金属材料的主要特征（材料力学中，材料的基本特性参数有哪些？）

材料力学中，材料的基本特性参数有哪些？

通常所指的金属材料的性能包括以下两个方面：

1．使用性能级为了保证机械零件、设备、结构件等能正常工作，材料所应具备的性能主要有力学性能（强度、硬度、刚度、塑性、韧性等）、物理性能（密度、熔点、导热性、热膨胀性等），化学性能（耐蚀性、热稳定性等）。使用性能决定了材料的应用范围，使用安全可靠性和使用寿命

材料力学主要研究材料的

（1）强度

（2）刚度

（3）稳定性

研究的参数包括

强度。（屈服强度，抗拉强度，抗弯强度，抗剪强度），如钢材Q235，屈服强度为235MPa

塑性。一般用伸长率或断面收缩率表示。如Q235伸长率为δ5=21-26

硬度。包括划痕硬度，压入硬度回跳硬度，如布氏硬度、维氏硬度、洛氏硬度、里氏硬度等等。

冲击韧性。冲击功ak

材料的强度除以密度称为比强度；材料的刚度除以密度称为比刚度。这两个参量是衡量材料承载能力的重要指标。比强度和比刚度较高说明材料重量轻，而强度和刚度大。这是结构设计，特别是航空、航天结构设计对材料的重要要求。现代飞机、导弹和卫星、复合电缆支架、复合电缆夹具等机体结构正逐渐扩大使用纤维增强复合材料的比例。

金属材料可分为哪两大类？纯铁，铸铁，钢如何划分？

根据金属的颜色和性质等特征，分为有色金属和黑色金属两种：

1.黑色金属又称钢铁材料，包括含铁90%以上的工业纯铁，含碳 2%～4%的铸铁，含碳小于 2%的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合不锈钢 、精密合金等。

2.有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系数小。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等，还有隐身，抗氢，超导，形状记忆，耐磨，减振阻尼等特殊功能合金以及金属基复合材料等。1.黑色金属主要指铁、锰、铬及其合金，如钢、生铁、铁合金、铸铁等。黑色金属以外的金属称为有色金属。2.有色金属狭义的有色金属又称非铁金属，是铁，锰，铬以外的所有金属的统称。广义的有色金属还包括有色合金是以一种有色金属为基体，加入一种或几种其他元素而构成的合金。 有色金属通常指除去铁（有时也除去锰和铬）和铁基合金以外 的所有金属。有色金属可分为四类：重金属，轻金属，贵金属， 稀有金属。

与铁相比，金属铜有哪些特点？

与铁相比，金属铜有以下众所周知的特点：铜具有极好的导电和导热性能，其道电率，传热系数仅次于银，铜还有耐腐蚀，稳定性好。被制造成各种各样的电线电缆。

铜具有很好的色彩，还被制造成各种各样的纪念品。还能和其他金属混合，做出各种青铜制品。铜还有很多方面的作用。这只是很少的一些。

金属铜与铁相比，颜色是紫色和黄色为主，铁为黑褐色，硬度比铁低很多，材质软，铜冶炼成本远高于铁冶炼成本，金属铜价格贵，相比铁低得多，铁是脆性材料，铜是塑性材料，铁有磁性，铜没有磁性，铜比铁导电性能好，电阻小，铁生锈很快，铜发生氧化很慢。

为什么自然界的铁，钴，镍三种元素具有磁性？

（1）物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性，具有磁性的物体叫做磁体．

（2）磁体上磁性最强的部分叫做磁极，每个磁体都有两个磁极；磁极间的相互作用规律是：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．

（3）磁体周围存在一种特殊物质，叫做磁场，磁极间的相互作用和磁化都是通过磁场发生的．磁场的基本性质是它对放入其中的磁体产生磁力的作用；放在磁场中的某一点的小磁针静止时，北极所指的方向就是该点的磁场方向．

（4）用磁感线可以形象地描述磁场；磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来，回到磁体的南极．磁场越强的地方，磁感线分布越密．

（5）地球周围的磁场叫地磁场，地磁两极跟地理两极并不重合，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近．水平放置磁针的指向跟地理子午线之间的交角叫磁偏角，它是我国宋代学者沈括最先发现的．

物质大都是由分子组成的，分子是由原子组成的，原子又是由原子核和电子组成的。在原子内部，电子不停地自转，并绕原子核旋转。电子的这两种运动都会产生磁性。但是在大多数物质中，电子运动的方向各不相同、杂乱无章，磁效应相互抵消。因此，大多数物质在正常情况下，并不呈现磁性。

铁、钴、镍或铁氧体等铁磁类物质有所不同，它内部的电子自旋可以在小范围内自发地排列起来，形成一个自发磁化区，这种自发磁化区就叫磁畴。铁磁类物质磁化后，内部的磁畴整整齐齐、方向一致地排列起来，使磁性加强，就构成磁铁了。磁铁的吸铁过程就是对铁块的磁化过程，磁化了的铁块和磁铁不同极性间产生吸引力，铁块就牢牢地与磁铁“粘”在一起了。我们就说磁铁有磁性了。

因为它们内部电子在很小的范围内会自发排列起来，形成磁化区叫磁畴，而铁磁类物质磁化后其内部的磁畴会整齐的且方向一致的排列起来，使磁性加强就形成磁铁了，其他的都不能。所以只有铁，钴，镍会有磁性。

宇宙中任何物质都有磁性，不然就不会聚集在一起，没有磁性是不会有的，这种状态不可能岀现，而是无法用词汇来表达，人类也无法解释。

物质有两种力量，引力，与斥力。

当物质内部运动速度快的时候，就会产生斥力来克服引力，使物质澎张，澎涨到一个极限，质变就开始了，而产生光，热，而瞬间化解在空间里。

任何星球都会对物质拥有强烈的吸引力。同样地球对地球上的物质全部都具有吸引力，致因为这样，地球才是一个圆形的整体。

地球上所有的物质，地球把它们磁化具有相同的磁力等量吗？

当然有区别。

比如，铅，地球引力对它特别亲近，而拽住它的力大于石头，铁，铝，铜。

而磁力决定地球上物体的重量，同样大小的石头与铅比较，铅重，其它都轻于铅。

地球能对地球上所有的物体磁化吗？

磁化就是极化，使某一个物体内部分子结构产生极的极端，一头呈现负，一头呈现正。

也就是一头分子负电荷增多，而呈现负极，一头缺失负电荷，而呈正极

如果，地球中心为正，所有的物体朝向地球的一端呈现负的状态，而正负相吸。

那么，铁，镍元素能够产生对铁，镍元素的互相吸引，就是因为铁，镍元素构成的物体被极化了。

极化了的物体会互相吸引。正负相吸吗！

那么，铁镍物体不会跟铅一样重吗？

不会！它们只会互相吸引，而由于分子内部的电荷数量不同，性质不同，磁铁无法使其它物体磁化。

这又是为什么呢？

因为铁与铁之间有相同的分子结构，每一个正电分子都能够在另一块铁中吻合相似的负电荷对象，而吸引起来。

而铁在铜中分子分布的状态不同。磁铁中每一个磁化分子，不能吻合铜中的分子，磁化的铁分子的一面，没有铜分子与磁铁那边的分子结合，结构相差太大了。

由于这样，磁铁只能吸铁，或者分子结构相同的物体，对其他物体不显磁性。

也就是磁铁吸不起铜，石头，

地球中心的引力，辐射的磁力线对任何物质都是一样，地球磁力线的分配的量是一样的。

所以，单位体积的磁铁与单位体积没有被磁化的铁重量是一样的。

而磁化了的铁与磁化了的铁，互相之间的磁力线密度很大，大于地球穿过它们磁力线的密度，它们能够在地球磁场的环境中，克服地球的磁场而帖在一起，把一块铁放在地上，磁铁能够把它吸起，证明磁铁单位面积的吸引力大于地球单位面积的吸引力。

磁铁的磁场，磁力线密度大。

那么，能不能破坏磁铁内部的磁化现象呢？

完全可以！

只要放在火里烧红，冷却之后，这块磁铁的极化现象就消失了。不再有吸引力了。

自然界中只有铁钴镍三种物质能够被磁体磁化，然后也就只有这三种物质能够被磁体吸引显示出磁性。磁化过程其实就是铁钴镍这三种物质的分子电流形成的磁场由原来无规律排列而在磁体周围磁场中变成有规律排列的结果。别的物质即使放在磁体周围，其中的分子电流形成的磁场也不会由无规律变得有规律，所以就不能显示出磁性。

什么金属材料重量轻，并且强度高，又硬。不一定要各项都是最好，但是均衡？

不锈钢

不锈钢不会产生腐蚀、点蚀、锈蚀或磨损。不锈钢还是建筑用金属材料中强度最高的材料之一。由于不锈钢具有良好的耐腐蚀性，所以它能使结构部件永久地保持工程设计的完整性。含铬不锈钢还集机械强度和高延伸性于一身，易于部件的加工制造，可满足建筑师和结构设计人员的需要由于不锈钢已具备建筑材料所要求的许多理想性能，它在金属中可以说是独一无二的，而其发展仍在继续。为使不锈钢在传统的应用中性能更好，一直在改进现有的类型，而且，为了满足高级建筑应用的严格要求，正在开发新的不锈钢。由于生产效率不断提高，质量不断改进，不锈钢已成为建筑师们选择的最具有成本效益的材料之一。 不锈钢集性能、外观和使用特性于一身，所以不锈钢仍将是世界上最佳的建筑材料之一

铝合金是金属吗？

铝合金属于有色金属结构材料。铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能、物理性能和抗腐蚀性能。硬铝合金属AI—Cu—Mg系，一般含有少量的Mn，可热处理强化．其特点是硬度大，但塑性较差。超硬铝属Al一Cu—Mg—Zn系，可热处理强化，是室温下强度最高的铝合金，但耐腐蚀性差，高温软化快。锻铝合金主要是Al—Zn—Mg—Si系合金，虽然加入元素种类多，但是含量少，因而具有优良的热塑性，适宜锻造，故又称锻造铝合金。扩展资料：铝和铝合金可以用各种不同的方法熔炼。常使用的是无芯感应炉和槽式感应炉、坩埚炉和反射式平炉（使用天然气或燃料油燃烧）以及电阻炉和电热辐射炉。炉料种类广泛，从高质量的预合金化铸锭一直到专门由低等级废料构成的炉料都可以使用。然而，即使在最适宜熔炼浇注的条件下，熔化的铝也易受三种类型的不良影响：在高温条件下，随着时间的推移，氢气的吸附导致溶解在溶液中氢气的增加。在高温条件下，随着时间的推移，熔液发生氧化。合金元素的丧失。