【钣金技术】金属材料的性能

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1、!第二章金属材料的性能第一节金属的物理性能与化学性能金属的物理性能是指金属固有的属性，包括密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性和磁性等。金属的化学性能是指金属在室温或高温时抵抗各种化学介质作用所表现出来的性能，包括耐腐蚀性、抗氧化性和化学稳定性等。一、金属的物理性能（一）密度金属的密度是指单位体积金属的质量。密度是金属的特性之一，不同金属的密度是不同的。在体积相同的情况下，金属的密度越大，其质量也就越大。金属的密度直接关系到由金属材料所制造设备的自重和效能。如发动机要求质轻和惯性小的活塞，常采用密度小的铝合

2、金制造。在航空工业领域中，密度更是选材的关键性能指标之一。常用金属的密度见表!"#"!。常将密度小于$%!&’’的金属称为轻金属，密度大于$%!&’’的金属称()*+()*+为重金属。（二）熔点金属和合金从固态向液态转变时的温度称为熔点。纯金属都有固定的熔点。常用金属的熔点见表!"#"!。第二章金属材料的性能·"!·表!"#"!常用金属的物理性能热胀系数电阻率（$%）金属密度（#$%）!&热导率符号熔点&%（$.!$$%）!&名称［（’(&)*）+!$*］"&［,&（)·-）］/&（!$"1%"!）（!$"

3、20#·)）银3(!$45661$425!241!647!48铝30#4162511$4!##!46#*41#4188铜9:2461!$2**6*48!74$!417.!412（#$%）铬9;74!6!6$*1714#!#46铁<=7425!8*27845!!471647镁>(!47518$!8*47#54*5457锰>?745*!#555462（"!6#%）*7!28（#$%）镍@A246$!58*6#4!!*451425钛BA548$2!177!84!24#5#4!.5742锡C?74#62#*!46!

4、1#42#4*!!48钨,!64***2$!114#541（#$%）84!合金的熔点取决于它的化学成分，如钢和生铁虽然都是铁和碳的合金，但由于碳的质量分数不同，其熔点也就不同。熔点对于金属和合金的冶炼、铸造、焊接都是重要的工艺参数。熔点高的金属称为难熔金属（如钨、钼、钒等）。熔点高的金属材料可以用来制造耐高温零件，在火箭、导弹、燃气轮机和喷气飞机等方面得到广泛应用。熔点低的金属称为易熔金属（如锡、铅等），熔点低的金属材料可以用来制造印刷铅字（铅与锑的合金）、保险丝（铅、锡、铋、镉的合金）和防火安全阀等零件。

5、（三）导热性金属传导热量的能力称为导热性。金属导热能力的大小常用热导率（亦称导热系数）"表示。金属的热导率越大，说明其导热性就越好。一般说来，金属越纯，其导热能力就越大。合金的导热性比纯金属差。金属的导热能力以银为最好，铜、铝次之。常用金属的热导率见表!"#"!。导热性好的金属其散热性也好，如在制造散热器、热交换器与活塞等零件时，就要注意选用导热性好的金属。在制定焊接、铸造、锻造和热处理工艺时，也必须考虑金属的导热性，防止金属材料在加热或冷却过程中形成过大的内应力，造成金属材料发生变形或开裂。·"!·第一篇

6、钣金常用金属材料与热处理（四）导电性金属能够传导电流的性能，称为导电性。金属导电性的好坏常用电阻率表示。长!"、截面积为!""#的物体在一定温度下所具有的电阻值，叫做!电阻率。电阻率的单位是"·"。电阻率越小，导电性就越好。导电性和导热性一样，是随合金成分的复杂化而降低的，因而纯金属的导电性总比合金好。因此，工业上常用纯铜、纯铝做导电材料，而用导电性差的铜合金（康铜）和铁铬铝合金材料做电热元件。常用金属的电阻率见表!$#$!。（五）热膨胀性金属随着温度变化而膨胀、收缩的特性称为热膨胀性。一般来说，金属受热时

7、膨胀而且体积增大，冷却时收缩而且体积缩小。热膨胀性的大小用线胀系数%&和体胀系数%’来表示。体胀系数近似为线胀系数的三倍。常用金属的线胀系数见表!$#$!。在实际工作中考虑热膨胀性的地方颇多，例如：铺设钢轨时在两根钢轨衔接处应留有一定的空隙，以便使钢轨在长度方向有膨胀的余地；轴与轴瓦之间要根据膨胀系数来控制其间隙尺寸；在制定焊接、热处理、铸造等工艺时也必须考虑金属的热膨胀影响，以减少工件的变形与开裂；测量工件的尺寸时也要注意热胀的因素，以减少测量误差。（六）磁性金属在磁场中被磁化而呈现磁性强弱的性能称为磁性

8、。!(根据在磁场中受到磁化程度的不同，金属材料可分为：铁磁性材料———在外加磁场中，能强烈被磁化到很大程度，如铁、镍、钴等。顺磁性材料———在外加磁场中呈现十分微弱的磁性，如锰、铬、钼等。抗磁性材料———能够抗拒或减弱外加磁场磁化作用的金属材料，如铜、金、银、铅、锌等。在铁磁性材料中，铁及其合金（包括钢与铸铁）具有明显磁性。镍和钴也具有磁性，但远不如铁。铁磁性材料可用于制造变压器、电动机、测量仪表等。抗磁性材料则