Механические свойства чистых металлов

Таблица 10.2. Механические свойства некоторых чистых металлов

Физические и механические свойства чистых металлов приведены в табл. 12.34. [c.366]

Золото — коррозионностойкий металл, не разрушается кислотами и щелочами и не окисляется даже при высокой температуре, в противоположность серебру не реагирует с сероводородом и другими серосодержащими соединениями, обладает хорошей тепло- и электропроводностью, не изменяющейся во времени даже в агрессивной среде. Полированная поверхность золота имеет высокий коэффициент отражения света. Недостатками чистого золота являются малая твердость и износостойкость. Для повышения физико-механических свойств золотые покрытия леги-, руют другими металлами. [c.424]

Для понимания механизма влияния адсорбционно-активных металлических расплавов на механические свойства твердых металлов недостаточно сравнить результаты растяжения монокристаллов на воздухе и в присутствии расплава. Разрыву чистого монокристалла предшествует очень большая пластическая деформация образца, поэтому при таких условиях закономерности разрушения качественно иные, чем при хрупком разрыве в присутствии ртутной пленки. Следовательно, хрупкое разрушение с участием поверхностно-активного вещества следует сопоставить именно с хрупким разрушением на воздухе. [c.222]

Наличие дислокаций и плоских дефектов в реальных кристаллах сильно сказывается на механических свойствах твердых тел. Однако это отнюдь не означает, что монокристаллы вещества по прочности всегда будут превосходить его поликристалличе-ские конгломераты. Все будет зависеть от степени взаимодействия дислокаций и плоских дефектов с другими дефектами твердого тела. Так, монокристаллы чистого железа очень пластичны, в то время как стали, имеющие блочную структуру, проявляют прочность в сотни раз большую за счет взаимодействия дислокаций с примесными дефектами. Междоузельные примесные дефекты, как правило, затрудняют движение дислокаций, осложняя механическую обработку металлов. В связи с этим при механической обработке высокопрочных металлов, таких, как титан, молибден, бериллий, вольфрам, обычно проводят их тщательную очистку от примесей азота и кислорода. [c.82]

Направление научных исследований разделение редкоземельных элементов получение чистых солей и редкоземельных элементов высокой степени чистоты контроль чистоты солей и металлов спектроскопическим методом и с помощью радиоизотопов получение сплавов редкоземельных элементов изучение физических свойств (магнетизм, коэффициент дилатации, электропроводность, удельная теплоемкость, твердость, механические свойства) чистых металлов, сплавов и различных соединений (главным образом ферритов). [c.339]

Простые вещества. Чистые железо, кобальт, никель в компактном состоянии — серебристо-серые металлы, пластичные и прочные на механические свойства их сильно влияют примеси. Известны многочисленные сплавы железа, кобальта, никеля между собой и с Мп, Сг, Мо, V, Nb, Та, 2г и др. [c.395]

Смешение различных веществ позволяет получить материалы с новыми свойствами. Это следует из повседневного нашего опыта вязкую жидкость можно разбавить менее вязкой, так что полученная смесь окажется более текучей по сравнению с более вязкой жидкостью к малопрочному легко деформирующемуся металлу добавляют хрупкий и очень твердый компонент, получая в результате прочный, упругий сплав. Иногда достаточно к металлу добавить ничтожное количество другого компонента (так называемой легирующей добавки), чтобы получить фактически совершенно новый материал, непохожий на исходные компоненты смеси. Объем применения чистых металлов невелик по сравнению со сплавами, а в качестве конструкционных материалов, там, где главную роль играют механические свойства, чистые металлы вообще не применяются. Аналогичная картина наблюдается и в области полимеров, где относительное количество чистых полимеров, применяемых в качестве конструкционных материалов, непрерывно уменьшается. Среди сложных по составу комбинированных полимерных материалов все большую роль приобретают смеси полимеров, специфика механических свойств и особенности структуры которых и рассматриваются в этой главе. [c.290]

Результат всякого механического воздействия на чистый металл сводится к перемещению относительно друг друга его положительных ионов. Если бы электроны не могли тотчас же автоматически перераспределяться в соответствии с перемещением положительных ионов, то взаимное отталкивание катионов не дало бы возможности осуществить такое смещение без разрушения обрабатываемого куска. Таким образом, легкая механическая деформируемость чистых металлов связана непосредственно со свободой перемещений электронов и возможностью скольжения катионов относительно друг друга. При наличии в металле примесей свобода перемещения катионов и электронов уменьшается, и механические свойства металлов резко изменяются. [c.218]

Механические свойства некоторых чистых металлов [c.242]

Б у р к X а р т А., Механические и технологические свойства чистых металлов, Металлургиздат, 1941. [c.64]

Расплавы олова и свинца почти не оказывают влияния на механические свойства чистого железа прочность металла остается на одном уровне как в контакте с оловом, так и без него, а пластичность незначительно падает. При насыщении железа углеродом наблюдается эффект уменьшения прочности и пластичности под действием расплава. Такой же эффект проявляется и при диффузионном внедрении углерода в железо, причем, в соответствии с установленными закономерностями [c.218]

Высокая чистота железа необходима, во-первых, для изучения его свойств. Не будь в руках исследователей высокочистого железа, не удалось бы установить, что это — мягкий, легкий в обработке металл и таким он остается до температуры жидкого азота что высокочистое железо химически инертно, растворимость в нем газов, особенно кислорода, очень мала и оно имеет высокие магнитные характеристики что основным виновником хладноломкости поликристаллического железа является примесь углерода что из-за слабых механических свойств чистейшее железо непригодно, как правило, для изготовления конструкций, но если таким получить его, а затем легировать определенными примесями, то оно способно выдерживать нагрузку до 600 кГ мм и более вместо обычных 17—21. [c.11]

Механические свойства железа, кобальта и никеля сильно зависят от примесей, но в чистом виде эти металлы пластичны и прочны. [c.424]

Данные о влиянии низких температур на механические свойства технически чистых поликристаллических металлов приведены в табл. 244. В табл. 245 и на рис. 301, 303, 304 представлены химический состав и механические свойства цветных металлов и сплавов при низких температурах на рис. 302 показаны механические свойства различных материалов при низких температурах. Механические свойства мягких и серебряных припоев при низких температурах помещены в табл. 246 и 247 средние значения ударной вязкости цветных металлов и сплавов (при низких температурах), а также алюминия, подвергавшегося различной термической обработке, приведены в табл. 248 и 249. [c.443]

Чистый ванадий — серебристый ковкий металл, плотностью 5,96 г/см , плавящийся прн температуре около 1900 °С. Как и у титана, механические свойства ванадия резко ухудшаются нри наличии в нем примесей кислорода, азота, водорода. [c.652]

Металлы и сплавы широко используются в промышленности в качестве конструкционных и электротехнических материалов. Чистые металлы часто не удовлетворяют всем требованиям, предъявляемым к материалам современной техникой. Такие свойства, как жаропрочность, коррозионная стойкость, повышенная механическая прочность и др., характерны, как правило, для сплавов металлов друг с другом и с некоторыми неметаллами. Сплавы относятся к числу ведущих материалов современной техники. [c.248]

Физические свойства. Платиновые металлы имеют ряд аллотропических видоизменений. Чистые металлы обладают значительной прочностью и пластичностью. На механические свойства их очень сильно влияют примеси (табл. 34). [c.142]

Чистый алюминий — мягкий, ковкий и пластичный металл. Однако для некоторых целей необходимы сплавы алюминия, обладающие большей прочностью, упругостью и меньшей пластичностью. Обладающие такими свойствами алюминиевые сплавы можно получить, если ввести в их состав небольшие количества других металлов, например меди или магпия. Добавление приблизительно 4% меди и 0,5% магния может придать прочность алюминию благодаря образованию твердых, хрупких кристаллов интерметаллического соединения Mg u2. Эти чрезвычайно мелкие кристаллы, внедренные в кристаллы алюминия, могут столь эффективно предотвращать скольжение плоскостей в металлическом алюминии, что механические свойства сплава повышаются по сравпеиию со свойствами чистого металла. [c.405]

Тантал — тяжелый металл характерного синевато-серого цвета. В чистом виде он обладает хорошими механическими свойствами твердостью, ковкостью и тягучестью. По прочности танталовая жесть как прокатанная, так и отпущенная близка к прокатанной и отпущенной стали. Тантал хорошо прокатывается и обрабатывается под давлением после отжига в холодном состоянии может быть обжат на 60%. Сваривается под водой как с самим собой, так и с ЫЬ и N1. Отличается плохой теплопроводностью и электропроводностью сопротивление тантала электрическому току в 7 раз больше, чем у меди, а температурный коэффициент электрического сопротивления меньше, чем у меди. При высокой температуре в вакууме он распыляется очень мало, на чем основано его применение в лампах накаливания. В нагретом состоянии поглощает N3 и другие газы, которые пол- [c.305]

Сплавы титана, имеющие промышленное значение, делятся на три группы 1) сплавы, имеющие а-структуру (легированные А1, Sn, Zr), обладают хорошей свариваемостью, повышенной твердостью и пределом прочности сплавы с алюминием более стойки к окислению, чем чистый титан 2) сплавы, имеющие -структуру (легированные Мо, V, Сг и др.), хорошо свариваются после термообработки обладают хорошими механическими свойствами, но они термически неустойчивы 3) двухфазные сплавы а + (легированные А1 + тяжелые металлы) имеют высокую прочность при низкой и высокой температуре, но плохо свариваются [9, 10, 11]. [c.239]

Ингибитор не загрязняет поверхность травильного металла, поэтому его можно применять при травлении деталей перед нанесением гальванических покрытий. КПИ-3 является эффективным ингибитором наводороживания, механические свойства металла при его использовании не ухудшаются. После травления а ингибитором КПИ-3 поверхность деталей чистая, гладкая, без продуктов коррозии. [c.69]

Зейтц [202] впервые предположил, что увеличение скорости диффузии может быть вызвано наличием аномальной плотности вакансий в кристалле. Старение происходит непосредственно после быстрого охлаждения до низкой температуры. Количество вакансий в металле, находящемся в равновесии при данной температуре, пропорционально ехр(—Ql./RT). В точке плавления относительное число вакансий достигает 10" - При быстром охлаждении (закалке) до низкой температуры новое равновесное состояние устанавливается не сразу закаленный металл в отношении вакансий находится в пересыщенном состоянии. Наблюдалось влияние вакансий на электрическое сопротивление и механические свойства чистых металлов [203]. Таким образом, в настоящее время имеются достаточные теоретические и экспериментальные основания, чтобы полагать, что вакансии играют важную роль при образовании зон (Федеричи [204], де-Сорбо [199], Тёрнбулл и Трифтис [90], Гинье [205]) 2. [c.113]

Чистый алюминий —мягкий, ковкий и тягучий металл. Однако для некоторых целей необходимы сплавы алюминия, обладаюшие большей прочностью, вязкостью и меньшей тягучестью. Алюминиевые сплавы с такими свойствами можно получить, вводя в их состав небольшое количество других металлов, например меди или магния. Добавление примерно 4%-меди и 0,5% магния вызывает образование твердых хрупких кристаллов интерметаллического соединения Mg u2, что придает прочность алюминию. Чрезвычайно мелкие кристаллы такого состава, внедренные в кристаллы алюминия, весьма эффективно предотвраша -ют скольжение плоскостей в металлическом алюминии, в результате чего механические свойства сплава оказываются значительно выше соответствующих свойств чистого металла. [c.510]

Чистые металлы, в том числе и лалладий, для изготовления мембран не используют по ряду технологических требований, прежде всего механической прочности и термической стойкости в газовой среде. Обычно мембранную матрицу создают из сплавов палладия с серебром, никелем, другими металлами при этом свойства сплава должны обеспечить высокую проницаемость по водороду и удовлетворительные физико-меканические характеристики. В табл. 3.12 приведены некоторые характеристики палладия и ряда сплавов на его основе. На рис. 3.16 представлены экспериментальные данные по проницаемости и диффузии водорода в сплавах палладия с серебром [8]. [c.118]

Было изучено влияние ряда растворенных в ртути металлических добавок (Сс1, Оа, 1п, Те, РЬ, В1, 5п) на адсорбционное понижение прочности цинка. Установлено, что малоконцентрярованные растворы этих металлов в ртути приводят к дополнительному понижению прочности и увеличению длины трещины по сравнению с чистой ртутью. Растворы с большой концентрацией (1п, Т1), напротив, повышают уровень напряжений и уменьшают длину трещины. Таким образом, растворение различных добавок в адсорбционно-активном расплаве представляет эффективный метод воздействия на механические свойства твердого металла, деформируемого в контакте с таким расплавом [35]. [c.342]

Для протекторов при защите подземных сооружений часто используют магний. Чистые металлы - магний, алюминий, цинк - не получили практического применения для изготовления протекторов, так как магний имеет сравнительно низкую токоотдачу, а алюминий и цинк склонны к пассивации. Введение добавок позволяет получить сплавы с более отрицательными, чем у основного металла, потенциалами, которые могут оставаться активными, равномерно разрушаться. В магниевые сплавы для протекторов вводят добавки алюминия, цинка и марганца. Алюминий улучшает литейные свойства сплава и повышает механические характеристики, но при этом немного снижается потенциал. Цинк облагораживает сплав и уменьшает вредное влияние таких примесей, как медь и никель, позволяя повышать их критическое содержание в сплаве. Марганец вводят в сплав для осаждения примесей железа. Кроме того, он повышает токоотдачу и делает более отрицательным потенциал протектора. Основные загрязняющие примеси в сплаве - железо, медь,, никель, кремний, увеличивающие самокоррозию протекторов и снижающие срок их службы. [c.158]

По отношению к металлам и некоторым ковалентным кристаллам весьма активными средами являются жидкие металлы. Эффекты адсорбционного понижения прочности могут быть выражены здесь очень ярко характерным примером служит влияние тоН кой пленки ртути на механические свойства монокристаллов цинкг (рис. XI—30). Чистые монокристаллы способны растягиваться нь сотни процентов, превращаясь при этом в тонкую ленту. По мере деформации растет усилие, которое необходимо прикладывать к образцу для обеспечения дальнейшего деформирования (этот рост напряжения пластического течения по мере увеличения деформации, связанный с увеличением плотности дефектов в кристалле, называется механическим упрочнением, или наклепом, — ср. замечание о зависимости т =т (у) в 2). Лишь при значительных напряжениях порядка нескольких килограммов на квадратный миллиметр (10 Н/м ) и удлинении кристаллов в несколько раз они разрываются. Нанесение ртути резко изменяет поведение монокристаллов уже после деформации около 107о происходит разрыв образцов с хорошо выраженным хрупким сколом по плоскости спайности (плотности базиса (0001)), и напряжение разрушения составляет лишь сотни граммов на квадратный миллиметр (10 Н/м2). [c.338]

Большая часть материалов и продуктов проходит тепловую обработку в пламенных печах. Так, подавляющее количество стали получается в мартеновских печах и в конверторах с кислородным и парокислородным дутьем. Сталь, выплавляемая в указанных агрегатах, широко используется в народном хозяйстве и в том Числе в машиностроении. Но некоторое количество вырабатываемой стали, а именно высококачественная высоколегированная сталь, получается в электрических печах, главным образом в дуговых. Эта область металлургии называется электрометаллургией. Она непрерывно развивается, так как народному хозяйству требуются высококачественные стали. История металлургии— это борьба за качество и чистоту. металлов и лх сплавов. Современное электронное машиностроение развивается с использова-ние.м особо чистых металлов и сплавов. Даже незначительное количество растворенных в металле газообразных примесей может при нагреве деталей испортить вакуум в электровакуумных приборах. Современной технике необходимы металлы и сплавы, выдерживающие большие нагрузки при высоких температурах (лопатки газовых турбин, детали ракетных двигателей и т. д.). Для этой цели применяются ниобий, молибден, тантал, вольфрам и их сплавы. Но даже ничтожно малые примеси газов (азот, кислород, водород), а также твердые примеси (углерода и др.) резко снижают механические свойства этих металлов, увеличивают их хрупкость и ухудшают качество сварки. Получение перечисленных металлов производится в электрических печах, позволяющих развить высокие температуры (3 500— 5000°С и выше). [c.87]

Электролитический способ получения осадков металлов группы железа нашел лшрокое применение в промышленности. В отличие от ранее рассмотренных металлов, осаждение которых производится преимущественно из комплексных растворов, металлы группы железа осаждаются практически только из растворов простых солей. Осадки, полученные из этих растворов, являются плотными, равномерными и мелко кристаллическими. Такой характер осадков обусловлен высоким ингибирующим действием чужеродных частиц, присутствующих в растворе или возникающих при электролизе. Чужеродные частицы, которые адсорбируются на активных центрах поверхности электрода, препятствуют свободному росту кристаллов. Осадки металлов группы железа содержат значительные количества посторонних включений, таких как водород, гидроокиси и другие [24], и по своим физико-механическим свойствам (твердость, внутренние напряжения, эластичность и т. д.) существенно отличаются от свойств чистых металлов [25]. [c.103]

Титан, цирконий и гафний используются как легирующие добавки к специальным сплавам. Они улучшают механические свойства, повышают пластичность, твердость и коррозионную стойкост 5 сплавов. Порошки титана, циркония и гафния используются как поглотители газов (геттеры). Более легкий по сравнению с другими -металлами титан широко применяется также для изготовления турбинных двигателей, корпусов самолетов и морских судов. Особо чистый цирконий используется в качестве конструкционного материала для термоядерных реакторов. Гафний обладает исключительной способностью к захвату нейтронов стержни из этого металла применяются в ядерной технике. Оксиды циркония, титана и гафния находят применение в качестве материалов дл>1 изготовления тугоплавких и химически стойких тиглей и электродов МГД-генераторов. Ti02 используется в качестве красителя (титановые белила). Из карбидов титана и циркония изготовляют шлифовальные круги. Титанат бария (ВаТЮз) широко исполь.-зуется в пьезоэлектрических датчиках. [c.514]

Простые вещества. Лантаноиды — серебристо-белые металлы, сравнительно тяжелые и тугоплавкие, в чистом виде ковки и пластичны. Механические свойства их сильно зависят от содержания примесей (Оз, 5, N3 и С). Порошки металлов пирофорны. Лантаноиды активно взаимодействуют с окислителями, особенно при нагревании, образуя весьма прочные оксиды ЬпзОз, галиды ЬпГ , сульфиды Ьп. Зз, реагируют с азотом, фосфором, углеродом, водородом, и др. В обычных условиях на воздухе Се, Рг, Мс1 быстро корродируют, остальные металлы устойчивы. Подобно Ьа, лантаноиды разлагают воду, быстрее при нагревании, легко взаимодействуют с большинством кислот. [c.359]

Алюминий — один из самых легких металлов его плотность 2,7г/см , плавится он при659°С. В чистом виде обладает сравнительно высокой пластичностью и высокой электропроводностью. Чистый алюминий по сочетанию механических свойств мало пригоден для использования в качестве конструкционного металла. Прокатанный и отожженный алюминий имеет предел прочности всего 7,5—10 кГ/мм 2, твердость по Бринеллю 25 кГ/мм . Алюминий легко прокатывается в тонкую фольгу. [c.76]

При наличии в металле примесей (особенно элементов, сильно отличающихся от него по химическому. характеру) последние обусловливают нарушение его структурной однородности и тем самым затрудняют скольжение д])уг около друга отдельных слоев пространственной решетки. Влияние примесей на механическую деформируемость может быть грубо сопоставлено с действием песка, насыпанного под полозья движущихся по льду санок. С другой стороны, примеси уменьшают также рвободу перемещения электронов, чем и обусловлено обычно наблюдаемое понижение электро- и теплопроводности чистых металлов при их загрязненни. На практическом использовании подобного влияния примесей основано получение различных технически важных сплавов, свойства которых более или менее сильно отличаются от свойств исходных металлов. [c.111]