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八种常见金属材料 1铸铁——活动性 下水道盖子作为我们平常生活情况中不起眼的一部分，很少会有人留意它们。铸铁之所以会有如此大量而普遍的用处，主如果由于其出色的活动性，以及它易于浇注成各类复杂形状的特点。铸铁现实上是由多种元素组合的夹杂物的称号，它们包括碳、硅和铁。其中碳的含量越高，在浇注进程中其活动特征就越好。碳在这里以石墨和碳化铁两种形式出现。
铸铁中石墨的存在使得下水道盖子具有了良好的耐磨性能。铁锈一般只出现在最表层，所以凡是城市被磨光。虽然如此，在浇注进程中也还是有专门避免生锈的办法，即在铸件概况加覆一层沥青涂层，沥青渗透铸铁概况的细孔中，从而起到防锈感化。生产砂模浇注材料的传统工艺现在被很多设想师应用到了其他更新更风趣的范畴。 材料特征：优异的活动性、低本钱、杰出的耐磨性、低凝固收缩率、很脆、高紧缩强度、杰出的机械加工性。 典型用处：铸铁已经具有几百年的利用历史，触及修建、桥梁、工程部件、家居、以及厨房用具等范畴。 2不锈钢——不锈的爱 不锈钢是在钢里融入铬、镍以及其他一些金属元素而制成的合金。其不生锈的特征就是来历于合金中铬的成份，铬在合金的概况构成了一层坚牢的、具有自我修复才能的氧化铬薄膜，这层薄膜是我们肉眼所看不见的。我们凡是所说起的不锈钢和镍的比例通常为18：10。“不锈钢”一词不但仅是纯真指一种不锈钢，而是暗示一百多种产业不锈钢，所开辟的每种不锈钢都在其特定的利用范畴具有杰出的性能。 20世纪初，不锈钢被引入到产物设想范畴中，设想师们围绕着它的坚固和抗腐蚀特征开辟出很多新产物，触及到了很多之前从未涉足过的范畴。这一系列设想尝试都是很是具有反动性的：比如，消毒后可再次利用的装备初次出现在医学产业中。
不锈钢分为四大首要范例：奥氏体、铁素体、铁素体-奥氏体(复合式)、马氏体。家居用品中利用的不锈钢根基上都是奥氏体。 材料特征：卫生保健、防腐蚀、可停止邃密概况处置、刚性高、可经过各类加工工艺成型、较难停止冷加工。 典型用处：在常用的原色不锈钢中，奥氏体不锈钢是最合适的着色材料，可以获得使人满足的彩色表面及外型。奥氏体不锈钢首要利用于装潢建材、家居用品、产业管道以及修建结构中;马氏体不锈钢首要用于建造刀具和涡轮刀片;铁素体不锈钢具有防腐蚀性，首要利用在耐久利用的洗衣机以及汽锅零部件中;复合式不锈钢具有更强的防腐蚀性能，所以经常利用于腐蚀性情况。 3锌——平生中的730磅 锌，闪着银光又略带蓝灰色，它是继铝和铜以后第三种利用最普遍的有色金属。美国矿产局的一项统计显现——一个普通人在其平生要消耗总共要消耗掉331千克的锌。锌的熔点很低，所以它也是一种很是理想的浇注材料。
锌质铸件在我们平常生活中非常常见：门把腕表层表层下面的材料、水龙头、电子元件等，锌具有极高的防腐蚀性，这一特征使它具有了别的最根基的一项功用，即作为钢的概况镀层材料。撤除以上这些功用之外，锌还是与铜一路分解黄铜的合金材料。其抗腐蚀性并不但仅利用于钢概况镀层——它也有助于增强我们人类的免疫系统。 材料特征：卫生保健、防腐蚀、良好的可铸性、出色的防腐蚀性、高强度、高硬度、原材料廉价、低熔点、抗蠕变、易与其他金属构成合金、具有保健性、常温下易碎、100摄氏度左右具有延展性。 典型用处：电子产物元件。锌是构成青铜的合金材料之一。锌也有着清洁卫生以及抗腐蚀的特征。别的，锌也被利用在屋顶材料，照片雕镂盘、移动电话天线以及拍照机中的快门装配。 4铝(AL)——现代材料 相对于已经有9000年利用历史的黄金而言，铝，这类略带蓝光的红色金属，实在只能算是金属材料中的婴儿。铝于18世纪初问世并被命名。与其他金属元素分歧，铝并不是以间接的金属元素的形式存在于自然界中，而是从含50%氧化铝(亦称矾土)的铝土矿中提炼出来的。以这类形状存在于矿物中的铝也是我们地球上出量最丰富的金属元素之一。
当铝这类金属最早出现的时辰，它并没有被立即利用到人们的生活傍边。后来，针对其怪异功用和特征的一批新产物逐步问世，这类高科技材料也逐步具有越来越宽广的市场。虽然铝的利用历史相对较短，但现在市道上铝产物的产量已经远远跨越了其他有色金属产物的总和。 材料特征：柔韧可塑、易于制成合金、高强度-重量比、出色的防腐蚀性、易导电导热、可接管。 典型用处：交通工具骨架、飞翔器零部件、厨房用具、包装以及家具。铝也经常被用以加固一些大型修建结构，比如伦敦皮卡迪利广场上的爱神雕像，以及纽约克莱斯勒汽车大厦的顶部等，都曾用铝质加固材料。 5镁合金——超薄美学设想 镁是极重要的有色金属，它比铝轻，可以很好地与其他金属组成高强度的合金，镁合金具有比重轻、比强度和比刚度高、导热导电性好、兼有杰出的阻尼减震和电磁屏障性能、易于加工成型、轻易接管等优点。但持久以来，由于受价格高贵和技术方面的限制，镁及镁合金只少许利用于航空、航天及军事产业，因此被称为“贵族金属”。现今镁是继钢铁、铝以后的第三大金属工程材料，被普遍天时用于航空航天、汽车、电子、移动通讯、冶金等范畴。可以估计，由于别的结构金属生产本钱的增加，金属镁在未来的重要性变得更大。
镁合金比重为铝合金的68%，锌合金的27%，钢铁的23%，常用于汽车零件、3C产物外壳、修建材料等。大大都超薄笔记本电脑和手机外壳采用镁合金做外壳。自上世纪起，人类对金属质感、光芒仍有不成抹减的爱恋，塑料产物虽然可以构成类金属的表面，但其光芒感、硬度、温度、质感仍与金属有差异。镁合金作为一种新型的金属质料，给人一种高科技品的感受。 镁合金的耐腐蚀性是碳钢的8倍，铝合金的4倍，更是塑料的10倍以上，防腐才能是合金中最好者。常用的镁合金具有不成燃性，特别是利用在汽机车零部件以及修建材料上，可以避免瞬间的熄灭。镁在地壳中的储量居第8位，大部分的镁质料自海水中提炼，所以它的资本是稳定充实的。 材料特征：轻量化的结构、刚性高且耐冲击、良好的耐腐蚀性、杰出的热传导性和电磁遮蔽、杰出的不成燃性、耐热性较差、易接管。 典型用处：普遍利用于航空航天、汽车、电子、移动通讯、冶金等范畴。 6铜——人类的伙伴 铜简直就是一种让人难以置信的万用金属，它与我们的生活如此亲近相关。人类的很多早期工具和兵器都是用铜制成的。它的拉丁名字“cuprum”起源于一个叫做Cyprus的地方，这是一个铜资本很是丰富的岛屿，人们用岛的名字的缩写Cu来给这类金属材料命名，因而铜便有了现在的代号。 铜在现代社会中饰演着非常重要的脚色：它被大量利用于修建结构傍边，作为传输电力的载体，别的，几千年来它还一向被很多分歧文化布景的人们作为建造身材装潢品的原材料。从最初简单的译码传输，到后来在复杂的现代通讯利用中饰演的关键脚色，这类具有延展性、橘红色的金属一路陪伴着我们成长进步。铜是一种良好的导电体，其导电性能仅次于银。从人们操纵金属材料的时候历史这一点来说，铜则是仅次于金的为人类操纵最悠久的金属。这一点在很洪流平上是由于铜矿很轻易开采，而且铜业比力轻易从铜矿平分手出来。
材料特征：很好的防腐蚀性、极好的导热、导电性能、坚固、柔韧、具延展性、抛光后、结果怪异。 典型用处：电线、策动机线圈、印刷电路、屋面材料、管道材料、加热材料、金饰、炊具。它也是建造青铜的首要合金成份之一。 7铬——高光亮度的后处置 铬最为常见的存在形式是作为合金元素用于不锈钢中，来增强不锈钢的硬度。镀铬工艺凡是分为三品种型：装潢性镀层、硬质铬镀层以及黑色铬镀层。铬镀层在工程范畴中利用相当普遍，装潢性铬镀层凡是作为最表层镀于镍层里面，镀层具有精美细致如镜面一般的抛光结果。作为一道装潢性后处置工序，铬镀层厚度仅为0.006毫米。在筹算采用铬镀层工艺的时辰，一定要充实斟酌到这一工艺的危险性。近十年来，六价装潢性铬水被三价铬水所取代的趋向越来越明显，由于前者具有很是强的致癌性，尔后者则被以为毒性相对小一些。
材料特征：光亮度很是高、良好的防腐蚀性能、坚固耐用、易于清洗、磨擦系数低。 典型用处：装潢性镀铬是很多汽车元件的镀层材料，包括车门把手以及缓冲器等，除此之外，铬还利用于自行车零部件、浴室水龙头以及家具、厨房用具、餐具等。硬质镀铬更多的用于产业范畴，包括作业控制块中的随机存储器、喷气机策动机元件、塑料模具以及减震器等。黑色镀铬首要用于乐器装潢以及太阳能操纵方面。 8钛——轻盈而结实 钛是一种很特此外金属，质地很是轻盈，却又非常坚固和耐腐蚀，在常温下毕生连结自己的色彩。钛的熔点与铂金相差不多，是以常用于航天.军工紧密部件。加上电流和化学处置后，会发生分歧的色彩。钛有优异的抗酸碱腐蚀性在“王水”中浸泡了几年的钛，照旧锃亮，光彩照人。若把钛加到不锈钢中，只加百分之一左右，就大猛进步抗锈本事。 钛具有密度小、耐高温、耐腐蚀等良好的特征，钛合金密度是钢铁的一半而强度和钢铁差不多;钛既耐高温，又耐高温。在-253℃~500℃这样宽的温度范围内都能连结高强度。这些优点正是太空金属所必备的。钛的合金是制做火箭策动机的壳体及人造卫星、宇宙飞船的好材料，有“太空金属”之称。由于钛有这些优点，所以50年月以来，一跃成为突出的稀有金属。
钛是一种纯性金属，正由于钛金属的“纯”，故物资和它打仗的时辰，不会发生化学反应。也就是说，由于钛的耐腐蚀性、稳定性高，使它在和人持久打仗今后也不影响其本质，所以不会形成人的过敏，它是唯一对人类动物神经和味觉没有任何影响的金属，被人们称为“亲生物金属”。 钛最大的弱点，是提炼比力困难。这主如果由于钛在高温下可以与氧、碳、氮以及其他很多元素化合。所以人们曾把钛看成“稀有金属”,实在，钛的含量约占地壳重量的6‰，比铜、锡、锰、锌的总和还要多10多倍。 材料特征：很是高的强度、重量比良好的抗腐蚀性、难以停止冷加工、杰出的可焊接性、大约比钢轻40%，比铝重60%、低导电性、低热胀率、高熔点。 典型用处： 高尔夫球杆、网球拍、便携式电脑、拍照机、行李箱、外科手术植入物、飞翔器骨架、化学用具以及海事装备等。别的，钛也被用作纸张、绘画以及塑料等所需的红色颜料。 金属概况处置工艺 1、概况处置工艺简介
操纵现代物理、化学、金属学和热处置等学科的技术来改变零件概况的状态和性质，使之与心部材料作优化组合，以到达预定性能要求的工艺方式，称为概况处置工艺。 概况处置的感化：
2、金属概况处置工艺分类 总共可以分为4大类：概况改性技术、概况合金化技术、概况转化膜技术和概况覆膜技术。 一、概况改性技术 1、概况淬火 概况淬火是指在不改变钢的化学成份及心部构造情况下，操纵快速加热将表层奥氏体化落后行淬火以强化零件概况的热处置方式。
概况淬火的首要方式有火焰淬火和感应加热，常用的热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰等。 2、激光概况强化 激光概况强化是用聚焦的激光束射向工件概况，在极短时候内将工件表层极薄的材料加热到相变温度或熔点以上的温度，又在极短时候内冷却，使工件概况淬硬强化。
激光概况强化可以分为激光相变强化处置、激光概况合金化处置和激光熔覆处置等。
激光概况强化的热影响区小，变形小，操纵方便，首要用于部分强化的零件，如冲裁模、曲轴、凸轮、凸轮轴、花键轴、紧密仪器导轨、高速钢刀具、齿轮及内燃机缸套等。 3、喷丸 喷丸强化是将大量高速活动的弹丸放射到零件概况上，如同无数个小锤锤击金属概况，使零件表层和次表层发生一定的塑性变形而实现强化的一种技术。
感化：
4、滚压 滚压是在常温下用硬质滚柱或滚轮施压于扭转的工件概况，并沿母线偏向移动，使工件概况塑性变形、软化，以获得正确、光亮和强化的概况大概特定花纹的概况处置工艺。
利用：圆柱面、锥面、平面等外形比力简单的零件。 5、拉丝 拉丝是指在外力感化下使金属强行经过模具，金属横截面积被紧缩，并获得所要求的横截面积外形和尺寸的概况处置方式称为金属拉丝工艺。
拉丝可以按照装潢需要，制成直纹、乱纹、波纹和旋纹等几种。 6、抛光 抛光是对零件概况停止修饰的一种光整加工方式，一般只能获得滑腻概况，不能进步甚至不能连结原本的加工精度，随预加工状态分歧，抛光后的Ra值可达1.6~0.008μm。
一般分为机械抛光和化学抛光。
二、概况合金化技术 化学概况热处置 概况合金化技术的典型工艺就是化学概况热处置。是将工件置于特定介质中加热保温，使介质中活性原子渗透工件表层从而改变工件表层化学成份和构造，进而改变其性能的热处置工艺。
与概况淬火相比，化学概况热处置不但改变钢的表层构造，还改变其化学成份。按照渗透的元素分歧，化学热处置可分为渗碳、氮化、多元共渗、渗其他元素等。 化学热处置进程包括分化、吸收、分散三个根基进程。 化学概况热处置最首要的两种方式就是渗碳和渗氮。 对照 渗碳 氮化 目标 进步工件概况硬度、耐磨性及疲惫强度，同时连结心部杰出的韧性。 进步工件概况硬度、耐磨性及疲惫强度，进步耐蚀性。 用材 含0.1～0.25%C的低碳钢。碳高则心部韧性下降。 为含Cr、Mo、Al、Ti、V的中碳钢。 常用方式 气体渗碳法、固体渗碳法、真空渗碳法 气体氮化法、离子氮化法 温度 900～950℃ 500～570℃ 概况厚度 通常是0.5～2mm 不跨越0.6～0.7mm 用处 普遍用于飞机﹑汽车和拖拉机等的机械零件﹐如齿轮﹑轴﹑凸轮轴等。 用于耐磨性、精度要求高的零件及耐热、耐磨及耐蚀件。如仪表的小轴、轻载齿轮及重要的曲轴等。
三、概况转化膜技术 1、发黑与磷化
发黑： 钢材或钢件在空气-水蒸气或化学药物中加热到适当温度使其概况构成一层蓝色或黑色氧化膜的工艺。也成为发蓝。 磷化： 工件（钢铁或铝、锌件）浸入磷化液（某些酸式磷酸盐为主的溶液），在概况堆积构成一层不溶于水的结晶型磷酸盐转换膜的进程，称之为磷化。 2、阳极氧化 主如果指铝及铝合金的阳极氧化。阳极氧化是将铝或铝合金制件浸沉于酸性电解液中，在外电流感化下作为阳极，在制件概况上构成与基体牢凝连系的防蚀氧化膜层。这层氧化膜具有防护性、装潢性、绝缘性、耐磨性等特别特征。
阳极氧化前要经过抛光、除油、清洗等预处置，厥后要停止冲洗、着色和封锁等处置。 利用：常用于汽车、飞机的某些特别部件的防护处置以及工艺品和日用五金制品的装潢性处置。
四、概况覆膜技术 1、热喷涂 热喷涂是将金属或非金属材料加热融化，靠紧缩气体持续吹喷到制件概况上，构成与基体牢凝连系的涂层，从制件表层获得所需要的物理化学性能。
操纵热喷涂技术可改良材料的耐磨性、耐蚀性、耐热性及绝缘性等。 利用：航空航天、原子能、电子等尖端技术在内的几近一切范畴。 2、真空镀 真空镀，就是在真空条件下，经过蒸馏或溅射等方式在金属概况堆积各类金属和非金属薄膜的概况处置工艺。 经过真空镀的方式可以获得很是薄的概况镀层，同时具有速度快、附出力好、净化物少等优点。
真空溅射镀道理 依照工艺分歧，真空镀可以分为真空蒸镀、真空溅射镀、真空离子镀。 3、电镀
电镀是一种电化学和氧化复原的进程。以镀镍为例：将金属制件浸在金属盐（NiSO4）的溶液中作为阴极，金属镍板作为阳极，接通直流电源后再制件上就会堆积出金属镀镍层。 电镀方式分为普通电镀和特种电镀。
4、气相堆积 气相堆积技术是指将含有堆积元素的气相物资，经过物理或化学的方式堆积在材料概况构成薄膜的一种新型镀膜技术。 按照堆积进程的道理分歧，气相堆积技术可分为物理气相堆积(PVD)和化学气相堆积(CVD)两大类。 物理气相堆积（PVD） 物理气相堆积是指在真空条件下，用物理的方式，使材料汽化成原子、份子或电离成离子，并经过气相进程，在材料概况堆积一层薄膜的技术。 物理堆积技术首要包括真空蒸镀、溅射镀、离子镀三种根基方式。 物理气相堆积具有适用的基体材料和膜层材料普遍；工艺简单、省材料、无净化；获得的膜层膜基附出力强、膜层厚度均匀、致密、针孔少等优点。 普遍用于机械、航空航天、电子、光学和轻产业等范畴制备耐磨、耐蚀、耐热、导电、绝缘、光学、磁性、压电、滑润、超导等薄膜。 化学气相堆积（CVD） 化学气相堆积是指在一定温度下，夹杂气体与基体概况相互感化而在基体概况构成金属或化合物薄膜的方式。 由于化学气相堆积膜层具有杰出的耐磨性、耐蚀性、耐热性及电学、光学等特别性能，已被普遍用于机械制造、航空航天、交通运输、煤化工等产业范畴。
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