㈠ 金属是怎样被金属撕碎机撕碎的
根据物理性质、采取热压
㈡ 金属腐蚀原理
金属材料受周围介质的作用而损坏,称为金属腐蚀(Metallic Corrosion)。金属的锈蚀是最常见的腐蚀形态。腐蚀时,在金属的界面上发生了化学或电化学多相反应,使金属转入氧化(离子)状态。这会显着降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能,破坏金属构件的几何形状,增加零件间的磨损,恶化电学和光学等物理性能,缩短设备的使用寿命,甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。金属的腐蚀现象非常普遍。如铁制品生锈(Fe2O3·xH2O),铝制品表面出现白斑(Al2O3),铜制品表面产生铜绿[Cu2(OH)2CO3],银器表面变黑(Ag2S,Ag2O)等都属于金属腐蚀,其中用量最大的金属——铁制品的腐蚀最为常见。
金属腐蚀的本质
金属原子失去电子变为离子,金属发生氧化反应
金属在腐蚀过程中所发生的化学变化,从根本上来说就是金属单质被氧化形成化合物。
金属腐蚀的途径
这种腐蚀过程一般通过两种途径进行:化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀:金属表面与周围介质直接发生化学反应而引起的腐蚀。
金属腐蚀
电化学腐蚀:金属材料(合金或不纯的金属)与电解质溶液接触 , 通过电极反应产生的腐蚀。
生物腐蚀也是金属腐蚀的一种途径
分类及特点
1.1点蚀 (Pitting Corrosion)
点蚀又称坑蚀和小孔腐蚀。点蚀有大有小,一般情况下,点蚀的深度要比其直径大的多。点蚀经常发生在表面有钝化膜或保护膜的金属上。
1.2 缝隙腐蚀 (Crevice Corrossion)
在电解液中,金属与金属或金属与非金属表面之间构成狭窄的缝隙,缝隙内有关物质的移动受到了阻滞,形成浓差电池,从而产生局部腐蚀,这种腐蚀被称为缝隙腐蚀。缝隙腐蚀常发生在设备中法兰的连接处,垫圈、衬板、缠绕与金属重叠处,它可以在不同的金属和不同的腐蚀介质中出现,从而给生产设备的正常运行造成严重障碍,甚至发生破坏事故。对钛及钛合金来说,缝隙腐蚀是最应关注的腐蚀现象。介质中,氧气浓度增加,缝隙腐蚀量增加;PH值减小,阳极溶解速度增加,缝隙腐蚀量也增加;活性阴离子的浓度增加,缝隙腐蚀敏感性升高。但是,某些含氧阴离子的增加会减小缝隙腐蚀量.
1.3 应力腐蚀 (Stress Corrosion)
材料在特定的腐蚀介质中和在静拉伸应力(包括外加载荷、热应力、冷加工、热加工、焊接等所引起的残余应力,以及裂缝锈蚀产物的楔入应力等)下,所出现的低于强度极限的脆性开裂现象,称为应力腐蚀开裂.应力腐蚀开裂是先在金属的腐蚀敏感部位形成微小凹坑,产生细长的裂缝,且裂缝扩展很快,能在短时间内发生严重的破坏。应力腐蚀开裂在石油、化工腐蚀失效类型中所占比例最高,可达50%
1.4 腐蚀疲劳 (Corrosion Fatigue)
腐蚀疲劳是在腐蚀介质与循环应力的联合作用下产生的。这种由于腐蚀介质而引起的抗腐蚀疲劳性能的降低,称为腐蚀疲劳。疲劳破坏的应力值低于屈服点,在一定的临界循环应力值(疲劳极限或称疲劳寿命)以上时,才会发生疲劳破坏。而腐蚀疲劳却可能在很低的应力条件下就发生破断,因而它是很危险的.
影响材料腐蚀疲劳的因素主要有应力交变速度、介质温度、介质成分、材料尺寸、加工和热处理等。增加载荷循环速度、降低介质的PH值或升高介质的温度,都会使腐蚀疲劳强度下降。材料表面的损伤或较低的粗糙度所产生的应力集中,会使疲劳极限下降,从而也会降低疲劳强度.
1.5 晶间腐蚀 (Intergranular Corrosion)
晶间腐蚀是金属材料在特定的腐蚀介质中,沿着材料的晶粒间界受到腐蚀,使晶粒之间丧失结合力的一种局部腐蚀破坏现象。受这种腐蚀的设备或零件,有时从外表看仍是完好光亮,但由于晶粒之间的结合力被破坏,材料几乎丧失了强度,严重者会失去金属声音,轻轻敲击便成为粉末.据统计,在石油、化工设备腐蚀失效事故中,晶间腐蚀约占4%~9%,主要发生在用轧材焊接的容器及热交换器上.
一般认为,晶界合金元素的贫化是产生晶间腐蚀的主要原因。通过提高材料的纯度,去除碳、氮、磷和硅等有害微量元素或加入少量稳定化元素(钛、铌),以控制晶界上析出的碳化物及采用适当的热处理制度和适当的加工工艺,可防止晶间腐蚀的产生.
1.6 均匀腐蚀 (Uniform Corrosion)
均匀腐蚀是指在与环境接触的整个金属表面上几乎以相同速度进行的腐蚀。在应用耐蚀材料时,应以抗均匀腐蚀作为主要的耐蚀性能依据,在特殊情况下才考虑某些抗局部腐蚀的性能.
1.7 磨损腐蚀 (Erosion-Corrosion)
由磨损和腐蚀联合作用而产生的材料破坏过程叫磨损腐蚀。磨损腐蚀可发生在高速流动的流体管道及载有悬浮摩擦颗粒流体的泵、管道等处。有的过流部件,如高压减压阀中的阀瓣(头)和阀座、离心泵的叶轮、风机中的叶片等,在这些部位腐蚀介质的相对流动速度很高,使钝化型耐蚀金属材料表面的钝化膜,因受到过分的机械冲刷作用而不易恢复,腐蚀率会明显加剧,如果腐蚀介质中存在着固相颗粒,会大大加剧磨损腐蚀.
1.8 氢脆 (Hydrogen Embrittlement)
金属材料特别是钛材一旦吸氢,就会析出脆性氢化物,使机械强度劣化。在腐蚀介质中,金属因腐蚀反应析出的氢及制造过程中吸收的氢,是金属中氢的主要来源。金属的表面状态对吸氢有明显的影响,研究表明,钛材的研磨表面吸氢量最多,其次为原始表面,而真空退火和酸洗表面最难吸氢。钛材在大气中氧化处理能有效防止吸氢.
㈢ 试就金属的两种基本破坏形式说明破坏的原因
两种基本破坏形式有拉伸破坏和剪切破坏两种,以脆性材料铸铁和韧性材料低碳钢为例
铸铁:
拉伸试验——断口是平面,属于拉伸破坏
压缩试验——45度碎裂,只能剪切破坏
脆性材料的抗剪切强度大于抗拉伸强度。弹性变形很小,基本无塑性变形,屈服强度与抗拉强度基本相同。
低碳钢:
拉伸试验——变形很大,断口缩颈后,端口有45度茬口,属于剪切破坏
压缩试验——呈腰鼓形塑性变形
韧性材料的抗剪切强度小于抗拉伸强度。弹性变形和塑性变形都很大
㈣ 金属腐蚀机理及防腐措施
对于钢铁而言,最主要的腐蚀有:氧化、电化学腐蚀、酸蚀。
最常见的防腐措施有:表面涂覆、电镀或热镀其他金属、其他金属镶嵌。
㈤ 什么液体可以破坏金属
食盐水、硫酸、酸性铬酸溶液、过氧化物、硫酸铜等。
1、食盐水
食盐的主要成分是氯化钠(NaCl),所以食盐水主要是由氯化钠溶液组成的。
2、硫酸
硫酸(化学式:H₂SO₄),硫的最重要的含氧酸,质量分数一般在75%左右;后者可得质量分数98.3%的纯浓硫酸。
3、酸性铬酸溶液
铬酸仅仅存在于溶液中。由三氧化铬溶于水中而得。其溶液用于镀铬。是假想的三氧化铬的水合物H2CrO4。只会呈溶液或盐类而存在。有时也指三氧化铬。
4、过氧化物
过氧化物是指含有过氧基-O-O-的化合物。可看成过氧化氢的衍生物,分子中含有过氧离子是其特征。
5、硫酸铜
硫酸铜(化学式:CuSO4),为白色或灰白色粉末。其水溶液呈弱酸性,显蓝色。硫酸铜是制备其他含铜化合物的重要原料。
㈥ 金属疲劳的物理原理
金属疲劳英文词条名:fatigue of metal。金属疲劳是指一种在交变应力作用下,金属材料发生破坏的现象。机械零件在交变压力作用下,经过一段时间后,在局部高应力区形成微小裂纹,再由微小裂纹逐渐扩展以致断裂。疲劳破坏具有在时间上的突发性,在位置上的局部性及对环境和缺陷的敏感性等特点,故疲劳破坏常不易被及时发现且易于造成事故。应力幅值、平均应力大小和循环次数是影响金属疲劳的三个主要因素。
金属内部结构并不均匀,从而造成应力传递的不平衡,有的地方会成为应力集中区。与此同时,金属内部的缺陷处还存在许多微小的裂纹。在力的持续作用下,裂纹会越来越大,材料中能够传递应力部分越来越少,直至剩余部分不能继续传递负载时,金属构件就会全部毁坏。
早在100多年以前,人们就发现了金属疲劳给各个方面带来的损害。但由于技术的落后,还不能查明疲劳破坏的原因。直到显微镜和电子显微镜相继出现之后,使人类在揭开金属疲劳秘密的道路上不断取得新的成果,并且有了巧妙的办法来对付这个大敌。
在金属材料中添加各种“维生素”是增强金属抗疲劳的有效办法。例如,在钢铁和有色金属里,加进万分之几或千万分之几的稀土元素,就可以大大提高这些金属抗疲劳的本领,延长使用寿命。随着科学技术的发展,现已出现“金属免疫疗法”新技术,通过事先引入的办法来增强金属的疲劳强度,以抵抗疲劳损坏。此外,在金属构件上,应尽量减少薄弱环节,还可以用一些辅助性工艺增加表面光洁度,以免发生锈蚀。对产生震动的机械设备要采取防震措施,以减少金属疲劳的可能性。在必要的时候,要进行对金属内部结构的检测,对防止金属疲劳也很有好处。
金属疲劳所产生的裂纹会给人类带来灾难。然而,也有另外的妙用。利用金属疲劳断裂特性制造的应力断料机已经诞生。可以对各种性能的金属和非金属在某一切口产生疲劳断裂进行加工。这个过程只需要2秒钟以下的时间,而且,越是难以切削的材料,越容易通过这种加工来满足人们的需要。
㈦ 金属单质与非金属单质熔化破坏的是什么作用力
金属单质与非金属单质熔化破坏的是什么作用力
金属单质是金属晶体,靠金属键聚集在一起,融化破坏的是金属键.非金属单质有分子晶体和原子晶体之分,如常温下的气体形成的单质,是分子晶体,融化破坏的是分子间作用力,即范德华力.而如金刚石,是原子晶体,融化破坏的是共价键.