关于铝青铜
铝青铜是铜基合金的一个家族,提供了其他合金系列无法比拟的机械和化学性能的组合。它们含有大约5%到12%的铝。此外,铝青铜还含有镍、硅、锰和铁。它们具有优异的强度,类似于低合金钢,以及优异的耐腐蚀性,特别是在海水和类似环境中,合金的性能往往优于许多不锈钢。它们优异的耐蚀性源于合金中的铝,铝与大气中的氧发生反应,形成一层薄而坚韧的氧化铝(氧化铝)表面层,作为富铜合金的防腐屏障。它们有锻造和铸造的形式。铝青铜通常是金黄色的。
总结
的名字 | 铝青铜 |
在STP阶段 | 固体 |
密度 | 7640公斤/立方米 |
极限抗拉强度 | 550 MPa |
屈服强度 | 250 MPa |
杨氏弹性模量 | 110年平均绩点 |
布氏硬度 | 170布氏硬度 |
熔点 | 1030°C |
热导率 | 59 W /可 |
热容 | 380 J / g K |
价格 | 9美元/公斤 |
铝青铜密度
换句话说,一种物质的密度(ρ)是该物质的总质量(m)除以该物质所占的总体积(V)。标准的SI单位是公斤/立方米(公斤/米3.).标准英语单位是磅每立方英尺质量(磅/英尺3.).
铝青铜密度为7640公斤/米3..
例如:密度
计算一个由铝青铜制成的立方体的高度,它重达一吨。
解决方案:
密度定义为单位体积质量.它在数学上被定义为质量除以体积:ρ= m / V
因为一个立方体的体积是它的边的三次方(V = a3.),则可计算出此立方体的高度:
这个立方体的高度是A = 0.508米.
材料的密度
铝青铜的机械性能
材料经常被选择用于各种应用,因为它们具有理想的机械特性组合。对于结构应用,材料性能是至关重要的,工程师必须考虑到这一点欧宝体育客户端。
铝青铜强度
在材料力学中材料的强度它能承受施加的载荷而不发生失效或塑性变形。材料强度基本上考虑的是外部负载应用于一种材料及其结果变形或者材料尺寸的变化。材料的强度它能承受这种施加的载荷而不发生故障或塑性变形。
极限抗拉强度
极限抗拉强度铝青铜- UNS C95400约550兆帕。
的极限抗拉强度工程上的最大值是多少应力-应变曲线.这对应于最大应力它可以被处于张力中的结构所维持。极限抗拉强度常被简称为“抗拉强度”,甚至简称为“极限”。如果施加这种应力并保持这种应力,就会导致断裂。通常,这个值远远大于屈服应力(对于某些类型的金属来说,比屈服应力高出50%到60%)。当韧性材料达到极限强度时,它会发生颈缩,截面面积局部减小。应力-应变曲线不包含高于极限强度的应力。尽管变形可以继续增加,但在达到极限强度后,应力通常会减少。它是一种密集属性;因此,它的值不取决于试件的大小。然而,它取决于其他因素,如标本的制备,表面缺陷的存在或其他情况,以及温度的测试环境和材料。极限抗拉强度从铝的50兆帕到高强度钢的3000兆帕不等。
屈服强度
屈服强度的铝青铜- UNS C95400约250兆帕。
的屈服点点在a上吗应力-应变曲线这表明了弹性行为的极限和塑性行为的开始。屈服强度或者屈服应力是材料特性定义为材料开始塑性变形的应力,而屈服点是材料开始非线性(弹性+塑性)变形的点。在屈服点之前,材料会发生弹性变形,当外加应力消除后,材料会恢复到原来的形状。一旦超过屈服点,部分变形将是永久的和不可逆的。有些钢和其他材料表现出一种称为屈服点现象的行为。屈服强度从低强度铝的35兆帕到高强度钢的大于1400兆帕不等。
杨氏弹性模量
杨氏弹性模量铝青铜- UNS C95400GPa约为110。
的杨氏弹性模量是在单轴变形的线性弹性状态下的拉应力和压应力的弹性模量,通常通过拉伸试验来评估。在极限应力范围内,物体将能够在去除载荷后恢复其尺寸。施加的应力使晶体中的原子离开它们的平衡位置。所有的原子位移相同,仍然保持它们的相对几何形状。当应力消除后,所有的原子都回到原来的位置,不会发生永久变形。根据胡克定律,应力与应变成正比(在弹性区域),斜率为杨氏模量.杨氏模量等于纵向应力除以应变。
铝青铜硬度
布氏硬度的铝青铜- UNS C95400约为170 MPa。铝青铜的硬度随着铝(和其他合金)含量的增加以及冷加工引起的应力的增加而增加。
洛氏硬度试验是一种最常见的压痕硬度试验方法,是为硬度试验而发展起来的。与布氏试验相比,罗克韦尔试验测量的是压头在大载荷(主要载荷)下的穿透深度与预紧载荷(次要载荷)下的穿透深度。小载荷建立零位。施加主负载,然后在仍然保持小负载的情况下删除主负载。用主载荷作用前后的穿透深度差来计算洛氏硬度值.也就是说,穿透深度与硬度成反比。洛氏硬度的主要优点是它能够直接显示硬度值.结果是一个无量纲数,记为HRA、HRB HRC等,其中最后一个字母是各自的罗克韦尔刻度。
用Brale穿透器进行罗克韦尔C试验(120°钻石锥),主载荷150kg。
例如:强度
假设一个塑料棒,它是由铝青铜制成的。这根塑料棒的截面积为1厘米2.计算该材料达到极限抗拉强度所需的拉力,即UTS = 550 MPa。
解决方案:
压力(σ)可等价于单位面积的荷载或垂直于力的每横截面面积(A)所施加的力(F):
因此,达到极限抗拉强度所需的拉力为:
F= UTS * A = 550 * 106x 0.0001 =55 000牛
铝青铜的热性能
热性能对材料的响应是指材料对其变化的响应温度并且要应用热.当固体吸收时能源以热的形式,它的温度上升,尺寸增大。但不同材料的反应对热的应用不同的.
热容,热膨胀,热导率是在固体的实际使用中往往至关重要的性质。
铝青铜熔点
的熔点铝青铜- UNS C95400在1030°C。
一般来说,融化是一个相变从固相到液相的物质。的ob电竞集团 一种物质的温度是发生这种相变的温度。的熔点也定义了固体和液体可以平衡存在的条件。
铝青铜的热导率
热导率铝青铜- UNS C95400是59 W /(该调查)。
固体材料的传热特性是通过一种称为热的特性来测量的热导率, k(或λ),以W / m。K.它是衡量一种物质通过一种材料传递热量的能力传导.请注意,傅立叶定律适用于所有物质,不论其状态(固体、液体或气体),因此,它也被定义为液体和气体。
的热导率大多数液体和固体的密度随温度而变化。对于蒸汽,它也取决于压力。一般来说:
大多数材料几乎都是均匀的,因此我们通常可以这样写k = k (T).y和z方向的热导率也有类似的定义(ky, kz),但对于各向同性材料,热导率与传递方向无关,kx = ky = kz = k。
例如:传热计算
热导率的定义是由于温度的差异,通过一定厚度的正方形材料(米)传递的热量(瓦)。材料的导热系数越低,材料的抗传热能力就越大。
计算的速率热通量穿过3米× 10米的墙(a = 30米)2).墙厚15厘米(L1),它是由铝青铜制成的热导率k1= 59 W / m。K(poor thermal insulator). Assume that, the indoor and the outdoor温度分别为22°C和-8°C,对流换热系数里面和外面都是h1= 10 W / m2K和h2= 30 W / m2分别K。注意,这些对流系数特别强烈地依赖于环境和内部条件(风,湿度等)。
计算热流密度(热损失)穿过这堵墙。
解决方案:
如前所述,许多传热过程涉及复合系统,甚至涉及两者的结合传导而且对流.使用这些组合系统,通常可以方便地使用总传热系数,被称为的u值.u因子的定义类似于牛顿冷却定律:
的总传热系数与总热阻这取决于问题的几何形状。
假设通过平面壁面的一维传热,不考虑辐射总传热系数可计算为:
的总传热系数U = 1/ (1/10 + 0.15/59 + 1/30) = 7.36 W/m2K
热流密度可以简单计算为:q = 7.36 [W/m]2K] x 30 [K] = 220.79 W/m2
通过这面墙的总热量损失为:问损失=问。A = 220.79 [W/m .2x 30 [m .2] =6623.701 W