Свойства алюминия
Физические свойства алюминия. Алюминий — серебристо-белый легкий металл. Расположен в III группе Периодической системы элементов Д.И.Менделеева под номером 13; атомная масса алюминия — 26,98. Конфигурация внешней электронной оболочки 3s23р; атомный радиус — 0,143 мм, ионный радиус А1 3+ (в скобках указаны координационные числа) 0,053 нм (4); 0,062 нм (5); 0,067 нм (6); энергия ионизации А1 -» А1 + -> А1 2+ —> А1 3+ — соответственно 5,984; 18,828; 28,44 эВ; сродство к электрону 0,5 эВ; электроотрицательность по Поллингу — 1,5; поперечное сечение захвата тепловых нейтронов — 215*10-25 м2
Плотность алюминия(99,996% Al), г/см3, при температуре: |
| 20 °С |
2,6989 |
| 1000 °С |
2,289 |
Температура, °С: |
| плавления |
660 |
| кипения |
~2452 |
Теплота кДж/моль: |
| плавления |
10,55 |
| испарения |
291,4 |
Давление пара, Па, при температуре: |
| 660 °С |
0,266 |
| 1123 °С |
13 3 |
| 1279 °С |
133 |
Удельная теплоемкость алюминия, Дж/(кг*К), при температуре:
|
| 20 °С |
929,46 |
| 100 °С |
931,98 |
| Коэффициент линейного расширения при температуре 20-100 °С, К-1 |
24,58*10-6 |
Теплопроводность алюминия, Вт/( м*К), при температуре: |
| 20 °С |
217 |
| 190 °С |
343 |
| Электропроводность по отношению к меди при температуре 20 °С |
65,5% |
| Удельное электросопротивление, мк*Ом*м |
0.0265 |
| Температурный коэффициент электросопротивления |
0,042 |
Динамическая вязкость алюминия(99,85% Al), Н*с/м2, при температуре: |
| 800 °С |
2*10-3 |
| 1123 °С |
1,540-3 |
| 1279 °С |
1,3*10-3 |
Модуль нормальной упругости алюминия Е, МПа, при температуре: |
| 180 °С |
7,8*104 |
| 20 °С |
7,1*104 |
| 100 °С |
7,0*104 |
| 200 °С |
6,6*104 |
| 400 °С |
5,6*104 |
| 500 °С |
5,0*104 |
| 600 °С |
4,4*104 |
| Модуль сдвига при температуре 20 °С |
2,7*104 МПа |
| Магнитная характеристика алюминия |
Слабо парамагнитен |
Механические свойства алюминия
Временное сопротивление разрыву σв,МПА: |
| в отожженном состоянии |
50 |
| в деформированном (холоднокатаном) состоянии |
115 |
Предел текучести алюминия s 0,2 : |
| в отожженном состоянии |
50-80 |
| в деформированном состоянии |
120 |
Предел усталости алюминия (500*10 6 циклов),σ -1: |
| в отожженном состоянии |
40 |
| в деформированном состоянии |
50 |
Предел ползучести алюминия, при температуре: |
| 15 °С |
50 |
| 100 °С |
27 |
| 200 °С |
7 |
Предел прочности алюминия при срезе,σср: |
| в отожженном состоянии |
60 |
| в деформированном состоянии |
100 |
Относительное удлинение алюминия, δ: |
| в отожженном состоянии |
30-40% |
| в деформированном состоянии |
5-10% |
Относительное сужение алюминия, ψ: |
| в отожженном состоянии |
70-90% |
| в деформированном состоянии |
50-60% |
| Ударная вязкость при температуре 20 °С aм |
140 |
Твердость алюминия по Бринеллю, НВ: |
| в отожженном состоянии |
25 |
| в литом состоянии |
20 |
| в деформированном состоянии |
30-35 |
При охлаждении алюминия до температуры ниже 120 К его прочностные свойства в отличии от большинства металлов возрастают, а пластичность не изменяется (табл. 1.7).
Таблица 1.7.
Механические свойства алюминия различной чистоты
| Состояние |
Содержание Аl, % |
Предел прочности при растяжении σв2МПа |
Предел текучести при растяжении σ.00,2, МПа |
Относительное удлинение δ, % |
Твердость по Бринеллю, НВ |
| Литой в землю |
99,996 |
50 |
— |
45 |
13-15 |
| Литой в землю |
99,5 |
75 |
— |
29 |
20 |
| Литой в землю |
99.0 |
85 |
— |
20 |
25 |
| Литой в кокиль |
99,0 |
90 |
- |
25 |
25 |
| Деформированный и отожженный |
99.0 |
90 |
30 |
30 |
25 |
| Деформированный |
99,0 |
140 |
100 |
12 |
32 |
| Литой в землю |
98,0 |
90 |
35 |
12,5 |
28 |
Технологические свойства алюминия
| Температура |
°С |
Литья
Горячей обработки
Отжига
Отпуска
Линейная усадка, %
Допускаемая деформация (холодная и горячая), %
Начало рекристаллизации, °С
Жидкотекучесть, мм. |
690-710
350-450
370-400
150
2,7
75-90
150
317 |
|
