在工业应用中,金属的选择不仅受强度,硬度和密度等机械性能的影响,而且还受热特性的影响。要考虑的最关键的热特性之一是金属的熔点。
例如,如果金属融化,炉件,喷气发动机燃料喷嘴和排气系统可能会灾难性地失败。结果可能会堵塞孔或发动机故障。熔点在制造过程中也至关重要,例如冶炼,焊接和铸件,金属需要以液态形式进行。这需要设计旨在承受熔融金属的极热的工具。即使金属在熔点以下的温度下可能会遭受蠕变引起的裂缝,但设计人员在选择合金时通常会使用熔点作为基准。
熔点是在大气压下固体开始过渡为液体的最低温度。在这种温度下,固体和液相都在平衡中共存。一旦达到熔点,直到金属完全融化,额外的热量就不会增加温度。这是因为在相变期间提供的热量用于克服融合的潜热。
不同的金属具有不同的熔点,这些熔点取决于它们的原子结构和粘结强度。紧密包装原子布置的金属通常具有较高的熔点。例如,钨在3422°C时具有最高之一。金属键的强度会影响克服原子之间的吸引力并导致金属融化所需的能量。例如,与铁和钨等过渡金属相比,铂和黄金等金属的熔点相对较低,因为它们的粘结力较弱。
金属的熔点通常在正常条件下是稳定的。但是,某些因素可以在特定情况下对其进行修改。一种常见方法是合金 - 将其他元素添加到纯金属上,形成具有不同熔点的新材料。例如,与纯铜相比,将锡与铜混合以产生青铜的熔点。
杂质也可以产生明显的效果。即使是痕量的外国元素也会破坏原子键并转移熔化温度,这取决于物质。
物理形式也很重要。纳米颗粒,薄膜或粉末形式的金属通常在温度较低的情况下融化,因为其高表面积和原子行为改变了它们的散装。
最后,极端压力可以改变原子相互作用的方式,通常通过压缩原子结构来提高熔点。尽管这在日常应用中很少关注,但它成为材料选择和安全性评估的关键考虑因素,例如航空航天,深度钻探和高压物理学研究。
| 金属/合金 | 熔点(°C) | 熔点(°F) |
| 铝 | 660 | 1220 |
| 黄铜(Cu-Zn合金) | 〜930(组成依赖性) | 〜1710 |
| 青铜(Cu-Sn合金) | 〜913 | 〜1675 |
| 碳钢 | 1425–1540 | 2600–2800 |
| 铸铁 | 〜1204 | 〜2200 |
| 铜 | 1084 | 1983 |
| 金子 | 1064 | 1947年 |
| 铁 | 1538年 | 2800 |
| 带领 | 328 | 622 |
| 镍 | 1453 | 2647 |
| 银 | 961 | 1762年 |
| 不锈钢 | 1375–1530(依赖级) | 2500–2785 |
| 锡 | 232 | 450 |
| 钛 | 1670年 | 3038 |
| 钨 | 〜3400 | 〜6150 |
| 锌 | 420 | 787 |
| 金属/合金 | 熔点(°C) | 熔点(°F) |
| 钨(W) | 3400 | 6150 |
| rhenium(re) | 3186 | 5767 |
| osmium(OS) | 3025 | 5477 |
| 坦塔尔(TA) | 2980 | 5400 |
| 钼(MO) | 2620 | 4750 |
| niobium(NB) | 2470 | 4473 |
| 虹膜(IR) | 2446 | 4435 |
| 松(ru) | 2334 | 4233 |
| 铬(CR) | 1860年 | 3380 |
| 钒(V) | 1910 | 3470 |
| rh | 1965年 | 3569 |
| 钛(TI) | 1670年 | 3040 |
| 钴(CO) | 1495 | 2723 |
| 镍(NI) | 1453 | 2647 |
| 钯(PD) | 1555年 | 2831 |
| 铂(PT) | 1770年 | 3220 |
| thor | 1750 | 3180 |
| Hastelloy(合金) | 1320–1350 | 2410–2460 |
| inconel(合金) | 1390–1425 | 2540–2600 |
| Incoloy(合金) | 1390–1425 | 2540–2600 |
| 碳钢 | 1371–1540 | 2500–2800 |
| 锻铁 | 1482–1593 | 2700–2900 |
| 不锈钢 | 〜1510 | 〜2750 |
| 莫内尔(合金) | 1300–1350 | 2370–2460 |
| 铍(BE) | 1285 | 2345 |
| 锰(MN) | 1244 | 2271 |
| 铀(U) | 1132 | 2070 |
| 杯子 | 1170–1240 | 2138–2264 |
| 延性铁 | 〜1149 | 〜2100 |
| 铸铁 | 1127–1204 | 2060–2200 |
| 黄金(AU) | 1064 | 1945年 |
| 铜(CU) | 1084 | 1983 |
| 银(AG) | 961 | 1761年 |
| 红色黄铜 | 990–1025 | 1810–1880 |
| 青铜 | 〜913 | 〜1675 |
| 黄色黄铜 | 905–932 | 1660–1710 |
| 金钟黄铜 | 900–940 | 1650–1720 |
| 硬币银 | 879 | 1614年 |
| 纯银 | 893 | 1640年 |
| 锰青铜 | 865–890 | 1590–1630 |
| 铍铜 | 865–955 | 1587–1750 |
| 铝青铜 | 600–655 | 1190–1215 |
| 铝(纯) | 660 | 1220 |
| 镁(mg) | 650 | 1200 |
| p pl | 〜640 | 〜1184 |
| 锑(SB) | 630 | 1166 |
| 镁合金 | 349–649 | 660–1200 |
| 锌(Zn) | 420 | 787 |
| 镉(CD) | 321 | 610 |
| 鞭毛(BI) | 272 | 521 |
| 巴比特(合金) | 〜249 | 〜480 |
| 锡(SN) | 232 | 450 |
| 焊料(PB-SN合金) | 〜215 | 〜419 |
| 硒(SE)* | 217 | 423 |
| ind | 157 | 315 |
| 钠(NA) | 98 | 208 |
| 钾(K) | 63 | 145 |
| gall | 〜30 | 〜86 |
| 剖记(CS) | 〜28 | 〜83 |
| 汞(HG) | -39 | -38 |
关键要点:
终极拉伸强度(UTS)是材料破裂前可以承受的最大应力的度量。通常通过进行拉伸测试并记录工程应力与应变曲线的情况。作为一项密集的特性,UTS对于比较张力下的材料的性能至关重要。它可以帮助工程师为必须抵抗拉伸负荷而不会失败的结构和组件选择合适的材料。
钢材是现代工业中最基本、最重要的材料之一,用于各种应用,并在我们每天周围的许多建筑物和结构中随处可见。根据世界钢铁协会的数据,预计2024年全球钢铁产量将接近19亿吨。< /a> 数千年前,人类开始探索如何从铁矿石中提取更坚固、更耐用的金属。随着冶金技术的进步,钢逐渐成为比纯铁更坚固、更坚韧、用途更广泛的材料。与此同时,这些进步导致了多种钢种的发展。 其中,最常见的两种类型是碳钢和合金钢。虽然它们乍一看可能很相似,但关键的区别使它们与众不同,使得一个比另一个更适合某些应用。我们将在下面的文章中详细解释每种类型的钢材,并提供清晰的比较,以帮助您选择正确的钢材。 什么是合金钢? 合金钢主要由铁和碳组成,并以不同比例添加铬、镍、钼、锰或钒等合金元素。这些附加元素为合金钢带来了优势,增强了强度、硬度、耐腐蚀性、耐磨性和韧性等性能。 根据合金元素总重量百分比是低于还是高于5%,合金钢一般分为两类:低合金钢和高合金钢。 低合金类型是最常用的。它们通常包含的合金元素(例如锰和硅)主要增强结构强度和可焊性,同时保持良好的延展性和可加工性。由于生产成本相对较低,它们在一般工程应用中很受欢迎。 除了碳、锰和硅之外,高合金钢还含有较高比例的铬、镍、钼、钨和钒等元素,以及钛和铌等稀有元素。这些元素提高了耐腐蚀性、高温强度和耐磨性等性能,使该材料对于苛刻的工程场景至关重要。 现在,我们来看看合金钢中最常用的五种元素。 铬:A key component in stainless steel and some tool steels. The right amount of chromium can significantly improve corrosion resistance and positively affect hardness and wear resistance. 镍: Improves toughness, especially in low-temperature environments. Pure nickel or high-nickel alloys, such as Monel and Inconel, offer […]
弹簧是机械部件,旨在在压缩、拉伸或扭曲时存储和释放能量。它们通常由钢或特种合金等材料制成,并通过卷绕、热处理、磨削、涂层和精加工等工艺制造。弹簧具有多种用途,例如减震、减振和机械中的受控运动。此外,它们还是日常生活中不可或缺的多功能组件,可实现汽车悬架的平稳行驶、钟表的精确计时以及家具的舒适性和支撑性。
عربي
عربي中国大陆
简体中文United Kingdom
EnglishFrance
FrançaisDeutschland
Deutschनहीं
नहीं日本
日本語Português
PortuguêsEspaña
Español