金属材料性能及化学性能详解

1.物理性能

物理性能包括密度、熔点、导热性、热膨胀性、导电性及磁性。

1）密度

金属的密度即单位体积金属的质量，其单位为kg/m3。

根据密度的大小，金属材料可分为轻金属和重金属。密度小于45 g/cm3的金属，称为轻金属，如铝、钛等。密度是金属材料的一个重要物理性能。它与材料的使用和检测等都有关系。例如，在航空工业和汽车工业中，为了增加有效载质量，密度是需要考虑的重要因素。

2）熔点

金属从固体状态向液体状态转变时的温度，称为熔点。熔点一般用摄氏度（℃）表示。各种金属都有其固定熔点。例如，铅的熔点为323℃，钢的熔点为1 538℃。熔点对冶炼、铸造、焊接及配制合金等都很重要。易熔金属及合金可用于制造熔断器和防火安全阀等零件；难熔金属及合金则用于制造要求耐高温的零件，并广泛用于飞船外壳、火箭、导弹、燃气轮机及喷气飞机等耐高温零件。熔点低于1 000℃的金属，称为低熔点金属；熔点在1 000～2 000℃的金属，称为中熔点金属；熔点高于2 000℃的金属，称为高熔点金属。

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，其导热性好。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，其散热也好。它可用于制造散热器零件，如冰箱、空调的散热片。(www.xing528.com)

4）热膨胀性

金属材料在受热时体积会增大，冷却时则收缩，这种现象称为热膨胀性。各种金属的热膨胀性能不同。常用线[膨]胀系数αl表示热膨胀性。例如，铁在0～100℃时，αl=11.76×10℃，即温度升高1℃，铁增加11.76 μm/m。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；又如，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热膨胀的因素。

5）导电性

金属材料传导电流的性能，称为导电性。但各种金属材料的导电性各不相同。其中，以银为最好，铜、铝次之。工业中用铜、铝作导电的材料。导电性差的高电阻金属材料，如铁铬合金、镍铬铝、康铜和锰铜等用于制造仪表零件或电热元件，如电炉丝。

6）磁性

金属导磁的性能，称为磁性。具有导磁能力的金属材料都能被磁铁吸引。铁、钴等为铁磁性材料，锰、铬、铜、锌为无磁性或顺磁性材料。但对某些金属来说，磁性也不是固定不变的，如铁在768℃以上就表现为没有磁性或顺磁性。

铁磁性材料可用于制作变压器、电机的铁芯和测量仪表零件等；无（顺）磁性材料可用于制作要求避免磁场干扰的零件。

2.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出来的性能。它包括耐腐蚀性、抗氧化性和化学稳定性等。