常見合金
球墨鑄鐵、錳鋼、不銹鋼、黃銅、青銅、白銅、焊錫、硬鋁、18K黃金、18K白金等等。
銅合金
簡介
純銅呈紫紅色,故又稱紫銅,有的導熱、導電性,其導電性僅次于銀而居金屬的二位。銅具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性和耐蝕性能,是優(yōu)良的電工用金屬材料。
分類
工業(yè)中廣泛使用的銅合金有黃銅、青銅和白銅等。
Cu與Zn的合金稱黃銅,其中Cu占60%~90%、Zn占40%~10%,有優(yōu)良的導熱性和耐腐蝕性,可用作各種儀器零件。再如在黃銅中加入少量Sn,稱為黃銅,具有很好的抗海水腐蝕的能力。在黃銅中加入少量的有潤滑作用的Pb,可用作滑動軸承材料。
青銅是人類使用歷史久的金屬材料,它是Cu、Sn合金。錫的加入明顯地提高了銅的強度,并使其塑性得到改善,抗腐蝕性增強,因此錫青銅常用于制造齒輪等耐磨零部件和耐蝕配件。Sn較貴,已大量用Al、Si、Mn來代替Sn而得到系列青銅合金。鋁青銅的耐蝕性比錫青銅還好。鈹青銅是強度的銅合金,它無磁性又有的抗腐蝕性能,是可與鋼相競爭的彈簧材料。
白銅是Cu-Ni合金,有的耐蝕性和高的電阻,故可用作苛刻腐蝕條件下工作的零部件和電阻器的材料。
黃銅含鋅及少量的錫、鉛、鋁等。
鋁合金
簡介
鋁是分布較廣的元素,在地殼中含量僅次于氧和硅,是金屬中含量的。純鋁密度較低,為2.7 g/cm3,有良好的導熱、導電性(僅次于Au、Ag、Cu),延展性好、塑性高,可進行各種機械加工。鋁的化學性質活潑,在空氣中迅速氧化形成層致密、牢固的氧化膜,因而具有良好的耐蝕性。但純鋁的強度低,只有通過合金化才能得到可作結構材料使用的各種鋁合金。
鋁合金塑材
特點與性質
鋁合金的突出特點是密度小、強度高。鋁中加入Mn、Mg形成的Al-Mn、Al-Mg合金具有很好的耐蝕性,良好的塑性和較高的強度,稱為防銹鋁合金,用于制造油箱、容器、管道、鉚釘?shù)?。硬鋁合金的強度較防銹鋁合金高,但防蝕性能有所下降,這類合金有Al-Cu-Mg系和Al-Cu-Mg-Zn系。新近開發(fā)的高強度硬鋁,強度提高,而密度比普通硬鋁減小15%,且能擠壓成型,可用作摩托車骨架和輪圈等構件。Al-Li合金可制作飛機零件和承受載重的運動器材。
應用
高強度鋁合金廣泛應用于制造飛機、艦艇和載重汽車等,可增加它們的載重量以及提高運行速度,并具有抗海水侵蝕,避磁性等特點。
耐熱合金
耐熱合金合金又稱高溫合金,它對于在高溫條件下的工業(yè)部門和應用技術領域有著重大的意義。
般說,金屬材料的熔點越高,其可使用的溫度限度越高。這是因為隨著溫度的升高,金屬材料的機械性能顯著下降,氧化腐蝕的趨勢相應增大,因此,般的金屬材料都只能在500 ℃~600 ℃下工作。能在高于700 ℃的高溫下工作的金屬通稱耐熱合金。“耐熱”是指其在高溫下能保持足夠強度和良好的抗氧化性。
提高鋼鐵抗氧化性的途徑有兩條:是在鋼中加入Cr、Si、Al等合金元素,或者在鋼的表面進行Cr、Si、Al合金化處理。它們在氧化性氣氛中可很快生成層致密的氧化膜,并牢固地附在鋼的表面,從而地阻止氧化的繼續(xù)進行。二是用各種方法在鋼鐵表面形成高熔點的氧化物、碳化物、氮化物等耐高溫涂層。
提高鋼鐵高溫強度的方法很多,從結構、性質的化學觀點看,大致有兩種主要方法:
是增加鋼中原子間在高溫下的結合力。研究指出,金屬中結合力,即金屬鍵強度大小,主要與原子中未成對的電子數(shù)有關。從周期表中看,ⅥB元素金屬鍵在同周期內(nèi)強。因此,在鋼中加入Cr、Mo、W等原子的效果。
二是加入能形成各種碳化物或金屬間化合物的元素,以使鋼基體強化。由若干過渡金屬與碳原子生成的碳化物屬于間隙化合物,它們在金屬鍵的基礎上,又增加了共價鍵的成分,因此硬度極大,熔點很高。例如,加入W、Mo、V、Nb可生成WC、W2C、MoC、Mo2C、VC、NbC等碳化物,從而增加了鋼鐵的高溫強度。
利用合金方法,除鐵基耐熱合金外,還可制得鎳基、鉬基、鈮基和鎢基耐熱合金,它們在高溫下具有良好的機械性能和化學穩(wěn)定性。其中鎳基合金是優(yōu)的超耐熱金屬材料,組織中基體是Ni?Cr?Co的固溶體和Ni3Al金屬化合物,經(jīng)處理后,其使用溫度可達1 000 ℃~1 100 ℃。
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廠家介紹
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