Физические свойства металлов
К основным физическим свойствам относят плотность, температуру плавления, удельную теплоемкость, теплопроводность, тепловое расширение.
Плотность - масса единицы объема металла, кг/м3. Большинство сталей имеет плотность 7850 кг/м3 , алюминиевые сплавы - 2500 кг/м3, бронзы - 8500 кг/м3. Эта величина используется для расчета массы поковок и заготовок по их размерам (объему).
Температура плавления - температура, при которой начинается переход металла из твердого состояния в жидкое. Температура плавления технически чистого железа равна 1539 °С, стали с содержанием углерода 2 % - 1450°С.
Удельная теплоемкость - количество теплоты, необходимое для повышения температуры 1 кг металла на 1°С. Сталь имеет наибольшую удельную теплоемкость в интервале температур 800 . . . 1100 °С. Эта величина используется при расчете тепловой энергии, необходимой для нагрева металла перед ковкой. Чем выше удельная теплоемкость металла, тем больше требуется энергии на его нагрев до заданной температуры.
Теплопроводность - свойство металла проводить теплоту от более нагретых его участков к менее нагретым; определяется коэффициентом теплопроводности, который учитывают при назначении режима нагрева заготовок перед ковкой. Чем меньше теплопроводность металла, тем больше разница температур наружных и внутренних слоев заготовки при нагреве и тем больше опасность появления трещин в металле вследствие неравномерного нагрева. Теплопроводность сталей (особенно легированных) в 5 раз меньше теплопроводности меди и алюминия, поэтому легированные стали следует нагревать с малой скоростью, чтобы обеспечить равномерный прогрев металла по всему объему заготовки.
Тепловое расширение - способность металла увеличивать линейные размеры и объем при нагревании. Разница в размерах горячего и холодного металла составляет 1 . . . 1,5 %. Она учитывается при изготовлении штампов и контроле размеров горячих поковок, при остывании которых происходит их усадка - уменьшение размеров и объема.
