Физические свойства

Плотность характеризует массу вещества в единице объема. Она, с одной стороны, зависит от строения и массы атома, а с другой - упаковкой атомов в кристаллической решетке вещества, а кроме того может изменяться при наличии в металле дефектов (микро- и макродефектов). Следовательно, это свойство может быть использовано для определения количества входящих в состав материала компонентов, если известны эти элементы. Кроме того, при известном и постоянном химическом составе материала определение плотности может дать информацию о количестве дефектов в реальном изделии (макро- микропор, точечных дефектов - вакансий).

Теоретическую плотность материала определяют расчетным путем по количеству входящих в него компонентов и их атомному весу. Реальная плотность материала определяется экспериментально и может быть рассчитана после прямого взвешивания образца и точного измерения его размеров. Основным наиболее точным методом определения плотности является метод годростатического взвешивания согласно закону Архимеда, согласно которому "на тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу жидкости вытесненной телом". Метод реализуется двукратным взвешиванием: на воздухе и жидкости (воде, спирте) с точной известной плотностью при контролируемой температуре с последующим расчетом.

Изменение объема и линейных размеров тела с ростом температуры вызывает изменение плотности и учитывается через характеристику коэффициента линейного и объемного теплового расширения. Этот коэффициент становится самостоятельной характеристикой физических свойств материалов.

Электропроводность и электросопротивление - это структурночувствительные свойства материалов. Они зависят не только от типа металла - основы сплава, но и от соотношения компонентов в материале, от размеров частиц рассматриваемого материала, от концентрации компонентов в фазах. Измерения электропроводности и электросопротивления дают информацию о структуре сплавов, о развивающихся при технологических переделах процессах перестройки кристаллической решетки, об изменении количества (соотношения) фаз в сплавах при нагревах и охлаждениях.

Кроме того, электросопротивление и электропроводность для электротехнических материалов являются важнейшими эксплуатационными свойствами, и, следовательно, могут использоваться в качестве контрольных характеристик, оценивающих качество изделий после их получения согласно тем или иным технологическим процессам получения изделий.

Заданные магнитные свойства материалов могут являться конечной целью определения магнитных характеристик для деталей типа постоянных магнитов, трансформаторной и динамной стали. Основные магнитные свойства определяются в результате анализа так называемой "петли магнитного гистерезиса".

Основными характеристиками магнитных свойств является намагниченность насыщения, коэрцитивная сила, магнитная проницаемость, магнитная восприимчивость и др.

Кроме того, магнитные свойства часто коррелируют с изменением механических характеристик обрабатываемых материалов, в связи с чем их используют для создания неразрушающих методов контроля качества стальных изделий и других ферромагнитных материалов.