धातुओं के भौतिक गुण तालिका 9. धातुओं के भौतिक गुण

घनत्व।यह इनमें से एक है सबसे महत्वपूर्ण विशेषताएँधातुएँ और मिश्रधातुएँ। धातुओं को उनके घनत्व के अनुसार निम्नलिखित समूहों में विभाजित किया गया है:

फेफड़े(घनत्व 5 ग्राम/सेमी 3 से अधिक नहीं) - मैग्नीशियम, एल्यूमीनियम, टाइटेनियम, आदि:

भारी- (घनत्व 5 से 10 ग्राम/सेमी 3 तक) - लोहा, निकल, तांबा, जस्ता, टिन, आदि (यह सबसे व्यापक समूह है);

बहुत भारी(घनत्व 10 ग्राम/सेमी3 से अधिक) - मोलिब्डेनम, टंगस्टन, सोना, सीसा, आदि।

तालिका 2 धातुओं के घनत्व मान को दर्शाती है। (यह और निम्नलिखित तालिकाएँ उन धातुओं के गुणों को दर्शाती हैं जो कलात्मक ढलाई के लिए मिश्र धातुओं का आधार बनती हैं)।

तालिका 2. धातु घनत्व.

गलनांक।पिघलने बिंदु के आधार पर, धातु को निम्नलिखित समूहों में विभाजित किया जाता है:

फ्यूज़ होने वाले(गलनांक 600 डिग्री सेल्सियस से अधिक नहीं है) - जस्ता, टिन, सीसा, बिस्मथ, आदि;

मध्यम पिघलने वाला(600 o C से 1600 o C तक) - इनमें मैग्नीशियम, एल्यूमीनियम, लोहा, निकल, तांबा, सोना सहित लगभग आधी धातुएँ शामिल हैं;

आग रोक(1600 o C से अधिक) - टंगस्टन, मोलिब्डेनम, टाइटेनियम, क्रोमियम, आदि।

पारा एक तरल पदार्थ है.

कलात्मक कास्टिंग बनाते समय, धातु या मिश्र धातु का पिघलने बिंदु पिघलने वाली इकाई और दुर्दम्य मोल्डिंग सामग्री की पसंद निर्धारित करता है। जब किसी धातु में एडिटिव्स मिलाए जाते हैं, तो पिघलना बिंदु, एक नियम के रूप में, कम हो जाता है।

तालिका 3. धातुओं के गलनांक और क्वथनांक।

विशिष्ट ऊष्मा. यह एक इकाई द्रव्यमान का तापमान एक डिग्री बढ़ाने के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा है। विशिष्ट ताप क्षमता बढ़ने के साथ घटती जाती है क्रम संख्याआवर्त सारणी में तत्व. ठोस अवस्था में किसी तत्व की परमाणु द्रव्यमान पर विशिष्ट ताप क्षमता की निर्भरता लगभग डुलोंग और पेटिट कानून द्वारा वर्णित है:

एम ए सी एम = 6.

कहाँ, एम ए - परमाणु द्रव्यमान; सेमी- विशिष्ट ताप क्षमता (J/kg * o C)।

तालिका 4 कुछ धातुओं की विशिष्ट ऊष्मा क्षमता दर्शाती है।

तालिका 4. धातुओं की विशिष्ट ताप क्षमता।

धातुओं के संलयन की गुप्त ऊष्मा। यह विशेषता (तालिका 5), धातुओं की विशिष्ट ताप क्षमता के साथ, बड़े पैमाने पर पिघलने वाली इकाई की आवश्यक शक्ति निर्धारित करती है। कम पिघलने वाली धातु को पिघलाने के लिए कभी-कभी दुर्दम्य धातु की तुलना में अधिक तापीय ऊर्जा की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, तांबे को 20 से 1133 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करने के लिए एल्यूमीनियम की समान मात्रा को 20 से 710 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करने की तुलना में डेढ़ गुना कम तापीय ऊर्जा की आवश्यकता होगी।

तालिका 5. धातु की गुप्त ऊष्मा

ताप की गुंजाइश। ऊष्मा क्षमता शरीर के एक भाग से दूसरे भाग में तापीय ऊर्जा के स्थानांतरण, या अधिक सटीक रूप से, तापमान प्रवणता की उपस्थिति के कारण निरंतर माध्यम में ऊष्मा के आणविक स्थानांतरण को दर्शाती है। (तालिका 6)

तालिका 6. 20 डिग्री सेल्सियस पर धातुओं की तापीय चालकता गुणांक

कलात्मक ढलाई की गुणवत्ता का धातु की तापीय चालकता से गहरा संबंध है। गलाने की प्रक्रिया के दौरान, न केवल धातु का पर्याप्त उच्च तापमान सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है, बल्कि तरल स्नान की पूरी मात्रा में एक समान तापमान वितरण प्राप्त करना भी महत्वपूर्ण है। तापीय चालकता जितनी अधिक होगी, तापमान उतना ही अधिक समान रूप से वितरित होगा। विद्युत चाप पिघलने के दौरान, अधिकांश धातुओं की उच्च तापीय चालकता के बावजूद, स्नान के क्रॉस सेक्शन में तापमान का अंतर 70-80 o C तक पहुँच जाता है, और कम तापीय चालकता वाली धातु के लिए यह अंतर 200 o C या अधिक तक पहुँच सकता है।

प्रेरण पिघलने के दौरान तापमान संतुलन के लिए अनुकूल परिस्थितियाँ निर्मित होती हैं।

थर्मल विस्तार गुणांक. यह मान, जो 1 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करने पर 1 मीटर लंबे नमूने के आयामों में परिवर्तन को दर्शाता है, तामचीनी कार्य के लिए महत्वपूर्ण है (तालिका 7)

धातु आधार और इनेमल के थर्मल विस्तार गुणांक जितना संभव हो उतना करीब होना चाहिए ताकि फायरिंग के बाद इनेमल में दरार न पड़े। सिलिकॉन ऑक्साइड और अन्य तत्वों के ठोस गुणांक का प्रतिनिधित्व करने वाले अधिकांश एनामेल में थर्मल विस्तार का गुणांक कम होता है। जैसा कि अभ्यास से पता चला है, एनामेल्स लोहे और सोने से बहुत अच्छी तरह चिपकते हैं, और तांबे और चांदी से कम मजबूती से चिपकते हैं। यह माना जा सकता है कि टाइटेनियम एनामेलिंग के लिए एक बहुत ही उपयुक्त सामग्री है।

तालिका 7. धातुओं का तापीय विस्तार गुणांक।

परावर्तनशीलता. यह एक धातु की एक निश्चित लंबाई की प्रकाश तरंगों को प्रतिबिंबित करने की क्षमता है, जिसे मानव आंख रंग के रूप में देखती है (तालिका 8)। धातु के रंग तालिका 9 में दिखाए गए हैं।

तालिका 8. रंग और तरंग दैर्ध्य के बीच पत्राचार।

तालिका 9. धातु के रंग।

सजावटी और व्यावहारिक कलाओं में शुद्ध धातुओं का व्यावहारिक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है। विभिन्न उत्पादों के निर्माण के लिए, मिश्र धातुओं का उपयोग किया जाता है, जिनकी रंग विशेषताएँ आधार धातु के रंग से काफी भिन्न होती हैं।

लंबे समय के दौरान, आभूषणों, घरेलू वस्तुओं, मूर्तियों और कई अन्य प्रकार की कलात्मक कास्टिंग के निर्माण के लिए विभिन्न कास्टिंग मिश्र धातुओं के उपयोग में व्यापक अनुभव जमा किया गया है। हालाँकि, मिश्र धातु की संरचना और इसकी परावर्तनशीलता के बीच संबंध अभी तक सामने नहीं आया है।

पिछले साल आपको प्रकृति के बारे में पहले से ही अंदाज़ा है रासायनिक बंध, धातु क्रिस्टल में विद्यमान, - धातु कनेक्शन. आइए याद रखें कि धातु क्रिस्टल जाली के नोड्स पर धातुओं के परमाणु और सकारात्मक आयन होते हैं, जो पूरे क्रिस्टल से संबंधित साझा बाहरी इलेक्ट्रॉनों के माध्यम से जुड़े होते हैं। ये इलेक्ट्रॉन सकारात्मक आयनों के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण बलों की भरपाई करते हैं और इस तरह उन्हें बांधते हैं, जिससे धातु की जाली की स्थिरता सुनिश्चित होती है।

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1. सबसे अधिक गलने योग्य धातु का नाम बताइये।

सर्वाधिक गलने योग्य धातु पारा है। पहले से ही कमरे का तापमानयह एक तरल पदार्थ है. गलनांक -39C.

2. प्रौद्योगिकी में धातुओं के किन भौतिक गुणों का उपयोग किया जाता है?

प्रौद्योगिकी में, धातुओं के विद्युत चालकता, कठोरता और गर्मी प्रतिरोध जैसे गुणों का उपयोग किया जाता है।

3. फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव, यानी प्रकाश किरणों के प्रभाव में इलेक्ट्रॉनों को उत्सर्जित करने के लिए धातुओं की संपत्ति की विशेषता है क्षार धातुएँ, उदाहरण के लिए सीज़ियम के लिए। क्यों? इस संपत्ति का उपयोग कहां किया जाता है?

क्षार धातुओं में सबसे कम आयनीकरण ऊर्जा होती है, अर्थात। वे अंतिम परत से आसानी से एक इलेक्ट्रॉन दान करते हैं। इस इलेक्ट्रॉन को धातु से दूर ले जाने के लिए प्रकाश की ऊर्जा (फोटॉन) भी पर्याप्त होती है।

फोटोइलेक्ट्रिक उपकरणों का प्रभाव फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव की घटना पर आधारित है, जिसे विज्ञान और प्रौद्योगिकी के विभिन्न क्षेत्रों में विविध अनुप्रयोग प्राप्त हुए हैं - फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव के आधार पर काम करने वाले फोटोकल्स विकिरण ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं।

4. टंगस्टन के कौन से भौतिक गुण गरमागरम लैंप में इसके उपयोग का आधार हैं?

गरमागरम लैंप में इसका उपयोग टंगस्टन की अपवर्तकता पर आधारित है। गलनांक 3422C.

5. धातुओं के कौन से गुण आलंकारिक साहित्यिक अभिव्यक्तियों का आधार हैं: "सिल्वर फ्रॉस्ट", "गोल्डन डॉन", "लीड क्लाउड्स"?

साहित्यिक अभिव्यक्तियाँ "सिल्वर फ्रॉस्ट", "गोल्डन डॉन", "लीड क्लाउड्स" में प्रकाश किरणों को प्रतिबिंबित करने के लिए धातुओं की संपत्ति होती है, जिसके परिणामस्वरूप वे एक विशिष्ट रंग और धात्विक चमक प्राप्त करते हैं।

सभी धातुएँ और मिश्र धातुकुछ गुण हैं. गुण धातुएँ और मिश्रधातुएँचार समूहों में विभाजित: भौतिक, रासायनिक, यांत्रिक और तकनीकी।

भौतिक गुण . भौतिक गुणों के लिए धातुएँ और मिश्रधातुएँशामिल हैं: घनत्व, गलनांक, तापीय चालकता, तापीय विस्तार, विशिष्ट ताप, विद्युत चालकता और चुंबकत्व। कुछ धातुओं के भौतिक गुण तालिका में दिए गए हैं:

धातुओं के भौतिक गुण

नाम	विशिष्ट वज़न, जी 1 सेमी 3	गलनांक, डिग्री सेल्सियस	रैखिक विस्तार गुणांक, α 10 -6	विशिष्ट ऊष्मा क्षमता C, कैल/जी-डिग्री	तापीय चालकता λ, कैल/सेमी सेकंड-डिग्री	20° पर विद्युत प्रतिरोधकता, ओम मिमी / एम
अल्युमीनियम

टंगस्टन



मैंगनीज

मोलिब्डेनम

घनत्व।एक इकाई आयतन में निहित पदार्थ की मात्रा कहलाती है घनत्व।धातु का घनत्व उसके उत्पादन की विधि और प्रसंस्करण की प्रकृति के आधार पर भिन्न हो सकता है।

तापमानगलन. वह तापमान जिस पर धातु पूरी तरह से बदल जाती है ठोस अवस्थातरल में, कहा जाता है गलनांक. प्रत्येक धातु या मिश्रधातु का अपना गलनांक होता है। धातुओं के गलनांक को जानने से धातुओं के सही संचालन में मदद मिलती है थर्मल प्रक्रियाएंधातुओं के ताप उपचार के दौरान।

ऊष्मीय चालकता।अधिक गर्म कणों से कम गर्म कणों में ऊष्मा स्थानांतरित करने की निकायों की क्षमता को तापीय चालकता कहा जाता है . किसी धातु की तापीय चालकता 1 सेमी 2 के क्रॉस सेक्शन वाली धातु की छड़ से गुजरने वाली गर्मी की मात्रा से निर्धारित होती है , 1 सेमी लंबा 1 सेकंड के अंदर. 1°C के तापमान अंतर पर।

थर्मलविस्तार।किसी धातु को एक निश्चित तापमान तक गर्म करने से उसका विस्तार होता है।

गर्म करने पर किसी धातु के बढ़ाव की मात्रा निर्धारित करना आसान होता है यदि धातु के रैखिक विस्तार का गुणांक α ज्ञात हो। धातु ß का आयतन विस्तार गुणांक 3α के बराबर है।

विशिष्टताप की गुंजाइश. तापमान बढ़ाने के लिए आवश्यक ऊष्मा की मात्रा 1 जीप्रति 1°C पदार्थों की विशिष्ट ऊष्मा क्षमता कहलाती है। धातुओं की ऊष्मा क्षमता अन्य पदार्थों की तुलना में कम होती है, इसलिए वे बिना अधिक ऊष्मा के गर्म हो जाती हैं।

इलेक्ट्रिकल कंडक्टीविटी।धातुओं की संचालन क्षमता विद्युत धाराबुलाया इलेक्ट्रिकल कंडक्टीविटी। किसी धातु के विद्युत गुणों को दर्शाने वाली मुख्य मात्रा विद्युत प्रतिरोधकता ρ है, अर्थात वह प्रतिरोध जो किसी दिए गए धातु के 1 मीटर लंबे तार में प्रवाहित होता है और खंड 1 मिमी 2.इसे ओम में परिभाषित किया गया है। विद्युत प्रतिरोधकता का व्युत्क्रम कहलाता है चुनावचालकता.

अधिकांश धातुएँ अत्यधिक प्रवाहकीय होती हैं, जैसे चाँदी, तांबा और एल्युमीनियम। बढ़ते तापमान के साथ, विद्युत चालकता कम हो जाती है, और घटते तापमान के साथ यह बढ़ जाती है।

चुंबकीय गुण.धातुओं के चुंबकीय गुणों को निम्नलिखित मात्राओं द्वारा दर्शाया जाता है: अवशेष प्रेरण, बलपूर्वक बल और चुंबकीय पारगम्यता।

अवशिष्ट प्रेरण (मेंआर) वह चुंबकीय प्रेरण है जो किसी नमूने को चुम्बकित करने और चुंबकीय क्षेत्र हटा दिए जाने के बाद उसमें बना रहता है। अवशिष्ट प्रेरण को गॉस में मापा जाता है।

जबरदस्ती करने वाला बल (एनएस)चुंबकीय क्षेत्र की ताकत है जिसे नमूने पर लागू किया जाना चाहिए ताकि अवशिष्ट प्रेरण को शून्य तक कम किया जा सके, यानी, नमूने को विचुंबकित किया जा सके। प्रपीड़क बल को ओर्स्टेड में मापा जाता है।

चुंबकीय पारगम्यता μ सूत्र द्वारा निर्धारित किसी धातु की चुंबकित होने की क्षमता को दर्शाती है

लोहा, निकल, कोबाल्ट और गैडोलीनियम बाहर की ओर आकर्षित होते हैं चुंबकीय क्षेत्रअन्य धातुओं की तुलना में बहुत अधिक मजबूत, और लगातार चुम्बकित होने की क्षमता बनाए रखता है। इन धातुओं को लौहचुम्बकीय (से) कहा जाता है लैटिन शब्दफेरम - लोहा), और उनका चुंबकीय गुण- लौहचुम्बकत्व. जब 768°C (क्यूरी तापमान) के तापमान तक गर्म किया जाता है, तो लौहचुंबकत्व गायब हो जाता है और धातु गैर-चुंबकीय हो जाती है।

रासायनिक गुण.धातुओं के रासायनिक गुण और मिश्र धातुउन गुणों के नाम बताइए जो विभिन्न सक्रिय मीडिया के रासायनिक प्रभावों से उनका संबंध निर्धारित करते हैं। प्रत्येक धातु या धातु मिश्र धातु में इन वातावरणों के प्रभावों का विरोध करने की एक निश्चित क्षमता होती है।

रासायनिक प्रभाववातावरण स्वयं को प्रकट करता है विभिन्न रूप: लोहे में जंग लग जाती है, कांस्य ऑक्साइड की हरी परत से ढक जाता है, स्टील, बिना किसी सुरक्षात्मक वातावरण के शमन भट्टियों में गर्म करने पर, ऑक्सीकृत हो जाता है, स्केल में बदल जाता है, और सल्फ्यूरिक एसिड आदि में घुल जाता है। इसलिए, धातुओं और मिश्र धातुओं के व्यावहारिक उपयोग के लिए , इन्हें जानना जरूरी है रासायनिक गुण. ये गुण सतह की प्रति इकाई समय में परीक्षण नमूनों के वजन में परिवर्तन से निर्धारित होते हैं। उदाहरण के लिए, स्केल निर्माण के लिए स्टील का प्रतिरोध (गर्मी प्रतिरोध) नमूनों के वजन को 1 घंटे में 1 बढ़ाकर निर्धारित किया जाता है। डी.एमसतह क्षेत्र ग्राम में (आक्साइड के निर्माण के कारण लाभ प्राप्त होता है)।

यांत्रिक विशेषताएं।यांत्रिक गुण प्रदर्शन निर्धारित करते हैं मिश्र धातुबाहरी ताकतों के संपर्क में आने पर. इनमें ताकत, कठोरता, लोच, लचीलापन, प्रभाव शक्ति आदि शामिल हैं।

इरादा करना यांत्रिक विशेषताएं मिश्र धातुउन्हें विभिन्न परीक्षणों से गुजरना पड़ता है।

परीक्षणलचीला(तोड़ना)। यह मुख्य परीक्षण विधि है जिसका उपयोग आनुपातिक सीमा σ पीटीएस, उपज शक्ति निर्धारित करने के लिए किया जाता है σ एस, तन्यता ताकत σ बी सापेक्ष बढ़ाव σ और सापेक्ष संकुचन ψ।

तन्यता परीक्षण के लिए विशेष नमूने बनाए जाते हैं - बेलनाकार और सपाट। धातु का परीक्षण करने के लिए उपयोग की जाने वाली तन्यता परीक्षण मशीन के प्रकार के आधार पर वे विभिन्न आकार के हो सकते हैं।

तन्यता परीक्षण मशीन निम्नानुसार संचालित होती है: परीक्षण नमूना हेड क्लैंप में सुरक्षित किया जाता है और बढ़ते बल के साथ धीरे-धीरे बढ़ाया जाता है आरब्रेक तक.

परीक्षण की शुरुआत में, छोटे भार के तहत, नमूना प्रत्यास्थ रूप से विकृत हो जाता है, इसका बढ़ाव भार में वृद्धि के समानुपाती होता है। लागू भार पर किसी नमूने के बढ़ाव की निर्भरता कहलाती है आनुपातिकता का नियम.

वह सबसे बड़ा भार जिसे एक नमूना आनुपातिकता के नियम से विचलित हुए बिना झेल सकता है, कहलाता है पहलेआनुपातिकता क्राउबार:

σ पीसी = Рр/फो

एफहे मिमी 2.

जैसे-जैसे भार बढ़ता है, वक्र किनारे की ओर विचलित हो जाता है, अर्थात आनुपातिकता के नियम का उल्लंघन होता है। मुद्दे पर आर आरनमूने का विरूपण लोचदार था. विरूपण को लोचदार कहा जाता है यदि नमूना उतारने के बाद यह पूरी तरह से गायब हो जाता है। व्यवहार में, स्टील के लिए लोचदार सीमा को आनुपातिकता सीमा के बराबर माना जाता है।

भार में और वृद्धि के साथ (बिंदु से ऊपर)। दोबारा)वक्र महत्वपूर्ण रूप से विचलित होने लगता है। सबसे छोटा भार जिस पर नमूना भार में उल्लेखनीय वृद्धि के बिना विकृत हो जाता है, कहलाता है नम्य होने की क्षमता:

σ एस=पीएस/एफओ

कहाँ , केजीएफ;

एफ ओ - नमूने का प्रारंभिक क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र, मिमी 2.उपज बिंदु के बाद, भार एक बिंदु तक बढ़ जाता है दोबारा,जहां यह अपनी अधिकतम सीमा तक पहुंचता है। अधिकतम भार को नमूने के क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र से विभाजित करके, तन्यता ताकत:

σb=Pb/Fo,

एफ ओ - नमूने का प्रारंभिक क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र, मिमी 2.बिंदु पर आर केनमूना टूट जाता है. टूटने के बाद नमूने में परिवर्तन से, धातु की प्लास्टिसिटी का आकलन किया जाता है, जो सापेक्ष बढ़ाव δ और संकुचन ψ की विशेषता है।

सापेक्ष बढ़ाव को नमूने की लंबाई में उसकी प्रारंभिक लंबाई के टूटने के बाद वृद्धि के अनुपात के रूप में समझा जाता है, जिसे प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है:

δ= एल 1 - एल 0 / एल 0 · 100%

कहाँ एल 1 - टूटने के बाद नमूने की लंबाई, मिमी;

एल 0 - प्रारंभिक नमूना लंबाई, मिमी.

सापेक्ष संकुचन नमूने के टूटने के बाद उसके प्रारंभिक क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र में कमी का अनुपात है

φ= एफ ओ- एफ 1 / एफ 0 · 100%,

कहाँ एफ ओ - नमूने का प्रारंभिक क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र, मिमी 2;

एफ 1 - टूटने वाली जगह (गर्दन) पर नमूने का क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र, मिमी 2.

रेंगना परीक्षण.रेंगना एक संपत्ति है मिश्र धातुनिरंतर भार के तहत धीरे-धीरे और लगातार प्लास्टिक रूप से विकृत हो जाता है उच्च तापमान. रेंगना परीक्षण का मुख्य उद्देश्य रेंगने की सीमा निर्धारित करना है - एक निश्चित तापमान पर लंबे समय तक काम करने वाले तनाव का परिमाण।

काम करने वाले हिस्सों के लिए लंबे समय तकपर ऊंचा तापमान, एक स्थिर प्रक्रिया के दौरान केवल रेंगने की दर को ध्यान में रखें और सीमा की स्थिति निर्धारित करें, उदाहरण के लिए प्रति 1000 घंटे 1°/o। या 1°/o प्रति 10,000 घंटे।

परीक्षणप्रभाव शक्ति के लिए.धातुओं की प्रभाव भार का प्रतिरोध करने की क्षमता कहलाती है प्रभाव की शक्ति. संरचनात्मक स्टील्स को मुख्य रूप से प्रभाव शक्ति परीक्षण के अधीन किया जाता है, क्योंकि उनमें न केवल उच्च स्थैतिक शक्ति होनी चाहिए, बल्कि उच्च प्रभाव क्रूरता भी होनी चाहिए।

परीक्षण के लिए, मानक आकार और आकार का एक नमूना लें। सैंपल को बीच में से काटा जाता है ताकि परीक्षण के दौरान वह इसी जगह पर टूट जाए।

नमूने का परीक्षण इस प्रकार किया जाता है। परीक्षण नमूना पेंडुलम ढेर चालक के समर्थन पर रखा गया है बिस्तर पर पायदान . लंगर वज़न जी ऊंचाई तक उठाया गया एच 1 . इतनी ऊंचाई से गिरने पर पेंडुलम चाकू की धार से नमूने को नष्ट कर देता है, जिसके बाद वह ऊंचाई तक उठ जाता है एच 2 .

व्यय किया गया कार्य पेंडुलम के वजन और नमूने के नष्ट होने से पहले और बाद में उसके उठने की ऊंचाई से निर्धारित होता है। एक।

नमूने के विनाश के कार्य को जानकर, हम प्रभाव शक्ति की गणना करते हैं:

α को=ए/एफ

कहाँ ए- नमूने को नष्ट करने पर खर्च किया गया कार्य, केजीएसएम;

एफ - चीरा स्थल पर नमूने का क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र, सेमी 2.

रास्ताब्रिनेल. इस विधि का सार है , कि, एक यांत्रिक प्रेस का उपयोग करके, एक कठोर स्टील की गेंद को एक निश्चित भार के तहत परीक्षण के तहत धातु में दबाया जाता है और कठोरता परिणामी छाप के व्यास से निर्धारित होती है।

रॉकवेल विधि. रॉकवेल विधि का उपयोग करके कठोरता निर्धारित करने के लिए, 120° के शीर्ष कोण वाले हीरे के शंकु का उपयोग किया जाता है, या 1.58 व्यास वाली स्टील की गेंद मिमी.इस विधि से, प्रिंट का व्यास नहीं मापा जाता है, बल्कि हीरे के शंकु या स्टील की गेंद के इंडेंटेशन की गहराई मापी जाती है। परीक्षण की समाप्ति के तुरंत बाद सूचक तीर द्वारा कठोरता का संकेत दिया जाता है। उच्च कठोरता वाले कठोर भागों का परीक्षण करते समय, एक हीरे के शंकु और 150 के भार का उपयोग किया जाता है। केजीएफ.इस मामले में, कठोरता को एक पैमाने पर मापा जाता है साथऔर निरूपित करें एच.आर.सी.यदि परीक्षण के दौरान स्टील की गेंद और 100 kgf का भार लिया जाता है, तो कठोरता को एक पैमाने पर मापा जाता है मेंऔर निरूपित करें एचआरबी.बहुत कठोर सामग्रियों या पतले उत्पादों का परीक्षण करते समय, एक हीरे के शंकु और 60 के भार का उपयोग करें केजीएफ.कठोरता को एक पैमाने पर मापा जाता है एऔर निरूपित करें एचआरए.

रॉकवेल डिवाइस पर कठोरता निर्धारित करने के लिए भागों को अच्छी तरह से साफ किया जाना चाहिए और गहरे निशान से मुक्त होना चाहिए। रॉकवेल विधि आपको धातुओं का सटीक और त्वरित परीक्षण करने की अनुमति देती है।

विकर्स विधि . विकर्स विधि का उपयोग करके कठोरता का निर्धारण करते समय, 136° के इंटरफ़ेस कोण वाले टेट्राहेड्रल हीरे के पिरामिड को सामग्री में दबाए गए टिप के रूप में उपयोग किया जाता है। परिणामी प्रिंट को डिवाइस में शामिल माइक्रोस्कोप का उपयोग करके मापा जाता है। फिर, तालिका का उपयोग करके कठोरता संख्या ज्ञात करें एच.वी.कठोरता को मापते समय, निम्नलिखित भारों में से एक का उपयोग किया जाता है: 5, 10, 20, 30, 50, 100 केजीएफ.छोटे भार से पतले उत्पादों और नाइट्राइड और साइनाइडेटेड भागों की सतह परतों की कठोरता को निर्धारित करना संभव हो जाता है। विकर्स उपकरण आमतौर पर प्रयोगशालाओं में उपयोग किया जाता है।

सूक्ष्म कठोरता निर्धारित करने की विधि . यह विधि बहुत पतली सतह परतों और कुछ संरचनात्मक घटकों की कठोरता को मापती है। मिश्र धातु.

माइक्रोहार्डनेस का निर्धारण पीएमटी-3 डिवाइस का उपयोग करके किया जाता है, जिसमें 0.005-0.5 के भार के तहत हीरे के पिरामिड को इंडेंट करने के लिए एक तंत्र होता है। केजीएफऔर मेटलोग्राफिक माइक्रोस्कोप। परीक्षण के परिणामस्वरूप, परिणामी प्रिंट के विकर्ण की लंबाई निर्धारित की जाती है, जिसके बाद तालिका से कठोरता मान पाया जाता है। पॉलिश की गई सतह वाले माइक्रोसेक्शन का उपयोग सूक्ष्म कठोरता का निर्धारण करने के लिए नमूने के रूप में किया जाता है।

इलास्टिक रीकॉइल विधि. इलास्टिक रीकॉइल विधि का उपयोग करके कठोरता निर्धारित करने के लिए, एक शोर डिवाइस का उपयोग किया जाता है, जो निम्नानुसार संचालित होता है। ऊंचाई से परीक्षण भाग की अच्छी तरह से साफ की गई सतह पर एनहीरे की नोक से सुसज्जित स्ट्राइकर गिर जाता है। भाग की सतह पर प्रहार करने के बाद, स्ट्राइकर ऊंचाई तक उठ जाता है एच।कठोरता संख्याओं की गणना स्ट्राइकर के रिबाउंड की ऊंचाई के आधार पर की जाती है। धातु का परीक्षण जितना कठिन होगा, स्ट्राइकर की रिबाउंड ऊंचाई उतनी ही अधिक होगी, और इसके विपरीत। शोर के उपकरण का उपयोग मुख्य रूप से बड़े क्रैंकशाफ्ट, कनेक्टिंग रॉड हेड, सिलेंडर और अन्य की कठोरता का परीक्षण करने के लिए किया जाता है बड़े हिस्से, जिसकी कठोरता को अन्य उपकरणों से मापना कठिन है। शोर का उपकरण आपको सतह की गुणवत्ता से समझौता किए बिना जमीन के हिस्सों की जांच करने की अनुमति देता है, हालांकि, प्राप्त परीक्षण परिणाम हमेशा सटीक नहीं होते हैं।

कठोरता रूपांतरण तालिका

छाप व्यास (एम मी) ब्रिनेल के अनुसार, गेंद का व्यास 10 मिमी, भार 3000 किलोग्राम	कठोरता संख्या के अनुसार
	ब्रिनेल एन.वी	रॉकवेल स्केल	विकर्स एच.वी
	ब्रिनेल एन.वी		विकर्स एच.वी

खुजलाने की विधि.यह विधि, वर्णित विधियों के विपरीत, इस तथ्य की विशेषता है कि परीक्षण के दौरान न केवल परीक्षण की गई सामग्री का लोचदार और प्लास्टिक विरूपण होता है, बल्कि इसका विनाश भी होता है।

वर्तमान में कठोरता और गुणवत्ता के परीक्षण के लिए उष्मा उपचारविनाश के बिना स्टील के रिक्त स्थान और तैयार भागों के लिए, एक उपकरण का उपयोग किया जाता है - एक आगमनात्मक दोष डिटेक्टर DI-4। यह उपकरण एक वैकल्पिक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र द्वारा उत्तेजित एड़ी धाराओं पर काम करता है, जो नियंत्रित भागों और संदर्भ में सेंसर द्वारा बनाया जाता है।

1. डी.आई. मेंडलीफ की आवर्त सारणी में धातुएँ किस प्रकार स्थित हैं? धातु परमाणुओं की संरचना गैर-धातु परमाणुओं की संरचना से किस प्रकार भिन्न है?
धातुएँ मुख्यतः बायीं और नीचे स्थित हैं आवर्त सारणी, यानी मुख्यतः समूह I-III में। और बाहरी ऊर्जा स्तर पर, धातुओं में आमतौर पर एक से तीन इलेक्ट्रॉन होते हैं (हालांकि अपवाद संभव हैं: सुरमा और बिस्मथ में 5 इलेक्ट्रॉन होते हैं, पोलोनियम में 6 होते हैं)।

2. धातु क्रिस्टल जाली आयनिक और परमाणु क्रिस्टल जाली से संरचना और गुणों में कैसे भिन्न होती हैं?
धातु क्रिस्टल जाली के नोड्स में सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयन और परमाणु होते हैं, जिनके बीच इलेक्ट्रॉन चलते हैं, और आणविक और परमाणु में क्रिस्टल लैटिसअणु और परमाणु क्रमशः नोड्स पर स्थित होते हैं।

3. धातुओं के सामान्य भौतिक गुण क्या हैं? धात्विक बंधन के बारे में विचारों के आधार पर इन गुणों की व्याख्या करें।

4. कुछ धातुएँ लचीली (जैसे तांबा) और अन्य भंगुर (जैसे सुरमा) क्यों होती हैं?
एंटीमनी में बाहरी ऊर्जा स्तर पर 5 इलेक्ट्रॉन होते हैं, तांबे में 1 होता है। इलेक्ट्रॉनों की संख्या में वृद्धि के साथ, आयनों की व्यक्तिगत परतों की ताकत सुनिश्चित की जाती है, जिससे उनकी मुक्त फिसलन को रोका जा सकता है, लचीलापन कम हो जाता है।

5. जब तांबे और जस्ता से युक्त 12.9 ग्राम मिश्र धातु को हाइड्रोक्लोरिक एसिड में "भंग" किया गया, तो 2.24 लीटर हाइड्रोजन (एनएस) प्राप्त हुआ। इस मिश्र धातु में जस्ता और तांबे के द्रव्यमान अंश (प्रतिशत में) की गणना करें।