金属材料的物理性质与化学性质(doc 24页)(正式版)
金属的物理化学性质
金属的物理化学性质金属是一类具有特定物理化学性质的化学元素。
它们在常温下呈固体状态，具有良好的导电性、导热性和延展性。
此外，金属还表现出良好的机械性能和光亮度。
本文将详细讨论金属的物理化学性质，包括导电性、导热性、延展性、机械性能和光亮度。
一、导电性金属的导电性是金属的重要特性之一。
金属中的自由电子能够在金属晶格中自由运动，从而使得金属可以传导电流。
由于自由电子的存在，金属能够迅速传导电能，并且具有低电阻。
这也是为什么大部分电线和电缆都采用金属导体的原因之一。
二、导热性金属的导热性也是其重要的物理性质之一。
金属中的自由电子在受到热能激发后会迅速传播，从而使得金属能够有效传导热能。
因此，金属通常用于制造散热器、锅具等能够快速传热的器件。
此外，金属的导热性还对其在高温高压下的应用具有重要意义。
三、延展性金属的延展性是指金属可以在受力作用下发生塑性变形而不破裂的性质。
由于金属具有较高的结晶点和熔点，其晶格结构比较稳定，使金属离子或原子之间的键更加牢固。
因此，在受力作用下，金属的原子或离子可以相对容易地滑动和重新排列，而不会发生断裂。
这使得金属在制造工业中具有广泛的应用，如铁制品、铝制品等。
四、机械性能金属的机械性能包括刚性、强度和韧性等方面。
金属的晶体结构使其具有较高的刚性，能够抵抗外部的应力和变形。
同时，金属的离子或原子之间的金属键使其具有较高的强度，能够承受外部的拉伸和压缩应力。
此外，金属还具有较高的韧性，即在受力作用下仍可以变形而不断裂。
这些特性使金属成为制造材料中不可或缺的一部分。
五、光亮度金属具有较高的反射强度和独特的光亮度。
金属表面能够反射大部分光线，使其具有较高的反射率。
这也是为什么金属制品通常具有明亮表面的原因之一。
此外，金属还能够通过特定的处理方法，如抛光和电镀，增加其表面的光亮度，使其更具吸引力。
总结：金属的物理化学性质使其在科学研究、制造业和日常生活中具有广泛的应用。
导电性和导热性使金属成为优质的导体材料，广泛应用于电子、电力和通信等领域。
金属的化学性质和物理性质
金属的化学性质和物理性质金属是一类相对较常见的元素，它具有许多独特的化学和物理性质。
在本文中，我们将对金属的这些性质进行一些探讨和讨论，并进一步了解我们周围的世界。
一、金属的物理性质金属的物理性质包括密度、熔点、导电性、热导性、延展性和韧性等。
1. 密度金属的密度一般较高，具体数值因金属的种类不同而有所差异。
其中，铜的密度为8.96克/厘米立方，铁的密度为7.87克/厘米立方等，而同样是金属的碳密度则达到了2.23克/厘米立方。
总体来说，金属的密度比非金属要大得多，这与它们的原子结构有关。
2. 熔点金属的熔点通常很高，这是因为金属中的原子之间存在相对较强的金属键。
铁的熔点约为1538℃，铜则为1083℃，而金的熔点则更高，高达1064℃。
3. 导电性和热导性金属是优秀的导电体和热导体，这是因为它们的内部结构具有自由电子。
能够移动的自由电子可以在金属中自由流动，并且在电势差或温度梯度作用下，它们能够带动周围的离子发生运动。
这也是为什么金属制品比非金属制品更适合用作电线、电气设备和加热器等的原因。
4. 延展性和韧性大多数金属都具有出色的延展性和韧性。
它们能够被拉成长丝，压成薄片或弯曲而不会断裂或破碎。
这与金属中的原子的排列方式和结构有关。
二、金属的化学性质金属的化学性质也体现了本质上的一些特点，我们将以金属的腐蚀和氧化为例来探讨这些特点。
1. 腐蚀金属可以被氧气、水、酸和其他化学物质腐蚀，因为它们的表面容易被氧化或形成一层化学物质。
这点在日常生活中也有很多实例，比如生锈的铁器物、被腐蚀的铜器、年代久远的古币等等。
要避免这种情况，我们可以使用金属的保护措施，如电镀、镀金、涂漆等。
2. 氧化金属在遇到氧气时会发生氧化反应。
在这个过程中，金属会损失电子，被氧气氧化成离子的形式，它的表面也会形成一层氧化物。
这个过程可以被延缓或防止，例如使用保护剂，或者将金属的表面保持干燥、不受潮湿等等。
三、总结金属是具有广泛应用的一类元素，具有许多独特的物理和化学性质。
金属的物理性质和化学性质
金属的物理性质和化学性质金属是一类重要的物质，具有独特的物理性质和化学性质。
本文将就金属的这两个方面进行详细探讨。
一、金属的物理性质1. 密度和重量金属具有较高的密度，通常比非金属元素更重。
例如，铁的密度为7.87克/厘米立方（g/cm³），而氧气的密度仅为0.0013 g/cm³。
因此，金属在相同体积下比非金属更重。
2. 导电性和导热性金属是良好的导电体和导热体。
由于金属中的电子能在原子之间自由移动，所以金属能够很好地传导电流和热量。
这就解释了为什么金属常被用于电线、电路和散热器等电子设备中。
3. 延展性和铸造性金属具有较高的延展性和铸造性，能够以各种方式加工成不同形状的制品。
金属可以通过拉伸、锻造、挤压和压铸等方法改变其形状，使其适应各种需求。
这一特性使金属成为制造业中的重要材料。
4. 强度和韧性金属通常具有较高的强度和韧性。
强度指金属能够承受的外力，而韧性则是材料在受到外力时的变形程度。
金属的强度和韧性使其在建筑、机械和汽车等领域中得到广泛应用。
二、金属的化学性质1. 金属的活泼性金属常常具有较高的活泼性，容易与其他物质发生化学反应。
例如，钠是一种非常活泼的金属，在常温下可以与氧气反应生成氧化钠，并释放大量热量。
2. 金属的腐蚀性金属容易与氧气、水和酸等物质相互作用而发生腐蚀。
当金属表面暴露在湿氧气中时，会逐渐氧化生成金属氧化物，如铁锈。
为了防止金属的腐蚀，人们常采用涂层、镀层和防锈处理等方法。
3. 合金形成金属可以与其他金属或非金属元素形成合金。
合金是由两种或更多种金属混合而成的物质，具有优异的性质。
例如，铜与锌混合形成的黄铜具有较高的强度和耐腐蚀性。
总结：金属的物理性质和化学性质使其成为人类社会中不可或缺的重要材料。
金属的高密度、导电导热性、延展性和铸造性可满足各个领域的需求，而金属的活泼性、腐蚀性和合金形成等特性则赋予其更广泛的用途。
对金属的深入理解，有助于我们更好地利用和应用金属材料，推动科技和工业的发展。
金属材料的物理、化学性能演示文稿
二、金属材料的化学性能
• 金属材料的化学性能是指金属在化学作用下所表现的性能。 1耐腐蚀性 金属材料在常温下抵抗氧、水蒸气及其他化学介质腐蚀作用 的能力，称为耐腐蚀 性。常见的钢铁生锈，就是腐蚀现象。 • 2抗氧化性 金属材料抵抗氧化作用的能力，称为抗氧化性。 金属材料在加热时，氧化作用加速，如钢材在锻造、热处理、 焊接等加热作业时，会 发生氧化和脱碳，造成材料的损耗和 各种缺陷。因此，在加热坯件或材料时，常在其 周围形成一 种还原气体或保护气体，以避免金属材料的氧化。 3化学稳定性 化学稳定性是金属材料的耐腐蚀性和抗氧化性的总称。金属 材料在高温下的化学 稳定性叫做热稳定性。用于制造在高温 下工作的零件的金属材料，要有良好的热稳定性。
一、金属材料的物理性能
• 3导热性 金属材料传导热量的能力称为导热性。一般 用热导率（导热系数）λ表示金属材料导热 性能的优劣。 热导率大的金属材料的导热性 好。在一般情况下，金属材料的导热性比非 金属材料好。金属的导热性 以银为最好，铜、 铝次之。 导热性好的金属散热也好，可用来制造散热 器零件，如冰箱、空调的散热片。
一、金属材料的物理性能
• 4.热膨胀性 金属材料在受热时体积会增大胀性能不同。 在实际工作中有时必须考虑热膨胀的影响。 例如，一些精密测量工具就要选用膨胀系数 较小的金属材料来制造；铺设铁轨、架设桥 梁、金属工件加工过程中测量尺寸等都要考 虑到热膨胀的因素。
1-2 金属材料的性能
• 材料是机器的物质基础。金属材料的性能 是选择材料的主要依据。金属材料的性能 一般分为工艺性能和使用性能。工艺性能 是指金属材料从冶炼到成品的生产过程中， 在各种加工条件下表现出来的性能；使用 性能是指金属零件在使用条件下金属材料 表现出来的性能。金属材料的使用性能决 定了它的使用范围。使用性能包括物理性 能、化学性能和力学性能。
1金属材料的物理特性
1金属材料的物理特性金属材料具有独特的物理特性，这些特性使其在工程领域中具有广泛的应用。
以下是金属材料的一些主要物理特性：1.密度：金属材料具有高密度，这使得它们具有较高的重量和质量。
这为金属材料提供了一定的坚固性和稳定性。
2.熔点和沸点：大多数金属材料具有相对较高的熔点和沸点，这使得它们能够在高温下保持稳定性。
这也使得金属材料适用于高温应用，例如航空航天和汽车引擎部件。
3.导电性：金属材料是良好的导电体，电子在金属晶格中自由移动，使其能够迅速地传导电流。
这使得金属材料广泛用于电线、电缆和电子器件，以及许多其他电气应用中。
4.热导性：金属材料具有良好的热导性，即能够迅速传导热量。
这使得金属材料能够有效地分散和散热，并在许多工业和制造过程中用作导热元件。
5.耐蚀性：一些金属材料具有较高的抗腐蚀性能，能够抵抗氧化和化学侵蚀。
例如，不锈钢是一种常用的抗腐蚀金属，常用于制作厨具和化工设备。
6.可塑性：金属材料具有良好的可塑性，能够在受力下发生永久形变而不断裂。
由于可塑性的特性，金属材料可以通过加工方法，例如锻造、压延和挤压，来制造出复杂的形状和结构。
7.韧性：金属材料具有较高的韧性，即能够在受到冲击或载荷时，能够发生塑性变形而不破裂。
这使得金属材料在建筑和结构工程中具有优势，能够承受外界的冲击和负荷。
8.导磁性：一些金属材料，例如铁和镍，具有较好的导磁性。
这使得它们广泛用于电动机、变压器和其他磁性设备等应用中。
9.反射性：金属材料具有较高的反射率，能够反射光线和热辐射。
这使得金属材料常用于反射器、镜面和照明设备中。
10.磁阻尼：金属材料具有较高的磁阻尼，即能够吸收和耗散磁场的能量。
这使得金属材料在减震和降噪应用中具有广泛的应用。
总之，金属材料具有许多独特的物理特性，使其成为工程和制造领域中不可或缺的材料。
通过了解和利用这些特性，我们能够设计和制造出更高效、更安全和更可靠的产品和结构。
金属的物理性质与化学性质
金属的物理性质与化学性质金属是一类常见的物质，具有独特的物理性质和化学性质。
本文将从这两个方面来探讨金属的性质。
一、金属的物理性质1. 密度和重量金属具有相对较高的密度，例如铁和铜的密度分别为7.87g/cm³和8.96g/cm³。
因此，金属材料通常比较重。
2. 导电性金属是优良的导电体，能够自由传导电流。
这是由于金属内部的电子形成了“海洋模型”，电子可以自由地在金属中移动。
3. 导热性金属具有优良的导热性能。
当金属被加热时，内部的金属离子会迅速传递热量，使整个金属均匀地升温。
4. 可塑性和延展性金属可以通过加热和机械加工来改变其形状。
这是由于金属的结晶结构具有较强的连续性，金属离子可以轻松地重新排列。
5. 磁性一些金属具有磁性，例如铁、镍和钴。
它们可以被磁场吸引，并能够产生磁场。
二、金属的化学性质1. 与酸的反应大部分金属在与酸发生反应时会释放氢气。
例如，铜与酸反应会产生氢气和铜(II)盐。
2. 与氧的反应金属与氧气反应会生成金属氧化物。
不同金属的氧化物的性质不同，一些金属氧化物具有特殊的颜色。
3. 与水的反应一些金属在与水反应时会产生氢气，并且形成金属氢氧化物。
例如，钠与水反应会迅速起火放出氢气。
4. 与非金属元素的反应金属可以与非金属元素形成化合物，例如氧化物、硫化物等。
这些化合物往往具有不同于金属本身性质的特点。
总结：金属的物理性质和化学性质使其在日常生活和工业生产中发挥重要作用。
通过了解金属的这些特性，我们可以更好地理解金属的性质，应用于材料科学、能源产业和工程技术等领域，并推动科学技术的发展。
参考文献：- Callister, W. D., & Rethwisch, D. G. (2007). Fundamentals of materials science and engineering. Wiley.- Ashley, P. M. (2010). Introduction to mass spectrometry: Instrumentation, applications, and strategies for data interpretation. Wiley.注：上述文章仅供参考，具体撰写时还需根据实际情况进行修改和完善。
金属的物理性质和化学性质
应用：金属延展性在工业生产中具有广泛的应用，如金属加工、制造、焊接等。
01
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金属的密度：指单位体 积内的金属质量，不同 金属的密度不同，是物 质的基本物理性质之一。
金属的硬度：指金属抵 抗外力压入的能力，是 衡量金属物理性质的重 要指标之一。常见的硬 度测试方法有布氏硬度、 洛氏硬度和维氏硬度等。
金属的导电性和导热 性的应用：金属的导 电性和导热性在日常 生活中有广泛的应用， 如电线、电缆、散热
器、炊具等。
金属的导电性和导 热性的影响因素： 金属的纯度、温度、 金属的微观结构等 因素都会影响其导
电性和导热性。
定义：金属延展性是指金属在外力作用下能够改变自身形状而不破裂的性质。
影响因素：金属延展性与金属内部原子或分子的排列方式、金属的晶体结构以及金属的纯度有 关。
条件：金属活动 性顺序表中，排 在前面的金属单 质能够将排在后 面的金属元素从 其盐溶液中置换 出来。
实例：铁与硫酸 铜反应生成铜和 硫酸亚铁。
应用：在工业上 用于制备金属单 质，如湿法炼铜。
定义：金属在某些条件下，表面形成一层致密的氧化膜，阻止内部金属继续与外界反 应的现象。
条件：通常是金属与强氧化剂接触，且温度较高。
金属光泽的应用：金属光泽在工业、建筑、装饰等领域有着广泛的应用，如金属制品、 建筑材料、艺术品等。
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金属的导电性：金属 中的自由电子可以在 电场作用下流动，使 金属具有导电性。导 电能力因金属种类而 异，如银是最佳导体，
铜次之，铝第三。
金属的导热性：金属 中的自由电子和晶格 振动共同作用，使热 量在金属中传递。导 热能力因金属种类而 异，如铜是最佳导热 体，铝次之，铁第三。
金属材料的物理和化学性质
金属材料的物理和化学性质金属材料一直是工业制品中最重要的成分之一。
在工业制品的方方面面，从轻工业到重工业，从建筑到建造设备和家具，都需要金属材料。
金属材料的优良物理和化学性质是导致这种高度的需要的基本原因。
本文将对金属材料的物理和化学性质进行探讨。
一、金属材料的物理性质1. 密度金属的密度通常很高。
金属原子排列得很紧密，因此金属比其他材料更重，更坚硬。
例如，铁的密度为7.87克/厘米立方，是同体积的木材的10倍以上。
因此，金属的密度通常很高，可以为工业制品提供较高的重量和强度。
2. 熔点大多数金属的熔点都很高，这意味着金属可以经受高温环境的考验。
铁的熔点约为1,535摄氏度，而钴的熔点则高达1,495摄氏度。
由于熔点高，金属的结构更加牢固，可以承受更高的应力和通电性。
3. 热扩散和导热性金属的热扩散和导热性均非常优秀，常用作各种导热管和散热器。
金属材料可在一定范围内自由传导热量，当加热时，热量从加热点向四周辐射和扩散。
二、金属材料的化学性质1. 腐蚀和氧化金属材料的化学稳定性较差，容易遭到腐蚀和氧化的侵蚀。
金属材料可以通过与氧发生反应来产生氧化物。
铁制品在氧气存在的情况下产生了红锈。
金属材料的腐蚀和氧化有时可以增强它的性能，如锌和铜，可以在环境中被氧化，形成一层薄膜，这种薄膜可以防止进一步的氧化。
2. 金属的活化金属的外部表面往往被氧化物所覆盖，而在氧化物下面，金属通常还可以保留其原始的电解质特性。
因此，有时可以通过活化金属表面的方法来提高金属的性能。
活化通常包括去除表面的氧化物或形成一层更为稳定的氧化物。
例如，在污染环境中，汽车中的钢铁表面可能会被污染物所损坏，从而失去原来的功能，但是通过一系列的化学和化学热处理过程可以通过活化钢铁表面来使其重新获得其原始性能并能在污染环境中持久地运行。
3. 导电性金属材料的导电性能也非常优秀，许多金属都是良好的导体，如铜、铝、银等。
许多电子设备都需要使用金属，因为它的导电性能能够让电子通过器件，实现相应的功能。
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7.1金屬材料的物理性質1比重(specific gravity)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(specific heat)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(coefficient of expansion)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(coefficient of bulk expansion)，其長度的增加率叫做線膨脹系數(coefficient of linear expansion)。
比重增加時，膨脹系數也會增加。
4 導熱度(thermal conductivity)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(specific resistance)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。
R t=R0(1+αt) 式中α叫做電阻的溫度系數(temperaturecoefficient of electric resistance),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：K ﹥Ca ﹥Na ﹥AI ﹥Zn ﹥Cr ﹥Fe ﹥Co ﹥Ni ﹥Sn ﹥Pb ﹥(H) ﹥Cu ﹥Hg ﹥Pt ﹥Au2 腐蝕(corrosion)金屬表面受化學或電化學的作用，在表面生成非金屬化合物而補侵蝕漸漸會消耗的現象，叫做腐蝕。
a 電化學腐蝕b 由環境所引起的金屬腐蝕c 高溫氣化氣化把金屬加熱到高溫時受氧的化學腐蝕起氧化，而在表面生成氧化物。
離子化序列愈上位的金屬愈容易被氧化。
比A1上位的金屬，在空氣中生成氧化物而起燃燒。
Na ，K等在空氣中會自然發火，Mg在空氣中加熱時會激烈燃燒。
金屬的氧化，則溫度愈高，愈迅速度進行。
7.3金屬材料的機械性質7.3.1機械性質的概念就下圖所示的由拉力所引起的機械反應而言，抗拉應力超過某一數值時吊桿會被拉斷。
這性質可以用<抗拉強度>來表示。
當材料被拉斷時，材料的長度增加可以用<伸長率>來表示。
例如彈性系數，抗拉強度，硬度，伸長率及沖擊值等是表示這些反應的具體性質之例。
這些性質叫做金屬材料的機械性質。
機械性質可以分做強度和延性兩方面來說明。
強度是表示材料對外力抵抗能力，延性是表示在不破壞的范圍之內，材料能發生永久變形的能力。
機械性質是由強度(strength)和延性(ductility)的兩種因素支配的。
7.3.3材料試驗的目的制造各種材料或者利用這些材料來制造某種機械零件時，品質控制是很重要的，因此必須采用適當的材料試驗來控制材料的品質。
所采用的試驗務必簡單、方便。
材料試驗的另外一種重要的目的是檢查材料在使用中發生破損的原因。
7.4.1拉伸試驗(或抗拉試驗)拉伸試驗(tensile sest)的目的是要測定材料的強度和延性。
上圖曲線1是低碳鋼的拉伸試驗結果。
曲線2上非鐵金屬，例如銅，鋁等的荷重—伸長曲線。
1、彈性限(elastic limit)假如荷重不超過某一限度(圖中E點)，則除去荷重，伸長就會變為零。
E點以下的荷重時所發生的變形叫做彈性變形。
彈性限=P E/A0 (kgf/mm2)2、比例限(proportional limit) 范圍內荷重和伸長會依照虎克定律(Hooke’slaw)而變化。
比例限=P P/A0 (kgf/mm2)彈性限和比例限的數值是很接近，彈性限是除去荷重以後，所產生的變形是否會完全消減的一個臨界點。
而比例限是荷重的伸長的關係是否會依照虎克定律變化的一個臨界點。
3、彈性系數(modulus of elasticity,Young’s modulus)在比例限內可以求出彈性系數。
彈性系數是表示材料受到比例限以內的荷重時，在材料內部所產生的應力和應變的比。
彈性系數E=應力/應變=(P e/A0)/(△L/L0)4、降伏點(yield point)荷重超過比例限P點時，荷重—伸長曲線不再成正比，這個現象叫做降伏(yielding)。
5、降伏強度(yield strength)降伏強度=Pε/A0(kgf/mm2) 材料受到外力而產生相當於降伏強度的應力時，則會發生0.2%的永久變形。
6、抗拉強度(tensile strength)降伏完了以後，荷重再繼續增加時，伸長的增加率比荷重的增加率大。
荷重超過M點時通常在試驗片的中央部分會發生局部變形(local deformation) 。
抗拉強度=P u/A0 (kgf/mm2)7、伸長率(percentage of elongation)在Z點試驗片被拉斷之後，從試驗機取下試驗片，把兩個斷口接緊。
伸長率=(L'-L0)/L0*100(%)8、斷面縮率(percentage of area reduction)試驗片的拉斷部分之最小斷面積A'和原來的斷面積A0的差數A0- A'，以原來的斷面積A0斷面縮率=( A0- A')/ A0*100(%)7.4.2硬度試驗金屬材料的機械性質當中硬度(hardness)是很重要的一種性質。
從硬度大概可以推想其他的機械性質。
通常所采用的有勃氏(Brinell)，洛式(Rockwell)，維克氏(Vickers)和蕭氏(Shore)。
1、勃氏硬度(Brinell hardness)把很硬的標准鋼球用一定的荷重壓入試驗片的表面，使試驗片發生球面的壓痕叫做勃氏硬度。
通常用HB來代表。
P=加壓在標准鋼球上的荷重 (kgf)D=標准鋼球的直徑 (mm)A=壓痕的球面表面積 (mm2)d=壓痕的最大直徑 (mm)t=壓痕的最大深度 (mm)2、洛氏硬度(Rockwell hardness)淬火鋼等的硬質材料所用的壓痕器(penetrator)是頂角120∘，半徑0.2mm的金鋼石圓錐體，荷重為150kgf。
洛氏C硬度，對退火鋼和其他軟質材料所用的壓痕器是直徑1/16in鋼球，所加荷重為100kg。
所得的硬度叫做洛氏B硬度，用HRB之記號來表示。
兩種硬度HRC，HRB時都要先加小荷重(minor load) 10kgf，壓入深入做基准，其次再加大荷重(major load) 140kgf(加上小荷重共為150kgf)或者90kgf(加上小荷重共為100kgf)。
3、維克氏硬度把對面角136∘的金鋼石方錐體，以一定的荷重壓入試驗片的表面，使試驗片發生方錐形壓痕。
假設P=荷重(kgf)S=壓痕的表積(mm2)d=壓痕在試驗片表面的對角線長度(mm)則HV = P / S = 2 sin68∘P / d2 = 1.8544 P / d24、蕭氏硬度蕭氏硬度試驗機是把尖端裝有金剛石的小錘掛在垂直玻璃管內一定高度。
從這高度使小錘自由落下，當小錘打擊試驗片時試驗片表面會產生很小的壓痕。
因為試驗片的硬度不同，小錘的反跳高度也不同。
通常用HS記號來表示。
非鐵金屬材料一般的構造用或機械用金材料的主體為碳鋼、合金鋼、鑄鐵等鋼鐵材料。
但是鋼鐵材料在特性上有各種應用方面的缺點，例如它的耐蝕性比鎳、銅等差很多，又注重比重、導熱度方面的應用時，也無法和鋁相比較。
這些鋼鐵以外的金屬材料，叫做非金屬材料(nonferrous metals)。
非金屬材料常用的有(1)銅和銅合金，(2)鋁和鋁合金，(3)鎂和鎂合金，(4)鋅和鋅合金，(5)軸承合金等。
1、銅和銅合金1.1銅銅的導電度和導熱度高，所以在這方面的用途很廣。
但是例如黃銅和青銅，在銅中添加Zn，Sn或其他元素時，可以改良它的耐蝕性和機械性質。
1.1.2銅的性質及用途銅的物理性質：銅的特點是導電度和導熱度大，多半用為電氣材料或傳熱用的管、板等。
銅的展延性良好，可以作為薄板和細線，但是機械強度小，所以用為構造用材料時，須先加工使它硬化後才使用。
經過加工而增加強度的銅可分為軟質、1/4硬質、1/2硬質等。
1.2.1黃銅黃銅(brass)是銅和鋅的合金。
制造和加工都容易，價格又便宜，所以使用量多。
含30~40% Zn者最實用。
1.2.3青銅青銅(bronze)是錫和銅的合金。
青銅的特點是鑄造性和耐蝕性優良，此外機械性質也良好，耐磨耗性也大。
優點所以成為鑄造用銅合金中最具代表性者。
1.2.4磷青銅磷青銅(phosphorus bronze)是青銅中添加少量的P者。
添加P時可除去青銅內部的氧化物，P含量較多者，硬度高，耐磨耗生優良，用為軸承或其他需要機械性能優良的零件。
又實施冷溫加工時抗拉強度，彈性限會顯著地增加。
在高溫其彈性強，對電流的接觸電阻也低，是重要的電氣通信機器用彈簧材料之一。
2、鋁和鋁合金2.1鋁鋁的特點是重量輕，其比重為2.7。
但它的強度低，所以不能以純粹的狀態用為需要強度的構造物。
所謂輕合金(light alloy)是鋁中加其他元素而改良這種缺點者。
鋁合金抗拉強度、伸長率、彎曲等的機械性質相當優良。
2.2鋁合金由於汽車、飛機的發達，對重量輕，且強度大的材料之需求日漸增加。
鋁的特點是輕，但是強度低，所以需在鋁中添加特歹元素，作成各種優良的鋁合金，而適應現代工具的要求。
鋁合金可分為鍛造用和鑄造用兩種。
有些未經熱牏就可使用，有些則經熱牏改善機械性質以後才使用。
2.2.3鋁合金的種類3、鎂和鎂合金3.1鎂鎂大體存在於菱鎂石(magnesite, MgCO3)等的礦石中。
3.2鎂合金鎂合金是鎂中加入A1，Zn，Mn，Zr，Ce等元素而改良其機械性質或耐蝕性者。
其比重較A1合金小，抗拉強度達15~35kgf/mm2。
4、錫、鉛、鋅及其合金Sn、Pb、Zn、Sb、Bi等金屬，質軟，熔點低。
這些合金雖不能使用於需要強度的構造物，但是適合於軸承用合金、軟焊合金及活字合金等。
4.1錫錫在18℃有αSn βSn的同素變態。
18℃以上是白色的金屬(白錫，whitetin) ，18℃以下時會變為灰色的粉(灰錫，gray tin)，但是通常容易被過冷，所以在18℃以下也不會變為灰錫。
白錫質軟，抗拉強度2~4 kgf/mm2，伸長率35~40%，富於展性，能做成很薄的箔。
又耐蝕性優良，可以鍍在鐵板上而制造白鐵皮。
4.2鉛鉛的比重大(11.34)，質軟，延展性大，在常溫容易作成板或箔。