『壹』 合金有什麼優點我們身邊有哪些是合金製成的東西
1.概述 由金屬與另一種(或幾種)金屬或非金屬所組成的具有金屬通性的物質。一般通過熔合成均勻液體和凝固而得。根據組成元素的數目,可分為二元合金、三元合金和多元合金。中國是世界上最早研究和生產合金的國家之一,在商朝(距今3000多年前)青銅(銅錫合金)工藝就已非常發達;公元前6世紀左右(春秋晚期)已鍛打(還進行過熱處理)出鋒利的劍(鋼製品)。 根據結構的不同,合金主要類型是: (1)混合物合金(共熔混合物),當液態合金凝固時,構成合金的各組分分別結晶而成的合金,如焊錫、鉍鎘合金等; (2)固熔體合金,當液態合金凝固時形成固溶體的合金,如金銀合金等; (3)金屬互化物合金,各組分相互形成化合物的合金,如銅、鋅組成的黃銅(β-黃銅、γ-黃銅和ε-黃銅)等。 合金的許多性能優於純金屬,故在應用材料中大多使用合金(參看鐵合金、不銹鋼)。 各類型合金都有以下通性: (1)多數合金熔點低於其組分中任一種組成金屬的熔點; (2)硬度比其組分中任一金屬的硬度大; (3)合金的導電性和導熱性低於任一組分金屬。利用合金的這一特性,可以製造高電阻和高熱阻材料。還可製造有特殊性能的材料,如在鐵中摻入15%鉻和9%鎳得到一種耐腐蝕的不銹鋼,適用於化學工業。 (4)有的抗腐蝕能力強(如不銹鋼) 編輯本段2.常用合金 編輯本段(1)鋼鐵 鋼鐵是鐵與C、Si、Mn、P、S以及少量的其他元素所組成的合金。其中除Fe外,C的含量對鋼鐵的機械性能起著主要作用,故統稱為鐵碳合金。它是工程技術中最重要、用量最大的金屬材料。 按含碳量不同,鐵碳合金分為鋼與生鐵兩大類,鋼是含碳量為0.03%~2%的鐵碳合金。碳鋼是最常用的普通鋼,冶煉方便、加工容易、價格低廉,而且在多數情況下能滿足使用要求,所以應用十分普遍。按含碳量不同,碳鋼又分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。隨含碳量升高,碳鋼的硬度增加、韌性下降。合金鋼又叫特種鋼,在碳鋼的基礎上加入一種或多種合金元素,使鋼的組織結構和性能發生變化,從而具有一些特殊性能,如高硬度、高耐磨性、高韌性、耐腐蝕性,等等。經常加入鋼中的合金元素有Si、W、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti等。我國合金鋼的資源相當豐富,除Cr、Co不足,Mn品位較低外,W、Mo、V、Ti和稀土金屬儲量都很高。21世紀初,合金鋼在鋼的總產量中的比例將有大幅度增長。 含碳量2%~4.3%的鐵碳合金稱生鐵。生鐵硬而脆,但耐壓耐磨。根據生鐵中碳存在的形態不同又可分為白口鐵、灰口鐵和球墨鑄鐵。白口鐵中碳以Fe3C形態分布,斷口呈銀白色,質硬而脆,不能進行機械加工,是煉鋼的原料,故又稱煉鋼生鐵。碳以片狀石墨形態分布的稱灰口鐵,斷口呈銀灰色,易切削,易鑄,耐磨。若碳以球狀石墨分布則稱球墨鑄鐵,其機械性能、加工性能接近於鋼。在鑄鐵中加入特種合金元素可得特種鑄鐵,如加入Cr,耐磨性可大幅度提高,在特種條件下有十分重要的應用。 編輯本段(2)鋁合金 鋁是分布較廣的元素,在地殼中含量僅次於氧和硅,是金屬中含量最高的。純鋁密度較低,為2.7 g/cm3,有良好的導熱、導電性(僅次於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一層緻密、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,用於製造油箱、容器、管道、鉚釘等。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。新近開發的高強度硬鋁,強度進一步提高,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合金可製作飛機零件和承受載重的高級運動器材。 目前高強度鋁合金廣泛應用於製造飛機、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,並具有抗海水侵蝕,避磁性等特點。 編輯本段(3)銅合金 純銅呈紫紅色,故又稱紫銅,有極好的導熱、導電性,其導電性僅次於銀而居金屬的第二位。銅具有優良的化學穩定性和耐蝕性能,是優良的電工用金屬材料。 工業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佔60%~90%、Zn佔40%~10%,有優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,稱為海軍黃銅,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最久的金屬材料,它是Cu、Sn合金。錫的加入明顯地提高了銅的強度,並使其塑性得到改善,抗腐蝕性增強,因此錫青銅常用於製造齒輪等耐磨零部件和耐蝕配件。Sn較貴,目前已大量用Al、Si、Mn來代替Sn而得到一系列青銅合金。鋁青銅的耐蝕性比錫青銅還好。鈹青銅是強度最高的銅合金,它無磁性又有優異的抗腐蝕性能,是可與鋼相競爭的彈簧材料。 白銅是Cu-Ni合金,有優異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。 編輯本段3.特種合金 目前工業上應用的合金種類數以千計,現只簡要地介紹其中幾大類。 編輯本段(1)耐蝕合金 金屬材料在腐蝕性介質中所具有的抵抗介質侵蝕的能力,稱金屬的耐蝕性。純金屬中耐蝕性高的通常具備下述三個條件之一: ①熱力學穩定性高的金屬。通常可用其標准電極電勢來判斷,其數值較正者穩定性較高;較負者則穩定性較低。耐蝕性好的貴金屬,如Pt、Au、Ag、Cu等就屬於這一類。 ②易於鈍化的金屬。不少金屬可在氧化性介質中形成具有保護作用的緻密氧化膜,這種現象稱為鈍化。金屬中最容易鈍化的是Ti、Zr、Ta、Nb、Cr和Al等。 ③表面能生成難溶的和保護性能良好的腐蝕產物膜的金屬。這種情況只有在金屬處於特定的腐蝕介質中才出現,例如,Pb和Al在H2SO4溶液中,Fe在H3PO4溶液中,Mo在鹽酸中以及Zn在大氣中等。 因此,工業上根據上述原理,採用合金化方法獲得一系列耐蝕合金,一般有相應的三種方法: ①提高金屬或合金的熱力學穩定性,即向原不耐蝕的金屬或合金中加入熱力學穩定性高的合金元素,使形成固溶體以及提高合金的電極電勢,增強其耐蝕性。例如在Cu中加Au,在Ni中加入Cu、Cr等,即屬此類。不過這種大量加入貴金屬的辦法,在工業結構材料中的應用是有限的。 ②加入易鈍化合金元素,如Cr、Ni、Mo等,可提高基體金屬的耐蝕性。在鋼中加入適量的Cr,即可製得鉻系不銹鋼。實驗證明,在不銹鋼中,含Cr量一般應大於13%時才能起抗蝕作用,Cr含量越高,其耐蝕性越好。這類不銹鋼在氧化介質中有很好的抗蝕性,但在非氧化性介質如稀硫酸和鹽酸中,耐蝕性較差。這是因為非氧化性酸不易使合金生成氧化膜,同時對氧化膜還有溶解作用。 ③加入能促使合金錶面生成緻密的腐蝕產物保護膜的合金元素,是製取耐蝕合金的又一途徑。例如,鋼能耐大氣腐蝕是由於其表面形成結構緻密的化合物羥基氧化鐵[FeOx·(OH)23-2x],它能起保護作用。鋼中加入Cu與P或P與Cr均可促進這種保護膜的生成,由此可用Cu、P或P、Cr製成耐大氣腐蝕的低合金鋼。 金屬腐蝕是工業上危害最大的自發過程,因此耐蝕合金的開發與應用,有重大的社會意義和經濟價值(2)耐熱合金(3)鈦合金(4)磁性合金(5)鉀鈉合金
『貳』 合金材料作為負極具有什麼優異的性能
石墨烯是單層碳原子,上下表面均可以存儲鋰離子,本身可以作為鋰離子電池負極材料;同時由於石墨烯的優異機械性能和導電性能,也常用來與其他負極材料復合,以改善電極性能。
『叄』 合金具有什麼特徵
各類型合金都有以下特徵:
1、多數合金熔點低於其組分中任一種組成金屬的熔點;
2、硬度一般比其組分中任一金屬的硬度大;(特例:鈉鉀合金是液態的,用於原子反應堆里的導熱劑)
3、合金的導電性和導熱性低於任一組分金屬。利用合金的這一特性,可以製造高電阻和高熱阻材料。還可製造有特殊性能的材料。
4、有的抗腐蝕能力強(如不銹鋼)如在鐵中摻入15%鉻和9%鎳得到一種耐腐蝕的不銹鋼,適用於化學工業。
(3)合金具有哪些優異特性擴展閱讀:
合金的生成常會改善元素單質的性質,例如,鋼的強度大於其主要組成元素鐵。合金的物理性質,例如密度、反應性、楊氏模量、導電性和導熱性可能與合金的組成元素尚有類似之處,但是合金的抗拉強度和抗剪強度卻通常與組成元素的性質有很大不同。
這是由於合金與單質中的原子排列有很大差異。少量的某種元素可能會對合金的性質造成很大的影響。例如,鐵磁性合金中的雜質會使合金的性質發生變化。
不同於純凈金屬的是,多數合金沒有固定的熔點,溫度處在熔化溫度范圍間時,混合物為固液並存狀態。因此可以說,合金的熔點比組分金屬低。參見低共熔混合物。常見的合金中,黃銅是由銅和鋅的合金;青銅是錫和銅的合金,用於雕象、裝飾品和教堂鍾。
『肆』 合金具有金屬特性
①由合金的概念可知,合金中至少含有一種金屬,具有金屬特性,故①正確;
②合金中的金屬元素以單質形式存在為主,所以合金中的元素的化合價為零,故②正確;
③合金是指由一種金屬與其它金屬或非金屬熔合而成的具有金屬特性的物質,所以合金中一定含有金屬元素,故③錯誤;
④鋼的含碳量是0.03%-2%,所以鋼是含雜質較少的鐵合金,故④正確;
⑤合金中至少有一種金屬,所以合金屬於金屬材料,故⑤正確;
⑥生鐵是鐵和碳的合金,鐵可完全溶解於稀鹽酸,碳不溶於鹽酸,故⑥錯誤;
故選C.
『伍』 金屬及合金具有的共同特性有哪些
都有金屬特性:導電,受磁性(有些合金不是,比如錳珞合金),都是有熔點,
『陸』 一般合金比純金屬具有更優良的性能原因是什麼
合金的性能:(1)一般情況下,合金比純金屬硬度大、更堅硬(2)多數合金的熔點一般比各成分金屬的低 3)一般來說,合金的性質並不是各成分的性質的總和,合金具有良好的物理、化學和機械的性能 (4)合金的性能可以通過所添加的合金元素的種類、含量和生成合金的條件等來加以生鐵調節a,為什麼合金比純金屬硬度更大,更堅固? 合金內加入了其他元素或大或小的原子,改變了金屬原子有規則的層狀排列,使原子層之間的相對滑動變得困難。因此,在一般情況下,合金比純金屬硬度大b,加入不同合金元素,可以改變合金的硬度、耐磨、耐腐蝕、抗氧化、強度、韌性等,用於開發新型材料
『柒』 硬質合金材料具有什麼主要特性
硬度高(86~93HRA,相當於69~81HRC);
熱硬性好(可達900~1000℃,保持60HRC);
耐磨性好。
硬質合金刀具比高速鋼切削速度高4~7倍,刀具壽命高5~80倍。製造模具、量具,壽命比合金工具鋼高 20~150倍。可切削50HRC左右的硬質材料。
但硬質合金脆性大,不能進行切削加工,難以製成形狀復雜的整體刀具,因而常製成不同形狀的刀片,採用焊接、粘接、機械夾持等方法安裝在刀體或模具體上使用。
(7)合金具有哪些優異特性擴展閱讀:
WC-Co類硬質合金具有以下性能特點:
1、很高的硬度和耐磨性。一般在HRA86~93之間,並隨含鈷量的增加而降低。
2、常溫時的抗彎強度在90~150MPa 之間,並且含鈷量越高抗彎強度越高。
3、較穩定的化學性能。能耐酸、耐鹼,甚至在高溫下也不發生明顯氧化。
4、高的導熱率。比高速鋼約高1倍, 隨含鈷量的增加而增加。
5、熱膨脹系數比較小。低於高速鋼、碳素鋼和銅,並隨含鈷量的增加而增加。
6、抗壓強度為340~560kg/mm2,熱等靜壓的硬質合金製品抗壓強度達600 kg/mm2,而淬火合金工具鋼僅有250~ 260kg/mm2。
7、高的耐磨性。比最好的高速鋼要高15~20倍。
參考資料來源:網路-硬質合金
『捌』 合金的優良性能
鈦和鈦的合金具有很多優良的性能,如熔點高、密度小、可塑性好、易於加工、機械性能好、抗腐蝕性能好等;被廣泛應用於火箭、導彈、太空梭、船舶、化工和通訊設備等.
故答案為:熔點高、密度小、可塑性好、易於加工、機械性能好、抗腐蝕性能好等;火箭、導彈、太空梭、船舶、化工和通訊設備等.
『玖』 合金與純金屬相比有哪些優良性
合金的特點:
(1)多數合金熔點低於其組分中任一種組成金屬的熔點;
(2)硬度一般比其組分中任一金屬的硬度大;(特例:鈉鉀合金是液態的,用於原子反應堆里的導熱劑)
(3)合金的導電性和導熱性低於任一組分金屬。利用合金的這一特性,可以製造高電阻和高熱阻材料。還可製造有特殊性能的材料。
(4)有的抗腐蝕能力強(如不銹鋼)如在鐵中摻入15%鉻和9%鎳得到一種耐腐蝕的不銹鋼,適用於化學工業