金属材料的物理性能简述

金属材料的性能是选择材料的主要依据。金属材料的性能一般分为工艺性能和使用性能。使用性能是指金属零件在使用条件下金属材料表现出来的性能。金属材料的使用性能决定了它的使用范围。使用性能包括物理性能、化学性能和力学性能。

一、物理性能

金属在力、热、光、电等物理作用下所反映的特性为金属的物理性能。

1、弹性模量

材料在弹性变形范围内，应力与应变的比值称为弹性模量，表征材料抵抗弹性变形的能力。其数值的大小反映材料弹性变形的难易程度，相当于使材料产生单位弹性变形所需要的应力。工程应用中要求弹性变形较小的部件，必须选用弹性模量值高的材料。

2、切变模量

材料在弹性变形范围内，切应力与切应变的比值称为切变模量，它是材料常数，表征材料抵抗切应变的能力，有时也称为剪切模量或刚性模量。

3、泊松比

材料在均匀分布的轴向应力作用下，在弹性变形的比例极限范围内，横向应变与纵向应变比值的绝对值成为泊松比，又称横向变形系数，对于各向同性材料，在弹性变形的比例极限范围内，此值为一常数，超出此范围，此值随平均应力及使用的应力范围而变，不再称为泊松比。对于各向异性材料，存在多个泊松比。

4、密度

表示金属单位体积的质量。不同金属材料的密度是不同的，材料的密度值直接关系到由它所制成的部件的重量和紧凑程度。

5、熔点

物质的晶态与液态平衡共存的温度称为熔点。晶体的熔点与所受到的压强有关。在一定的压强下，晶体的熔点与所受到的压强有关。在一定的压强下，晶体的熔点与凝固点相同。熔点是制定材料热加工工艺规范的重要依据之一。

6、比热容

单位质量的物体每升高1℃所吸收的热量，或每降低1℃所放出的热量成为该物质的比热容。它是制定材料热加工工艺规范的重要参数。

7、热扩散率

是反映温度不平均的物体中温度均匀变化速度的物理量，表征不稳定导热过程的速度变动特性。

8、热导率

表征金属材料热传导速度的物理量。在单位时间内，当沿着热流方向的单位长度上温差为1℃时，单位面积容许导过的热量，称为该材料的热导率。热导率数值大的材料，其导热性好；反之，则差。它是衡量材料导热性好坏的一个重要性能指标。

9、线膨胀系数

金属温度每升高1℃时所增加的长度与原来长度的比值成为线膨胀系数。在不同温度区段，材料的线膨胀率是不同的，通常给定的数值系指某特定温区的平均线膨胀系数。它是衡量材料热膨胀性大小的性能指标。

10、电阻率

长度为1m截面积为1m2的导体所具有的电阻值为电阻率，是表示材料通过电流时阻力大小的指标，电阻率高的材料电阻大，导电性能差；反之，导电性能好。

11、电导率

导体维持单位电位梯度（即电位差）时，流过单位面积的电流成为电导率，它是反映导体中电场和电流密度关系的物理量，是衡量导体导电性能好坏的指标，与电阻率互为倒数。在金属中以银的导电性最好，其导电率规定为100%。其他金属材料与银相比，所得百分数就是该材料的电导率。