂质是硅与铁。 3冷变形: 弹性变形时对金属电阻影响极小,而塑性变形则使电阻增大,当冷加工变形超过10%,其电阻才明显增大。对于纯金属,由于冷变形而增加的电阻,一般不大于4%。电工圆铝杆拉丝前电阻率为0.02801,经过拉丝后,生产成需要规格的电工圆铝线,电阻率采用0.028264。 4热处理(退火): 金属经冷变形后,由于金属结晶的变化,抗张强度、屈服强度、弹性增加,而电导系数、伸长率下降,为了提高冷拉铜线的电导系数和柔软性,将线材在一定温度下韧炼,达到提高伸长率和电导系数的目的,电阻可恢复到变形前的水平。 5环境: 当环境因素使金属表面产生污染或氧化层以及附有水份、油渍时,金属电阻会增大,在金属表面包覆其他金属的保护层时,电阻可按复合材料原有电阻率的大小及包覆层厚度,通过计算求得。铜对于某些浸渍剂(例如矿物油、松香复合浸渍剂等)、硫化橡皮有促进老化作用,在此情况下,可在铜线表面镀锡,使铜不直接与绝缘层接触。

导线为什么温度高导电能力下降,而温度低反而强? 金属中的电子全部是自由电子,温度越高,金属内部的热运动越剧烈,晶格也越浑乱.对自由电子的阻碍越大.电阻越大. 具体说: 金属导电是由于金属中的自由电子定向运动导致的。金属中的除自由电子外的原子实也在其位置附近振动,这种振动的剧烈程度与金属的温度有关,温度越高,振动越剧烈。同时自由电子与这种原子实之间的碰撞机会就越大,也就越阻碍电子的定向运动,也就是电阻增大了。

金属材料的力学性能

金属材料的力学性能 任何机械零件或工具,在使用过程中,往往要受到各种形式外力的作用。如起重机上的钢索,受到悬吊物拉力的作用;柴油机上的连杆,在传递动力时,不仅受到拉力的作用,而且还受到冲击力的作用;轴类零件要受到弯矩、扭力的作用等等。这就要求金属材料必须具有一种承受机械荷而不超过许可变形或不破坏的能力。这种能力就是材料的力学性能。金属表现来的诸如弹性、强度、硬度、塑性和韧性等特征就是用来衡量金属材料材料在外力作用下表现出力学性能的指标。 钢材力学性能是保证钢材最终使用性能(机械性能)的重要指标,它取决于钢的化学成分和热处理制度。在钢管标准中,根据不同的使用要求,规定了拉伸性能(抗拉强度、屈服强度或屈服点、伸长率)以及硬度、韧性指标,还有用户要求的高、低温性能等。 金属材料的机械性能 1、弹性和塑性: 弹性:金属材料受外力作用时产生变形,当外力 去掉后能恢复其原来形状的性能。力和变形同时存在、同时消失。如弹簧:弹簧靠弹性工作。 塑性:金属材料受外力作用时产生永久变形而不至于引起破坏的性能。(金属之间的连续性没破坏)塑性大小以断裂后的塑性变形大小来表示。 塑性变形:在外力消失后留下的这部分不可恢复的变形。 2、强度:是指金属材料在静载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。强度指标一般用单位面积所承受的载荷即力表示,单位为MPa。 工程中常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度。拉伸图:金属材料在拉伸过程中弹性变形、塑性变形直到断裂的全部力学性能可用拉伸图形象地表示出来。 材料在常温、静载作用下的宏观力学性能。是确定各种工程设计参数的主要依据。这些力学性能均需用标准试样在材料试验机上按照规定的试验方法和程序测定,并可同时测定材料的应力- 应变曲线。 对于韧性材料,有弹性和塑性两个阶段。弹性阶段的力学性能有: 比例极限:应力与应变保持成正比关系的应力最高限。当应力小于或等于比例极限时,应力与应变满足胡克定律,即应力与应变成正比。 弹性极限:弹性阶段的应力最高限。在弹性阶段内,载荷除去后,变形全部消失。这一阶段内的变形称为弹性变形。绝大多数工程材料的比例极限与弹性极限极为接近,因而可近似认为在全部弹性阶段内应力和应变均满足胡克定律。 塑性阶段的力学性能有: 屈服强度:材料发生屈服时的应力值。又称屈服极限。屈服时应力不增加但应变会继续增加。 屈服点:具有屈服现象的金属材料,试样在拉伸过程中力不增加(保持恒定)仍能继续伸长时的应力,称屈服点。若力发生下降时,则应区分上、下屈服点。屈服点的单位为 N/mm2(MPa)。 上屈服点(Re H):试样发生屈服而力首次下降前 的最大应力; 下屈服点(Re L):当不计初始瞬时效应时,屈服阶段中的最小应力。 条件屈服强度:某些无明显屈服阶段的材料,规定产生一定塑性应变量(例如0.2 %)时的应力值,作为条件屈服强度。应力超过屈服强度后再卸载,弹性变形将全部消失,但仍残留部分不可消失的变形,称为永久变形或塑性变形。 规定非比例延伸强度(Rp):非比例延伸率等于规定的引伸计标距百分率时的应力,例如Rp0.2 表示规定非比例延伸率为0.2%时的应力。 规定总延伸强度(Rt ):总延伸率等于规定的引伸计标距百分率时的应力。例如Rt0.5 表示规定总延伸率为

不锈钢类导电集合信息如下表可知,导电性从好到差,铁的导电性在金属中排列第16位。金属在20℃时的电阻率为

如下表可知,导电性从好到差,铁的导电性在金属中排列第16位。 金属在20℃时的电阻率为: 材料电阻率(ρ/ nΩ?m) 银15.86 铜16.78 金24 铝26.548 钙39.1 铍40 镁44.5 锌51.96 钼52 铱53 钨56.5 钴66.4 镉68.3 镍68.4 铟83.7 铁97.1 铂106 锡110 铷125 铬129 镓174 铊180 铯200 铅206.84 锑390 钛420 汞984 锰1850 金属活动性强的金属在原电池中作负极,金属活动性弱的作正极。 因为金属活动性强说明它容易失去最外层的电子,因此,它充当负极,它失去的电子,经外部电路移动到正极,形成闭合回路。 把铝丝和铜丝查到菠萝中制成水果电池,电压表测出的正极是铜丝,因为铜的金属活动性比铁弱,铜作正极,铁作负极。 至于金属活动性强弱是否与导电性强弱有必然的关系,这的确是一个好问题,可见你很善于思考。金属导电性强弱排序是银>铜>金>铝,而金属活动性强弱排序显然是铝>铜>银>金,可见两者没有必然的联系。

不过两者还是有些联系的。金属活动性反应的是原子的最外层电子被其它物质的原子夺去的难易程度,而导电性反应的是原子的外层电子在同种物质相邻原子间自由移动的能力。 查了下资料,各类不锈钢主要牌号的比电阻大小基本为70×10-6~130×10-6Ω?m,楼主可以和碳钢的比较一下。 碳不导电,石墨的片层结构,有利于电子移动,所以石墨是导电的,而且石墨晶体导电具有方向性,不同方向的电阻率不同。 钢的主要成分是铁,铁属于金属晶体,主要靠自由电子导电,含平常钢铁厂中生产的碳钢中碳的成分只是用来提高金属的力学性能,一般来说导电性是不会随碳成分改变的。如果对导电性进行改变,那不只是成分问题了,对于材料的分子结构也会有很大改变 我知道: 电阻率mW?in mW?cm 68°F (20°C) 30.7 78.0 但不是很懂。 说明:2520就是常说的SUS310(310S) 310/310S - 300系列耐热不锈钢板材 310/310S合金 310/310S合金( UNS S31000/S31008 ) 合金奥氏体不锈钢主要用于高温环境。其较高的铬含量及镍含量保证了良好的抗腐蚀能力及抗氧化能力。与奥氏体304 合金相比,它在室温下强度要高一点。 310/310S (UNS S31000) / (UNS S31008) 一般属性 应用 化学成分 物理性能 短期机械性能 水溶液腐蚀技术规范 310/310S 技术规范 库存目录 Alloy 310/310S 增值加工 等离子切割 水磨切割

常用材料力学性能.

常用材料性质参数 材料的性质与制造工艺、化学成份、内部缺陷、使用温度、受载历史、服役时间、试件尺寸等因素有关。本附录给出的材料性能参数只是典型范围值。用于实际工程分析或工程设计时,请咨询材料制造商或供应商。 除非特别说明,本附录给出的弹性模量、屈服强度均指拉伸时的值。 表 1 材料的弹性模量、泊松比、密度和热膨胀系数 材料名称弹性模量E GPa 泊松比V 密度 kg/m3 热膨胀系数a 1G6/C 铝合金-79 黄铜 青铜 铸铁 混凝土(压 普通增强轻质17-31 2300 2400 1100-1800

7-14 铜及其合金玻璃 镁合金镍合金( 蒙乃尔铜镍 塑料 尼龙聚乙烯 2.1-3.4 0.7-1.4 0.4 0.4 880-1100 960-1400 70-140 140-290 岩石(压 花岗岩、大理石、石英石石灰石、沙石40-100 20-70 0.2-0.3 0.2-0.3 2600-2900 2000-2900 5-9 橡胶130-200 沙、土壤、砂砾钢

高强钢不锈钢结构钢190-210 0.27-0.30 7850 10-18 14 17 12 钛合金钨木材(弯曲 杉木橡木松木11-13 11-12 11-14 480-560 640-720 560-640 1 表 2 材料的力学性能 材料名称/牌号屈服强度s CT MPa 抗拉强度b CT

MPa 伸长率 5 % 备注 铝合金LY12 35-500 274 100-550 412 1-45 19 硬铝 黄铜青铜 铸铁( 拉伸HT150 HT250 120-290 69-480 150 250 0-1 铸铁( 压缩混凝土(压缩铜及其合金 玻璃

钢材的物理力学性能和机械性能表

钢材的物理力学性能和机械性能表 钢材的主要机械性能(也叫力学性能)通常是指钢材在标准条件下均匀拉伸.冷弯和冲击等. 单独作用下所显示的各种机械性能。钢材通常有五大主要的机械性能指标:通过一次拉伸试验可得到抗拉强度,伸长率和屈服点三项基本性能; 通过冷弯试验可得到钢材的冷弯性能; 通过冲击韧性试验可得到冲击韧性。 1.屈服点(σs) 钢材或试样在拉伸时,当应力超过弹性极限,即使应力不再增加,而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形,称此现象为屈服,而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。 设Ps为屈服点s处的外力,Fo为试样断面积,则屈服点σs =Ps/Fo(MPa),MPa称为兆帕等于N(牛顿)/mm2,(MPa=106Pa,Pa:帕斯卡=N/m2) 2.屈服强度(σ0.2) 有的金属材料的屈服点极不明显,在测量上有困难,因此为了衡量材料的屈服特性,规定产生永久残余塑性变形等于一定值(一般为原长度的0.2%)时的应力,称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2 。 3.抗拉强度(σb) 材料在拉伸过程中,从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。它表示钢材抵抗断裂的能力大小。与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。 设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力,Fo为试样截面面积,则抗拉强度σb= Pb/Fo (MPa)。

4.伸长率(δs) 材料在拉断后,其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。 5.屈强比(σs/σb) 钢材的屈服点(屈服强度)与抗拉强度的比值,称为屈强比。屈强比越大,结构零件的可靠性越高,一般碳素钢屈强比为0.6-0.65,低合金结构钢为 0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。 6.硬度 硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。 ⑴布氏硬度(HB) 以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。 ⑵洛氏硬度(HR) 当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同,分三种不同的标度来表示: HRA:是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。 HRB:是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。 HRC:是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材

金属材料的力学性能

第1章工程材料 1.1 金属材料的力学性能 金属材料的性能包括使用性能和工艺性能。使用性能是指金属材料在使用过程中应具备的性能,它包括力学性能(强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度等)、物理性能(密度、熔点、导热性、导电性等)和化学性能(耐蚀性、抗氧化性等)。工艺性能是金属材料从冶炼到成品的生产过程中,适应各种加工工艺(如:铸造、冷热压力加工、焊接、切削加工、热处理等)应具备的性能。 金属材料的力学性能是指金属材料在载荷作用时所表现的性能。 1.1.1 强度 金属材料的强度、塑性一般可以通过金属拉伸试验来测定。 1.拉伸试样 图1.1.1拉伸试样与拉伸曲线 2.拉伸曲线 拉伸曲线反映了材料在拉伸过程中的弹性变形、塑性变形和直到拉断时的力 F时,拉伸曲线Op为一直线,即试样的伸长量与载荷学特性。当载荷不超过 p 成正比地增加,如果卸除载荷,试样立即恢复到原来的尺寸,即试样处于弹性变形阶段。载荷在Fp-Fe间,试样的伸长量与载荷已不再成正比关系,但若卸除载荷,试样仍然恢复到原来的尺寸,故仍处于弹性变形阶段。当载荷超过Fe后,试样将进一步伸长,但此时若卸除载荷,弹性变形消失,而有一部分变形当载荷增加到Fs时,试样开始明显的塑性变形,在拉伸曲线上出现了水平的或锯齿形的线段,这种现象称为屈服。当载荷继续增加到某一最大值Fb时,试样的局部截面缩小,产生了颈缩现象。由于试样局部截面的逐渐减少,故载荷也逐渐降低,试样就被拉断。 3.强度 强度是指金属材料在载荷作用下,抵抗塑性变形和断裂的能力。

(1) 弹性极限 金属材料在载荷作用下产生弹性变形时所能承受的最大应力称为弹性极限,用符号σe 表示: (2) 屈服强度金属材料开始明显塑性变形时的最低应力称为屈服强度 在拉伸试验中不出现明显的屈服现象,无法确定其屈服点。所以国标中规定,以试样塑性变形量为试样标距长度的0.2%时,材料 承受的应力称为“条件屈服强度”,并以符号 σ0.2 表示。 1.1.2 塑性 金属材料在载荷作用下,产生塑性变形而不破坏的能力称为塑性。常用的塑性指标有伸长率δ 和断面收缩率ψ。 1.伸长率 试样拉断后,标距长度的增加量与原标距长度的百分比称为伸长率,用δ表示: 2.断面收缩率 试样拉断后,标距横截面积的缩减量与原横截面积的百分比称为断面收缩率,,用ψ表示: 1.1.3 硬度

金属导电性

§2.3 金属的导电性 ?依据量子力学,认为电子在点阵中并不直线移动,而是像光线那样,按波动力学的规律运动。各个波在原子上被散射,然后互相干涉并连续地形成波前。 ?按照量子力学的概念将电导率加以修改,可得 ?表明:对一定的金属来说,其电导率随着散射的几率p而变化。 ?散射量和特征温度成正比。可以设想具有理想点阵(无畸变)的金属在0K下电子波是被散射的,和电导率应为无限大,所以电阻等于零。而当加热时,随着热振动的增加,减小,电阻增大。 2 影响金属导电性的因素 (1)温度的影响 温度升高导致离子振动加剧,使电阻增大。 电阻和温度的关系常用下述公式来表示。 式中称为平均电阻温度系数。 (2)应力的影响 ?在弹性范围内单向拉伸或者扭转应力能提高金属的电阻率。 ?应力使电阻增加是由于在拉伸时应力使原子的间距增大而造成的,但在单向压应力作用下,对于大多数金属来说使电阻率降低。 (4)热处理的影响 ?冷加工后进行退火,可以使电阻率降低,特别是经过较大的压缩以后,在100℃退火可看到明显的恢复。 ?金属在冷加工后,电阻随着退火温度的升高而下降,但当退火温度高于再结晶温度时,由于再结晶后新晶粒的晶界阻碍电子运动,电阻反而又增加。 ?淬火能够固定金属在高温时空位的浓度,从而产生残留电阻。空位浓度愈高,残留电阻愈大。且随着淬火加热温度的增高,空位的浓度愈大。 3 合金的导电性 ?合金的导电性与合金的成分,组织有关。 ?(1)固溶体的电阻 当一个合金形成固溶体时,一般的规律是电导率降低,而电阻率提高。 ?冷加工对固溶体如同对纯金属的影响一样使电阻增大,而退火时则使电阻减小,当对固溶体进行冷加工和退火时,即使是浓度较低的固溶体,其电阻的改变也较相同条件下纯金属电阻的改变大得多。 (2)金属化合物的电阻 ?由于组成了金属化合物,原子间的金属键部分的改换成了共价键或离子键,使有效电子数减少

金属材料力学性能

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常见的金属材料力学性能 一. 金属材料相关概念 任何机械零件或工具,在使用过程中,往往要受到各种形式的外力作用。这就要求金属材料必须具有一种承受机械载荷而不超过许可变形或不被破坏的能力;这种能力就是金属材料的力学性能。诸如金属材料的强度、刚度、硬度、塑性和韧性等特征就是用来衡量金属材料在外力下表现出来的力学性能的指标。 强度 强度是指金属材料在静载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。一般用单位面 积所承受的作用力表示,符号为σ,单位为MPa。 工程中常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度。屈服强度是指金属材料在外力作用下,产生屈服现象时的应力,或开始出现塑性变形时的最低应力值,用σs表示。抗拉强度是指金属材料在拉力作用下,被拉断前所承受的最大应力值,用σb表示。 对于大多数机械零件,工作时不允许产生塑性变形,所以屈服强度是零件强度设计的依据;对于因断裂而失效的零件,则用抗拉强度作为其设计的依据。 刚度 刚度是指金属材料在外力载荷作用下抵抗弹性变形的能力。对于机械零件要求较高的尺寸稳定性时,需要考虑刚度指标。 硬度 硬度是指材料表面抵抗比它更硬的物体压入的能力。

几种常用金属材料力学性能一览表 注:1.上表中材料的强度数值仅供参考,在不同的热处理工艺及环境下其对应的强度值不同。 二.材料的失效与许用应力 通常将材料的强度极限与屈服极限统称为材料的极限应力,用σu 表示。对于脆性材料强度极限为其唯一强度指标;对于塑性材料,其屈服应力小于强度极限,通常以屈服应力作为极限应力。 为了机械零件使用的安全性,对于机械构件要有足够的强度储备。因此,实际是使用的最大应力值必须小于材料的极限应力。最大使用应力称为许用应力,用[σ]表示。许用应力与极限应力的关系如下: [σ]=σu n , σu ={σs σb 式中,n 为大于1的因数,称为安全因数。对于塑性材料n 为,σu=σs ;对于脆性材料n 为,σu=σb 。 强度条件 σmax =(F A )max ≤[σ] 式中,F ,机械零件所承受的最大载荷作用力,单位N ;

金属材料力学性能代 含义

金属材料力学性能代号含义 名称代号单位含义 抗拉强度σb MPa 或 N/mm^2材料试样受拉力时,在拉断前所承受的最大应力.抗压强度σbc MPa 或 N/mm^2材料试样受压力时,在压坏前所承受的最大应力.抗弯强度σbb MPa 或 N/mm^2材料试样受弯曲力时,在破坏前所承受的最大应力.抗剪强度τMPa 或 N/mm^2材料试样受剪力时,在剪断前所承受的最大剪应力. 抗扭强度τb MPa 或 N/mm^2材料试样受扭转力时,在扭断前所承受的最大剪应力 屈服点σs MPa 或 N/mm^2材料试样在拉伸过程中,负荷不增加或开始有所降低而变形继续发生的现象称为屈服. 屈服时的最小应力称为屈服点和屈服极限. 屈服强度σ0.2MPa 或 N/mm^2材料试样在拉伸过程中, 负荷不增加或开始有所降低而变形继续发生的现象称为屈服. 对某些屈服现象不明显的金属材料, 测定屈服点比较困难,为便于测量,通常按其产生永久变形量等于试样原长0.2%时的应力称为屈服度或条件屈服强度. 弹性极限σcσc 材料能保持弹性变形的最大应力. 真实弹性极限难以测定, 实际规定按永久变形为原长的0.005%时的应力值表示. 比例极限σp MPa 或 N/mm^2在弹性变形阶段, 材料所承受的和应变能保持正比的最大应力,称比例极限. σp与σc两数值很接近,一般常互相通用. 弹性模量E MPa 或 N/mm^2在比例极限的范围内, 应力与应变成正比时的比例常数,衡量材料刚度的指标. E=σ/ε ε——试样纵向线应变. 切变模量G MPa 或 N/mm^2在比例极限的范围内, 应力与应变成正比时的比例常数,衡量材料刚度的指标. G=τ/γ γ——试样切应变. 泊松比μ在弹性范围内, 试样横向线应变与纵向线应变的比值. μ=|ε/ε'| ε'= -με, ε'——试样横向线应变.

金属及金属活动性顺序

金属及金属活动性顺序 ●复习要点梳理 1.金属的物理性质:通常状况下,除汞是液体外,其他金属都是固体(中文名称一般都带有金字旁)。金属具有良好的导电性、导热性和延展性,密度和熔点高。铁、钴、镍等金属还具有铁磁性。金属普遍具有金属光泽,但金属粉末一般呈灰黑色。 2.金属活动性顺序: K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性由强逐渐减弱 通过不同金属与、酸、盐溶液反应的现象或人类冶炼金属的年代,可判断金属活动性顺序。 3.金属的化学性质: (1)一些金属与氧气反应,例: 点燃 3Fe+ 2O2====== Fe3O4 △ 2Cu+ O2=====2CuO (2)一些金属与酸溶液能发生置换反应反应生成盐和氢气,例: Fe+ 2 HCl====FeCl2+ H2↑ 排在氢前面的金属可以把酸中的氢置换出来。但应注意:金属与酸溶液反应时,由于浓硫酸、硝酸具有强氧化性,金属与其反应时,得不到氢气,即发生的不是置换反应,而是氧化还原反应。 (3)一些金属与盐溶液能发生置换反应反应生成盐和新金属,例: Fe+CuSO4=FeSO4+ Cu 活动性较强的金属能把活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来。但要注意:特别活泼 金属如K、Ca、Na等与盐溶液反应时,是先与水反应,故不能置换出盐溶液中的金属元素。 例如:金属钠投入硫酸铜溶液中发生如下反应: 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ CuSO4+ 2NaOH====Cu(OH)2↓(蓝色)+Na2SO4 4.合金:在一种金属中加入其他一种或几种金属(或金属与非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质, 如生铁和钢等。合金属于混合物。一般地说,合金比纯金属具有更好的性能,因此合金比纯金属具有更广泛的用途。 5.钢铁的用途和冶炼 (1)钢:钢是一种由碳和铁等元素形成的合金,质坚硬,有弹性和延展性,机械性能好,可用来制作坚硬的汽车车身及制造刀具、量具和模具等,是最常见、应用较广泛的一种合金材料。 (2)金属冶炼:金属冶炼就是要把金属从化合态变成游离态。炼铁的主要原理如下。 高温 Fe2O3+3CO======2Fe+3CO2

金属材料力学性能

常见的金属材料力学性能 一. 金属材料相关概念 任何机械零件或工具,在使用过程中,往往要受到各种形式的外力作用。这就要求金属材料必须具有一种承受机械载荷而不超过许可变形或不被破坏的能力;这种能力就是金属材料的力学性能。诸如金属材料的强度、刚度、硬度、塑性和韧性等特征就是用来衡量金属材料在外力下表现出来的力学性能的指标。 1.1 强度 强度是指金属材料在静载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。一般σ,单位为MPa用单位面积所承受的作用力表示,符号为。 工程中常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度。屈服强度是指金属材料在外力作用下,产生屈服现象时的应力,或开始出现塑性变形σs表示。抗拉强度是指金属材料在拉力作用时的最低应力值,用σb表示。下,被拉断前所承受的最大应力值,用对于大多数机械零件,工作时不允许产生塑性变形,所以屈服强度是零件强度设计的依据;对于因断裂而失效的零件,则用抗拉强度作为其设计的依据。 1.2 刚度 刚度是指金属材料在外力载荷作用下抵抗弹性变形的能力。对于机械零件要求较高的尺寸稳定性时,需要考虑刚度指标。 1.3 硬度

硬度是指材料表面抵抗比它更硬的物体压入的能力。 . . . . 几种常用金属材料力学性能一览表 材料牌b/MPa 抗拉强屈服强s/MPa 550-70045350-550 685-985490-685SKD61 650-970Cr12MoV 450-650 550-860350-5502S45C/S50C560-750350-560 Unimax 580-885 350-580 SKH51 680-960 485-680 注:1.上表中材料的强度数值仅供参考,在不同的热处理工艺及环境下其对应的强度值不同。 二.材料的失效与许用应力 通常将材料的强度极限与屈服极限统称为材料的极限应力,用σu表示。对于脆性材料强度极限为其唯一强度指标;对于塑性材料,其屈服应力小于强度极限,通常以屈服应力作为极限应力。 为了机械零件使用的安全性,对于机械构件要有足够的强度储备。因

材料物理复习题-导电性能

材料的导电性能 填空题 1. 导电材料、电阻材料、电热材料、半导体材料、超导材料和绝缘材料等都是以材料的导电性能为基础的。 2. 能够携带电荷的粒子称为载流子。在金属、半导体和绝缘体中携带电荷的载流子是电子,而在离子化合物中,携带电荷的载流子则是离子。 3. 控制材料的导电性能实际上就是控制材料中的载流子的数量和这些载流子的移动速率。 4. 能带理论主要有三种近似理论,它们分别是:近自由电子近似;赝势法;紧束缚近似法。 5. 作为精密电阻材料的以铜镍合金为代表。 6. 作为电热合金的电阻材料则不能使用铜镍合金,对于使用温度为900—1350℃的电热合金,常用镍铬合金。当使用温度更高时,需要采用陶瓷电热材料。 7. 物体的导电现象,其微观本质是载流子在电场作用下的定向迁移。 8. 反映电导率的微观本质(即宏观电导率)与微观载流子的浓度、每一种载流子的电荷量、以及每一种载流子的迁移率有关。 9. 纯金属的导电性取决于原子的电子结构。温度升高时,原子的振动幅度变大,对载流子的阻碍作用也增加,电导率下降。 10. 物体的导电现象,其微观本质是载流子在电场作用下的定向迁移。 11. 电子电导的特征是具有霍尔效应。 12. 利用霍尔效应可检验材料是否存在电子电导。 13. 离子电导的特征是存在电解效应。 14. 离子晶体中的电导主要为离子电导。 15. 离子晶体中的电导主要为离子电导,包括本征电导和杂质电导。 16. 对于固有电导,其载流子由晶体本身的热缺陷提供,其包括弗仑克尔缺陷和肖特基缺陷。 17. 热缺陷的浓度决定于温度T和离解散能E。 18. 离子晶体他的杂质电导,载流子的浓度决定于杂质的数量和种类。 19. 离子扩散机构主要有:空位扩散、间隙扩散、亚晶格间隙扩散。 20. 固体电解质的总电导率为离子电导率和电子电导率之和。 21. 电子电导的载流子包括电子或空穴。 22. 电子电导主要发生在导体和半导体中。 23. 平均自由运动时间的长短是由载流子的散射的强弱来决定的。 24. 本征导电的载流子电子和空穴的浓度是相等的。 25. 杂质半导体分为n型半导体和p型半导体。 判断题 1. 控制材料的导电性能实际上就是控制材料中的载流子的数量和这些载流子的移动速率。对于金属材料来说,载流子的移动速率特别重要。 2. 控制材料的导电性能实际上就是控制材料中的载流子的数量和这些载流子的移动速率。对于半导体材料来说,载流子的数量更为重要。 3. 量子自由电子论与经典自由电子论的主要区别在于电子运动服从量子力学原理,而不是牛顿力学原理。 4. 载流子的迁移率物理意义为载流子在单位电场中的迁移速度。 5. 第一类超导体的超导临界温度随着磁场强度的增加而下降。 6. 大多数超导材料都属于第二类超导体,除了受温度和磁场强度影响外,当超导体里流过的电流密度大于临界值Jc时也会失去超导性。 7. 霍尔效应的产生是由于电子在磁场作用下,产生横向移动的结果,离子的质量比电子大得多,磁场作用力不足以使它产生横向位移,因而纯离子电导不呈现霍尔效应。 8. 电解效应可检验陶瓷材料是否存在离子电导,并且可以判定载流子是正离子还是负离子。 9. 在高温下,离子晶体内热缺陷浓度才显著大起来,即固有电导在高温下显著。 10. 和固有电导不同,在低温下,离子晶体的电导主要由杂质载流子浓度决定。

材料的常用力学性能有哪些

材料的常用力学性能有哪些 材料的力学性能是指材料在不同环境(温度、介质、湿度)下,承受各种外加载荷(拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等)时所表现出的力学特征。1强度 强度是指材料在外力作用下抵抗塑性变形或断裂的能力。强度用应力表示,其符号是σ,单位为MPa,常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度,通过拉伸试验测定。 2塑性 塑性是指材料在断裂前产生永久变形而不被破坏的能力。材料塑性好坏的力学性能指标主要有伸长率和收缩率,值越大,材料的塑性就越好,通过拉伸试验可测定。 3硬度 硬度是指金属材料抵抗硬物压入其表面的能力。材料的硬度越高,其耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度(HBS)和洛氏硬度(HRC)。 1)布氏硬度 表示方法:布氏硬度用HBS(W)表示,S表示钢球压头,W表示硬质合金球压头。规定布氏硬度表示为:在符号HBS或HBW前写出硬度值,符号后面依

次用相应数字注明压头直径(mm)、试验力(N)和保持时间(s)。如120 HBS 10/1000/30。 适用范围:HBS适用于测量硬度值小于450的材料,主要用来测定灰铸铁、有色金属和经退火、正火及调质处理的钢材。 根据经验,布氏硬度与抗拉强度之间有一定的近似关系: 对于低碳钢,有σ=0.36HBS; 对于高碳钢:有σ=0.34HBS。 2)洛氏硬度 表示方法:常用HRA、HRB、HRC三种,其中HRC最为常用。洛氏硬度的表示方法为:在符号前面写出硬度值。如62HRC。 适用范围:HRC在20-70范围内有效,常用来测定淬火钢和工具钢、模具钢等材料,1HRC相当于10HBS。 4冲击韧性 冲击韧性是指材料抵抗冲击载荷而不被破坏的能力,材料的韧性越好,在受冲击时越不容易断裂。 5疲劳强度 疲劳强度是指材料经过无数次应力循环仍不断裂的最大应力。

金属材料的力学性能

课题: 3.1.1金属材料的力学性能 课型:复习课授课时间:2015.9.6 课时分配:共 2 课时 教学目标:1、掌握金属材料力学性能的分类及用途 2、理解金属材料各种力学性能指标的表达方式及测定方法 3、了解金属材料力学性能的实际应用 教学重点:1、强度指标的定义与分类 2、硬度指标的定义与分类 教学难点:金属的各力学指标的概念、测量方法 教学过程: 【案例导入】 在进行机械制造时,首先进入技术准备阶段。在技术技术准 备中,要完成相关的工作。这些工作中,有一项是非常重要的, 那就是选择材料。那么怎么选择材料呢?首先得研究常见的材料 的性质,只有掌握了材料的特征性质才能顺利进行选材。那么材 料的性质有哪些呢? 【教学内容】 3.1.1金属材料的力学性能 力学性能是指金属材料在受外力作用时所反映出来的性能。 力学性能指标,是选择、使用金属材料的重要依据。 金属材料的力学性能 主要有:强度、塑性、硬 度、冲击韧度 和疲劳强度等。 1、强度 强度是在外力作用 备注

下,材料抵抗塑性变形和断 裂的能力。 按作用力性质不同, 强度可分为屈服点(屈服强 度)、抗拉强度、抗压 强度、抗弯强度、抗剪 强度等。 在工程上常用来表 示金属材料强度的指标 有屈服强度和抗拉强 度。 (1)屈服点 当载荷增达到Fs 时,拉伸曲线出现了平 台,即试样所承受 的载荷几乎不变,但产生了不断增加的塑性变形,这种现象称 为屈服。 屈服点是指在外力作用下开始产生明显塑性变形的最小 应力。用ós 表示。 ós= (MPa ) 式中:Fs —试样产生明显塑性变形时所受的最小载荷,即 拉伸曲线中S 点所对应的外力(N ) Ao —试样的原始截面积(mm2) (2)抗拉强度 抗拉强度是金属材料断裂前所承受的最大应力,故又称强 度极限。常用ób 来表示。 ób= (MPa ) Ao Fs Ao Fb

初三化学金属及金属活泼性顺序

一.几种重要的金属及合金 (1)金属的物理特性:常温下除汞(液体)外都是固体,有金属光泽(分为黑色和有色两 类。需要强调的是并不是所有的金属都是银白色的),大多数为电和 热的优良导体,有延展性、密度较大、熔点较高。 (2)合金:①概念:在一种金属中加热熔合其他金属或非金属,而形成的具有金属特性的物质称为合金。 ②性质:合金的很多性能与组成它们的纯金属不同,合金的硬度比相应的金属 要大,而熔点比相应的要低 ③重要的铁合金:生铁和钢都是铁的合金,其区别是含碳量不同(生铁的含铁 量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%。 ●金属之最: (1)铝:地壳中含量最多的金属元素 (2)钙:人体中含量最多的金属元素 (3)铁:目前世界年产量最多的金属(铁>铝>铜) (4)银:导电、导热性最好的金属(银>铜>金>铝) (5)铬:硬度最高的金属 (6)钨:熔点最高的金属 (7)汞:熔点最低的金属 (8)锇:密度最大的金属 (9)锂:密度最小的金属 例题: 1. 铁、铝、铜、锌等常见的金属的相同化学性质是() A.导电性B.延展性C.跟氧气反应D.跟稀硫酸反应 2. 人类的生产和生活中离不开金属材料。通常所说的“金属材料”,既包括纯金属,也包括各种合金。下列金属材料不属于合金的是: A.青铜B.紫铜C.生铁D.焊锡 3. 国际上推广使用中国的铁锅,这是因为铁锅: A.是单质,导热性能好B.含碳,属于混合物 C.化学性质活泼D.易使食物中含人体所需要的铁元素 二.金属与氧气的反应 大多数金属都能与氧气反应,但反应的难易和剧烈程度不同,越活泼的金属,越容易与氧气发生化学反应,反应越剧烈。 三.金属的腐蚀和防护 (1)铁生锈的条件:铁生锈的主要条件是与空气和水蒸气直接接触。铁制品锈蚀的过程,实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生复杂的化学反应,铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O。 (2)铁的防锈:原理是隔绝空气或水,使铁失去生锈的条件。 防锈措施:防止铁制品生锈,一是保持铁制品表面的洁净和干燥,二是在铁制品表面涂上一层保护膜,防止铁与氧气和水的反应,例如:①刷一层油漆;②涂上一层机油;③电镀一层不易生锈的金属,如镀锌等;④经加工使金属表面生成一层致密的氧化膜,如烤蓝;⑤在金属表面覆盖搪瓷、塑料等。

影响钢材力学性能的因素2

2.3影响钢材力学性能的因素 影响钢材力学性能的因素有: 化学成分冶金和轧制过程时效冷作硬化温度 应力集中和残余应力复杂应力状态 1.化学成分 钢的基本元素为铁(Fe),普通碳素钢中占99%,此外还有碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)等杂质元素,及硫(S)、磷(P)、氧(O)、氮(N)等有害元素,这些总含量约1%,但对钢材力学性能却有很大影响。 碳:除铁以外最主要的元素。碳含量增加,使钢材强度提高,塑性、韧性,特别是低温冲击韧性下降,同时耐腐蚀性、疲劳强度和冷弯性能也显著下降,恶化钢材可焊性,增加低温脆断的危险性。一般建筑用钢要求含碳量在0.22%以下,焊接结构中应限制在 0.20%以下。 硅:作为脱氧剂加入普通碳素钢。适量硅可提高钢材的强度,而对塑性、冲击韧性、冷弯性能及可焊性无显著的不良影响。一般镇静钢的含硅量为0.10%~0.30%,含量过高(达1%),会降低钢材塑性、冲击韧性、抗锈性和可焊性。 锰:是一种弱脱氧剂。适量的锰可有效提高钢材强度,消除硫、氧对钢材的热脆影响,改善钢材热加工性能,并改善钢材的冷脆倾向,同时不显著降低钢材的塑性、冲击韧性。 普通碳素钢中锰的含量约为0.3%~0.8%。含量过高(达1.0%~1.5%以上)使钢材变脆变硬,并降低钢材的抗锈性和可焊性。 硫:有害元素。引起钢材热脆,降低钢材的塑性、冲击韧性、疲劳强度和抗锈性等。一般建筑用钢含硫量要求不超过0.055%,在焊接结构中应不超过0.050%。 磷:有害元素。虽可提高强度、抗锈性,但严重降低塑性、冲击韧性、冷弯性能和可焊性,

尤其低温时发生冷脆,含量需严格控制,一般不超过0.050%,焊接结构中不超过 0.045%。 氧:有害元素。引起热脆。一般要求含量小于0.05%。 氮:能使钢材强化,但显著降低钢材塑性、韧性、可焊性和冷弯性能,增加时效倾向和冷脆性。一般要求含量小于0.008%。 为改善钢材力学性能,可适量增加锰、硅含量,还可掺入一定数量的铬、镍、铜、钒、钛、铌等合金元素,炼成合金钢。钢结构常用合金钢中合金元素含量较少,称为普通低合金钢。 2.冶金轧制过程 ?按炉种分: 结构用钢我国主要有三种冶炼方法:碱性平炉炼钢法、顶吹氧气转炉炼钢法、碱性侧吹转炉炼钢法。 平炉钢和顶吹转炉钢的力学性能指标较接近,而碱性侧吹转炉钢的冲击韧性、可焊性、时效性、冷脆性、抗锈性能等都较差,故这种炼钢法已逐步淘汰。 ?按脱氧程度分: 沸腾钢、镇静钢和半镇静钢。 沸腾钢脱氧程度低,氧、氮和一氧化碳气体从钢液中逸出,形成钢液的沸腾。沸腾钢的时效、韧性、可焊性较差,容易发生时效和变脆,但产量较高、成本较低;半镇静钢脱氧程度较高些,上述性能都略好;而镇静钢的脱氧程度最高,性能最好,但产量较低,成本较高。 3.其他因素 时效

(完整版)金属材料的力学性能测试题

一、填空题(60分) 1.金属材料的性能的性能包括和。 2.力学性能包括、、、、。 3.圆柱形拉伸试样分为和两种。 4.低碳钢拉伸试样从开始到断裂要经过、 、、四个阶段。 5.金属材料的强度指标主要有和。 6.金属材料的塑性指标主要有和。 7.硬度测定方法有、、。 8.夏比摆锤冲击试样有和两种。 9.载荷的形式一般有载荷、载荷和载荷三种。 10.钢铁材料的循环基数为,非铁金属循环基数为。 11.提高金属疲劳强度的方法有和 。 12.50HRC表示用“C”标尺测定的硬度值为。 13.150HRW10/1000/30表示用压头直径为的硬质合金球,在kgf试验力作用下,保持s时测得的布氏硬度值为。 14.金属材料的工艺性能包括、、

、、。 二、判断题(25分) 1.金属的工艺性能是指金属在各种加工中所表现出的性能。() 2.金属的力学性能是指在力作用下所显示的与弹性和非弹性反应相关或涉及应力-应变关系的性能。() 3.拉伸试验时,试样的伸长量与拉伸力总成正比。() 4.屈服现象是指拉伸过程中拉伸力达到Fs时,拉伸力不增加,变形量却继续增加的现象。() 5.拉伸试样上标距的伸长量与原始标距长度的百分比,称为断后伸长率,用符号A表示。() 6.现有标准圆形截面长试样A和短试样B,经拉伸试验测得δ10、δ5均为25%,表明试样A的塑性比试样B好。( ) 7.常用的硬度试验方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。() 8.做布氏硬度试验,当试验条件相同时,压痕直径越小,则材料的硬度越低。() 9.洛氏硬度值是根据压头压入被测材料的的深度来确定的。() 10.洛氏硬度HRC测量方便,能直接从刻度盘上读数,生产中常用于测量退火钢、铸铁和有色金属件。() 11.一般来说,硬度高的金属材料耐磨性也好。() 12.韧性是指金属在断裂前吸收变形能量的能力。() 13.金属的使用性能包括力学性能、物理性能和铸造性能。( )

(重)常见材料的力学性能

附录常用材料的力学及其它物理性能 一、玻璃的强度设计值 f g(MPa) JGJ102-2003表5.2.1 二、铝合金型材的强度设计值 (MPa) GB50429-2007表4.3.4 三、钢材的强度设计值(1-热轧钢材) f s(MPa) JGJ102-2003表5.2.3 四、钢材的强度设计值(2-冷弯薄壁型钢) f s(MPa) 五、材料的弹性模量E(MPa) JGJ102-2003表5.2.8、JGJ133-2001表5.3.9

六、 材料的泊松比υ JGJ102-2003表5.2.9、JGJ133-2001表5.3.10、GB50429-2007表4.3.7 七、 材料的膨胀系数α(1/℃) JGJ102-2003表5.2.10、JGJ133-2001表5.3.11、GB50429-2007表4.3.7 八、 材料的重力密度γg (KN/m ) JGJ102-2003表5.3.1、GB50429-2007表4.3.7 九、 板材单位面积重力标准值(MPa ) JGJ133-2001表5.2.2 十、 螺栓连接的强度设计值一(MPa) JGJ102-2003表B.0.1-1

十一、螺栓连接的强度设计值二(MPa) 十二、焊缝的强度设计值(MPa) JGJ102-2003表B.0.1-3

十三、不锈钢螺栓连接的强度设计值(MPa) JGJ102-2003表B.0.3 十四、楼层弹性层间位移角限值 GB/T21086-2007表20 十五、部分单层铝合板强度设计值(MPa)JGJ133-2001表5.3.2

十六、铝塑复合板强度设计值(MPa) JGJ133-2001表5.3.3 十七、蜂窝铝板强度设计值(MPa) JGJ133-2001表5.3.4 十八、不锈钢板强度设计值(MPa) 附录常用材料的力学及其它物理性能十九、玻璃的强度设计值 f g(N/mm2) 二十、铝合金型材的强度设计值 f a(N/mm2)

常见金属电阻率

常见金属的电阻率,都来看看哦 很多人对镀金,镀银有误解,或者是不清楚镀金的作用,现在来澄清下。。。 1。镀金并不是为了减小电阻,而是因为金的化学性质非常稳定,不容易氧化,接头上镀金是为了防止接触不良(不是因为金的导电能力比铜好)。 2。众所周知,银的电阻率最小,在所有金属中,它的导电能力是最好的。 3。不要以为镀金或镀银的板子就好,良好的电路设计和PCB的设计,比镀金或镀银对电路性能的影响更大。 4。导电能力银好于铜,铜好于金! 现在贴上常见金属的电阻率及其温度系数: 物质温度t/℃电阻率电阻温度系数aR/℃-1 银20 1.586 0.0038(20℃) 铜20 1.678 0.00393(20℃) 金20 2.40 0.00324(20℃) 铝20 2.65480.00429(20℃) 钙 0 3.91 0.00416(0℃) 铍20 4.00.025(20℃) 镁20 4.45 0.0165(20℃) 钼 0 5.2 铱20 5.3 0.003925(0℃~100℃) 钨27 5.65 锌20 5.196 0.00419(0℃~100℃) 钴20 6.64 0.00604(0℃~100℃) 镍20 6.84 0.0069(0℃~100℃) 镉0 6.83 0.0042(0℃~100℃) 铟208.37 铁209.71 0.00651(20℃) 铂20 10.6 0.00374(0℃~60℃) 锡0 11.0 0.0047(0℃~100℃) 铷20 12.5 铬0 12.9 0.003(0℃~100℃) 镓20 17.4 铊0 18.0 铯20 20.0 铅20 20.684 0.00376 (20℃~40℃) 锑0 39.0 钛20 42.0 汞50 98.4 锰23~100 185.0 金是一种贵重金属,是人类最早发现和开发利用的金属之一。它是制作首饰和钱币的重要原料,又是国家的重要储备物资,素以"金属之王"著称。它不仅被视为美好和富有的象征,而且还以其特有的价值,造福于人类的生活。随着科学技术和现代工业的发展,黄金在宇宙航 行、医学、电子学和其它工业部门,日益发挥着重要的作用。金的用途越来越广,消耗量也越来越大,因

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