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作者王欣欣
出版社中国电力出版社有限责任公司
ISBN9787519849856
出版时间2021-08
装帧平装
开本16开
定价80元
货号11675155
上书时间2024-10-05
第1章电网设备常用金属材料
1.1金属材料概述
金属材料是以过渡族金属为基础的纯金属及含有金属、半金属或非金属的合金。通常情况下可将金属材料分为黑色金属材料和有色金属材料两大类,黑色金属材料包括铁、锰、铬等金属及其合金,有色金属材料包括铝、镁、铜、锌、金、银、钛、钒等金属及其合金。金属材料一般具有良好的物理性能、化学性能、力学性能和工艺性能,随着科学研究的深入,一系列新的合金材料不断被研制生产出来,金属材料的种类越来越多,性能越来越好,这使得金属材料成为机械、建筑、电力等行业中应用最广泛的材料。
在电网设备及部件中,金属材料的用量占比很大,主要有钢铁材料、铝及铝合金材料、铜及铜合金材料。其中,钢铁材料具有良好的综合性能,主要应用于起支撑、传动、紧固作用的电网设备结构部件中,如输电铁塔、开关设备的传动机构、各类紧固件等;铝及铝合金材料具有良好的导电、导热性能和耐大气腐蚀性能,主要应用于起传输电流作用的导电功能部件中,如输电线路中的各种铝合金绞线;铜及铜合金具有优良的导电性能,主要应用于较为关键的载流部位,如隔离开关的触指、设备线夹等。
金属材料的正常服役是电网设备及部件正常工作、电网安全可靠运行的基础保证。对于电力技术人员而言,深入了解和研究电网设备常用的金属材料及其性能是有必要的,这有助于更系统、合理地开展电网设备金属部件从设计制造、验收服役到检修维护整个过程中的工作,以及更有效地分析处理电网设备金属部件失效事故,从而推动电网设备金属检测监督工作的开展。
1.2金属材料的性能
金属材料的性能可分为使用性能和工艺性能两类。使用性能指金属材料在服役过程中所表现出的性能,包括物理性能、化学性能和力学性能,使用性能决定了金属材料的使用范围与使用寿命;工艺性能指在加工制造过程中所表现出的性能,表征金属材料在制造过程中加工成型的适应能力。
1.2.1金属材料的物理性能
金属材料的物理性能是指在不发生化学反应时表现出的对外界的各种本征性能,包括在力学、热学、电学、磁学、光学、声学和原子物理等方面的性能指标,是材料基本特性在这些方面量值化的表现。金属材料的物理性能是确保产品安全和使用寿命的重要依据,并在保证产品质量、合理选择材料、优化材料应用等方面起到重要作用。
金属材料常见的物理性能主要包括密度、比热容、熔点、热膨胀系数(常用线膨胀系数表示,也可用面或体膨胀系数表示)、热导率、电阻率、电导率导电率、电阻温度系数、磁导率等,详见表1-1。
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