Metālu fizikālās un mehāniskās īpašības nosaka metālu daudzveidīgo izmantošanu.
Metālu sakausējumu īpašības atšķiras no metāla īpašībām, kas veido sakausējumu. Parasti sakausējumi tiek veidoti, lai uzlabotu metālu īpašības (izturība pret koroziju, plastiskums, cietība, u.t.t.), atbilstoši to lietojumam.
Zinātņu un tehnoloģiju straujā attīstība rosina zinātniekus radīt jaunus sakausējumus ar noteiktām īpašībām, atbilstoši paredzētajam lietojumam, ņemot vērā gan ekonomiskos, gan vides faktorus.
Attēlā: metāla jumts
Krāsa
Visiem kompaktiem metāliem ar tīru, neoksidētu virsmu raksturīgs metāliskais spīdums. Tas izskaidrojams ar metālu spēju atstarot gaismu.
- Zelts ir dzeltenā krāsā,
- varš – sarkanīgā,
- citi metāli – baltā vai pelēkā krāsā.
Magnētiskās īpašības.
Metāli ir feromagnētiķi – tie labi magnetizējas ārējā elektromagnētiskajā laukā un daļēji saglabā magnētiskās īpašības bez ārēja elektromagnētiskā lauka iedarbības (\(\mathrm{Fe}\), \(\mathrm{Co}\), \(\mathrm{Ni}\)).
Metāli ir feromagnētiķi – tie labi magnetizējas ārējā elektromagnētiskajā laukā un daļēji saglabā magnētiskās īpašības bez ārēja elektromagnētiskā lauka iedarbības (\(\mathrm{Fe}\), \(\mathrm{Co}\), \(\mathrm{Ni}\)).
Cietība
Metālu cietību raksturo Mosa relatīvās cietības skala. Pēc šīs skalas dimanta cietību pieņem par 10.
Mīksto metālu cietība ir no 0,4 (\(\mathrm{Li}\)) līdz 2,9 (\(\mathrm{Al}\)).
Visi IA grupas metāli ir izteikti mīksti metāli.
Viscietākais metāls ir hroms \(\mathrm{Cr}\) (9,0).
Mīksto metālu cietība ir no 0,4 (\(\mathrm{Li}\)) līdz 2,9 (\(\mathrm{Al}\)).
Visi IA grupas metāli ir izteikti mīksti metāli.
Viscietākais metāls ir hroms \(\mathrm{Cr}\) (9,0).
Kaļamība
Metālu spēja bez plaisāšanas deformēties impulsveida spiediena iedarbības rezultātā.
Metālu spēja bez plaisāšanas deformēties impulsveida spiediena iedarbības rezultātā.
Velmējamība
Metālu spēja deformēties nepārtraukta spiediena iedarbībā.
Metālu spēja deformēties nepārtraukta spiediena iedarbībā.
Elektrovadītspēja un siltumvadītspēja:
Stiepjamība - metālu spēja veidot garas stieples ar mazu diametru. Vislabāk stiepjams ir zelts (no 1 grama var izveidot vairāk nekā 2 kilometrus garu stiepli).
Metāli ar mazu stiepjamību (\(\mathrm{Bi}\), \(\mathrm{Mn}\)) ir trausli.
Metālu sakausējumi
Mūsdienu tehnikā metālu sakausējumus izmanto daudz plašāk nekā tīrus metālus.
Izmantojot dažādus komponentus mainīgās attiecībās, var iegūt sakausējumus ar noteiktām īpašībām, piemēram:
Izmantojot dažādus komponentus mainīgās attiecībās, var iegūt sakausējumus ar noteiktām īpašībām, piemēram:
- viegli kūstošus,
- karstumizturīgus,
- pret koroziju izturīgus sakausējumus.
Biežāk sastopamie sakausējumi
Vara sakausējumi:
- bronzas – atkarībā no varam pievienotā metāla (\(\mathrm{Sn}\), \(\mathrm{Al}\), \(\mathrm{Be}\), \(\mathrm{Cd}\), \(\mathrm{Pb}\), \(\mathrm{Ni}\)), sakausējums kļūst nodilumizturīgs, korozijizturīgs, elastīgs u.tml.;
- misiņš – \(\mathrm{Cu}\) un \(\mathrm{Zn}\) (\(\mathrm{Pb}\), \(\mathrm{Sn}\), \(\mathrm{Al}\), \(\mathrm{Mn}\), \(\mathrm{Ni}\)) sakausējums;
- jaunsudrabs – \(\mathrm{Cu}\), \(\mathrm{Ni}\) un \(\mathrm{Zn}\) sakausējums;
- konstantāns – \(\mathrm{Cu}\), \(\mathrm{Ni}\) un \(\mathrm{Mn}\) sakausējums.
Dzelzs – oglekļa sakausējumi:
- čuguni – atkarībā no ražošanas veida un oglekļa un dažādu metālu satura, iegūst čugunus ar dažādām īpašībām (trauslums, elastīgums, korozijizturība);
- tēraudi – iegūst no čuguna vai sakausējot dzelzi ar dažādiem metāliem (\(\mathrm{Mn}\), \(\mathrm{Cr}\), \(\mathrm{Mo}\), \(\mathrm{W}\), \(\mathrm{Ni}\), \(\mathrm{Al}\), \(\mathrm{V}\)).
Sakausējumi ar zemu kušanas temperatūru – piemēram, lodalvas (\(\mathrm{Sn}\) un \(\mathrm{Pb}\)) kušanas temperatūra ir 180ºC, savukārt \(\mathrm{Na}\) un \(\mathrm{K}\) sakausējums kūst -12,6ºC
Īpaši viegli sakausējumi – piemēram, mehāniski izturīgais un vieglais dūralumīnijs (\(\mathrm{Al}\) un \(\mathrm{Ni}\), \(\mathrm{Mg}\), \(\mathrm{Cu}\), \(\mathrm{Mn}\) un \(\mathrm{Si}\) sakausējums);
Īpaši cieti sakausējumi – \(\mathrm{W}\), \(\mathrm{Co}\) un \(\mathrm{C}\) vai \(\mathrm{Cr}\) sakausējums.
No apskatītajām metālu īpašībām var saprast, ka tos ir iespējams ļoti plaši pielietot, piemēram, mašīnbūvē, elektrotehnikas ražošanā, būvniecībā un gandrīz jebkurā citā nozarē