Строение и свойства металлов

Для металлов характерна способность атомов легко отщеплять внешние (валентные) электроны и переходить в положительно заряженные ионы. Это отражается на свойствах, например высокая тепло- и электропроводности.

Металлы сочетают хорошие физико-механические свойства с технологичностью. Металлы обладают высокой прочностью, причем прочность на изгиб и растяжение у них того же порядка, что и прочность на сжатие. Плотность стали составляет 7850 кг/м³, что в три раза выше бетона.

Для определения качественных характеристик сталей важно знать следующие показатели.

Относительное удлинение (5), определяемое отношением абсолютного удлинения к первоначальному линейному размеру, %.

Сопротивление металла ударному изгибу — ударную вязкость (\|/). Это динамическое испытание образцов проводят на маятниковом копре и характеризует оно способность к хрупкому разрушению.

Предел выносливости Кэф, определяемый циклическим нагружением образцов.

Твердость металлов, определяемая на твердомерах Бринелля (НВ) или Роквелла (HR) по величине отпечатков от вдавливаемых предметов (закаленного шарика или алмазной пирамидки) на поверхности металла. Твердость можно повышать специальной обработкой (например, цементацией или термообработкой).

Наклеп — упрочнение, получаемое металлом в результате пластической деформации. Выражается в повышении твердости, предела текучести и предела прочности и сопровождается снижением пластичности и вязкости. Наклеп проявляется при холодной обработке металла давлением (волочение, штамповка, загиб). На-клепаный металл вследствие искажения кристаллической решетки испытывает внутренние напряжения.

Возврат — снижение внутренних напряжений при нагреве наклепанного металла, при котором в его структуре не происходит никаких изменений.

Из технологических свойств металлов особо выделяется ковкость — способность прокатываться, сплющиваться, например, из железного бруска можно получить тонкую проволоку или красивую кованую решетку, медь можно вытягивать в проволоку толщиной в сотые доли миллиметра. Из толстых кусков металла (болванок) получают балки, рельсы большой протяженности.

Сплавы Металлические материалы Свойства сплавов