Физико-механические свойства

Цвет. По цвету отличаются от других металлов только медь (розовато-красная) или золото (желтое). Серебро имеет характерный белый свет; алюминий, магний, платина, олово, кадмий, ртуть - синевато-белый; железо, свинец, и мышьяк - сероватый. В сильно измельченном состоянии металлы имеют серый. Коричневый или черный цвет.

При пребывании в течении длительного времени на воздухе большинство металлов окисляется и темнеет. Металлы, не окисляющиеся на воздухе (серебро, золото и металлы платиновой групп), и металлы, у которых образуется на поверхности тончайший защитный слой окиси (алюминий и др.), не изменяют своего цвета и блеска в течении длительного времени.

Удельный вес. Удельным весом металлов называется вес 1 см3 вещества, выраженный в граммах.

Кроме небольшой группы легких металлов (алюминий, магний) имеющих удельный вес менее 3, большинство металлов имеет значительный удельный вес (табл.1) отдельно.

Благодаря большому удельному весу платина (21,4) и золото (19,32), встречающиеся в самородном виде, добываются путем отмывки от сопровождающих их сравнительно легких частиц песка, глины и т.п.

Малый удельный вес алюминия и магния имеет исключительно важное значение при постройке самолетов, и поэтому легкие сплавы этих металлов особенно тщательно изучают.

В литейном деле большая разница металлов иногда вызывает затруднения при получении однородных сплавов. При сплавлении металлов, сильно различающихся по удельному весу, более легкий металл может всплывать. Такое явление происходит, например, при изготовлении свинцовой бронзы, содержащей 60 % Pb и 40% Cu.

Температура плавления. Температура, при которой нагреваемый металл переходит из твердого состояния в состояние жидкое, называется температурой плавления (см. табл. 1).

Необходимо учитывать изменение температуры плавления сплава при введении в него новых составных частей. Температура плавления платины 1773 oC , и в окислительном, светлом, некоптящем пламени платиновый тигель легко выдерживает температуру пламени. В коптящем восстановительном пламени (при неполном горении), несмотря на более низкую температуру пламени, платина тигля, вступив в соединение с избытком несгоревшего углерода, может образовать более легкоплавкую и хрупкую углеродистую платину, и тигель испортится. Чистое железо вместе с углеродом дает сравнительно легкоплавкий чугун с температурой плавления приблизительно 1130oC. может получиться и обратное явление, например при сплавлении алюминия и 30 %Ni. Ранее считали обязательным начинать плавку всегда с расплавления этого наиболее тугоплавкого металла, но в данном случае этого делать нельзя. Если начать с расплавления никеля (температура его плавления 1454oC) и в него вводить постепенно более легкоплавкий алюминий (температура плавления 660 oC), то его сплав затвердеет.

При содержании 68,5 % Ni и 31,5 % Al образуется химическое соединение AlNiс температурой плавления около 1620 oC. поэтому при сплавлении металлов, которые могут дать химические соединения с температурой плавления выше температуры плавления исходных компонентов, необходимо руководствоваться диаграммой состояния, указывающей, как изменяется температура плавления сплава при постепенном изменении его состава, и вести плавку соответственным образом.

Удельная теплоемкость. Количество тепла в больших калориях (килокалориях - ккал), необходимо для повышения температуры 1 кг металла на 1 oC, называется теплоемкостью металла и обозначается буквой С.

Теплоемкость несколько изменяется с температурой. В таблицах приводиться обычно средняя температура, например от 0 до 100 oC (см.табл. 1)

Термическая обработка металлов и сплавов — процесс тепловой обработки металлических изделий, целью которого является изменение структуры и свойств в заданном направлении.

Виды термической обработки

Среди основных видов термической обработки следует отметить:

Отжиг (гомогенизация и нормализация). Целью является получение однородной зёренной микроструктуры и растворение включений. Последующее охлаждение является медленным, препятствующим образованию неравновесных структур типа мартенсита.

Дисперсионное твердение (старение). После проведения отжига проводится нагрев на более низкую температуру с целью выделения частиц упрочняющей фазы. Иногда проводится ступенчатое старение при нескольких температурах с целью выделения нескольких видов упрочняющих частиц.

Закалку проводят с повышенной скоростью охлаждения с целью получения неравновесных структур типа мартенсита. Критическая скорость охлаждения, необходимая для закалки зависит от материала.

Отпуск необходим для снятия внутренних напряжений, внесённых при закалке. Материал становится более пластичным при некотором уменьшении прочности.

Пластма́ссы (пласти́ческие ма́ссы) или пла́стики — органические материалы, основой которых являются синтетические или природныевысокомолекулярные соединения (полимеры). Исключительно широкое применение получили пластмассы на основе синтетических полимеров.

Название «пластмассы» означает, что эти материалы под действием нагревания и давления способны формироваться и сохранять после охлаждения или отвердения заданную форму. Процесс формования сопровождается переходом пластически деформируемого (вязкотекучего) состояния в стеклообразное состояние.