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【基础知识】金属合金材料
发布时间:2017-09-08 14:29:56

从人类历史发现金属以来,我们很少使用纯金属,而主要使用合金。因为相比于纯金属,合金的综合性能更加优异。


合金是指两种或两种以上的金属(或金属跟非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。

合金具有许多优良的物理、化学或机械性能。一般来说,

合金硬度大于各成分金属

合金熔点低于各成分金属

熔点低于各成分金属,使得其便于进行加工;而硬度大于各成分金属,则使得其加工品的物理性能更加优异。

铜合金

铜合金是我国使用最早的合金,主要包括青铜、黄铜、白铜。

青铜:主要含铜和锡,有良好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀,主要用于制机器零件如轴承、齿轮等。



   司母戊鼎


黄铜:主要含铜和锌,有良好的强度和塑性、易加工、耐腐蚀,主要用于制机器零件、仪表和日用品。


黄铜带


  白铜:主要含铜和镍,它不容易生铜绿,常用于制造精密仪器和装饰品。



           马踏飞燕

  工业上常用铜合金来制造各种机械零件。



  铁合金

按含碳量不同,铁碳合金分为钢与生铁两大类,钢是含碳量为0.03%~2%的铁碳合金。碳钢是最常用的普通钢,冶炼方便、加工容易、价格低廉,而且在多数情况下能满足使用要求,所以应用十分普遍。按含碳量不同,碳钢又分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。随含碳量升高,碳钢的硬度增加、韧性下降。合金钢又叫特种钢,在碳钢的基础上加入一种或多种合金元素,从而具有一些特殊性能,如高硬度、高耐磨性、高韧性、耐腐蚀性,等等。经常加入钢中的合金元素有SiWMnCrNiMoVTi等。我国合金钢的资源相当丰富,除CrCo不足,Mn品位较低外,WMoVTi和稀土金属储量都很高。





生铁




不锈钢

为了防锈又在合金中加入铬和镍,这种钢称为不锈钢。不锈钢通常是指含铬量在1230%的合金钢。


        不锈钢盆


不锈钢外观呈微灰色或银白色。结构紧密,不易氧化生成氧化铁,故有不锈之称。不锈钢是能抵抗酸、碱、盐等腐蚀作用的合金钢的总称。在合金中以铬为主,有的还加入镍钼、钛等元素,以提高抗腐蚀性能。常见的铬不锈钢其含铬量在12%以上,镍铬不锈钢含铬为18%,含镍为8%,镍铬不锈钢的抗蚀性能较铬不锈钢更好。

铝合金

铝合金是向铝中加入少量合金元素,如铜、锰、硅、镁、锌等组成的合金,具有密度小、强度高、耐腐蚀等特点。硬铝有良好的机械性能,强度大,加工性能好,可作轻型结构材料。

铝合金应用范围非常广泛,包括OA办公设备、建筑用材、动车、汽车、光学、轮船、飞机、航空航天等。


铝合金型材

   

   锌合金

  以锌为基加入其他元素组成的合金。按制造工艺可分为铸造锌合金和变形锌合金。

多应用于门锁的大小部件及窗的密封锁、锁座及卡接底板、执手、也可应用于结构性部件和装饰性部件。


  

  新型合金

储氢合金

   储氢合金是由两种特定金属构成的合金,其中一种可以大量吸氢形成稳定的氢化物,而另一种金属虽然与氢的亲和力小,但氢很容易在其中移动。MgCaTiZrYLa等属于第一种金属;FeCoNiCrCuZn等属于第二种金属。前者控制储氢量,后者控制释放氢的可逆性。通过两者合理配制,调节合金的吸放氢性能,制得在室温下能够可逆吸放氢的较理想的储氢材料。

超耐热合金

镍钴合金能耐1 200 ℃的高温,可用于喷气飞机和燃气轮机的构件。镍钴铁非磁性耐热合金在1 200 ℃时仍具有高强度、韧性好的特点,可用于航天飞机的部件和原子反应堆的控制棒等。寻找符合耐高温、可长时间运行10 000 h以上、耐腐蚀、高强度等要求的合金材料,仍是今后研究的方向。


记忆金属

随着社会的发展,我们对金属的认识也在增加。并且,也希望新的材料的诞生。也许在不远将来,我们都会拥有一辆由“记忆金属”制作的汽车,我们再也不怕把汽车碰撞的凹凸不平而心痛惋惜了。这种“记忆金属”即是镍钛合金。如把这样一块金属进行加热,它将形成一定的形态。冷却后,任意揉皱,或使它弯曲,再加热后,它又恢复了原状。




新型金属功能材料除上述几类以外,还有能降低噪音的减振合金;具有替代、增强和修复人体器官和组织的生物医学材料;具有在材料或结构中植入传感器、信号处理器、通信与控制器及执行器,使材料或结构具有自诊断、自适应甚至损伤自愈合等智能功能与生命特征的智能材料等。



















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