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(1)混合合金(共晶混合物),液态合金凝固时,组成合金的各个组分分别结晶,例如焊料、铋镉合金等;
(2)固溶体合金,液态合金凝固时形成固溶体的合金,例如金银合金;
(3)金属间合金,即合金中各组分之间形成化合物的合金,例如由铜和锌组成的黄铜(β黄铜、γ黄铜和ε黄铜)。
合金具有许多优于纯金属的性能,因此在应用材料中多采用合金(见铁合金、不锈钢)。
所有类型的合金均具有以下共同特性:
(1)大多数合金的熔点低于任何一种组成金属的熔点;
(2)硬度大于其任何组成金属的硬度;
(3)该合金的电导率和热导率均低于任何组成金属。利用合金的这种性质,可制造高电阻、高热阻材料。还可制造具有特殊性能的材料,如在铁中加入15%的铬和9%的镍,可得到适用于化学工业的耐腐蚀不锈钢。
(4)有的耐蚀性强(如不锈钢)[编辑本段]2.常见合金球墨铸铁、锰钢、不锈钢、黄铜、青铜、镍银、焊锡、硬铝、18K金、18K白金。[编辑本段](1)钢钢是由铁与C、Si、Mn、P、S及少量其它元素所组成的合金。除Fe外,C含量对钢的力学性能起主要作用,故统称为铁碳合金。它是工程技术中最重要、用量最大的金属材料。
根据含碳量,铁碳合金分为钢和生铁两大类。钢是含碳量为0.03%~2%的铁碳合金。碳钢是最常用的普通钢,它冶炼容易,加工容易,价格低廉,在大多数情况下都能满足使用要求,所以应用十分广泛。根据含碳量,碳钢又分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。碳钢含碳量增加,硬度增加,韧性下降。合金钢又称特殊钢。在碳钢中加入一种或多种合金元素,改变钢的组织和性能,使钢具有某些特殊的性能,如高硬度、高耐磨、高韧性、耐腐蚀等。钢中常加入的合金元素有Si、W、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti等。我国合金钢资源相当丰富。除Cr、Co缺乏,Mn品位低外,W、Mo、V、Ti及稀土金属储量都很高,21世纪初,合金钢在钢总产量中所占比重将有大幅度上升。
铝合金的突出特点是密度小、强度高。在铝中添加Mn、Mg形成的Al-Mn、Al-Mg合金,耐蚀性好,塑性好,强度高,被称为防锈铝合金,用来制造油箱、容器、管道、铆钉等。硬铝合金强度比防锈铝合金高,但耐蚀性降低,此类合金有Al-Cu-Mg系、Al-Cu-Mg-Zn系等。新开发的高强度硬铝,强度进一步提高,而密度比普通硬铝低15%,可挤压成型,可用作摩托车车架、轮辋等部件。铝锂合金可用来制造承受载荷的飞机部件和高级运动器材。
目前,高强度铝合金广泛用于制造飞机、船舶和卡车等,可提高它们的载重量和行驶速度,并具有抗海水侵蚀、防磁性等特点。[编辑本段](3)铜合金纯铜呈紫红色,故又称红铜。具有优良的导热性和导电性,其电导率仅次于银,居金属第二位。铜具有优良的化学稳定性和耐腐蚀性,是电工优良的金属材料。
工业上广泛使用的铜合金包括黄铜、青铜和镍银。
Cu和Zn的合金称为黄铜,其中Cu占60%~90%,Zn占40%~10%。具有优良的导热性和耐腐蚀性,可用作各种仪表零件。例如,在黄铜中加入少量Sn称为海军黄铜,具有良好的耐海水腐蚀性能。在黄铜中加入少量起润滑作用的Pb可用作滑动轴承材料。
青铜是人类使用历史最悠久的金属材料,是Cu和Sn的合金。锡的加入使铜的强度显著提高,塑性提高,耐蚀性增强,因此锡青铜常用来制造齿轮等耐磨件和耐蚀配件。Sn价格比较昂贵,目前已大量用Al、Si、Mn代替Sn,得到一系列青铜合金。铝青铜的耐蚀性优于锡青铜。铍青铜是最强的铜合金,无磁性,耐蚀性优良,是可与钢相媲美的弹簧材料。
镍铜是耐蚀性优良、电阻率高的Cu-Ni合金,因此可用作在苛刻腐蚀条件下工作的机件和电阻器的材料。[编辑本段]4)锌合金是由锌与其他元素组成的合金,常添加的合金元素有铝、铜、镁、镉、铅、钛等。锌合金熔点低,流动性好,易于焊接、钎焊和塑性加工,在大气中耐蚀,废料易于回收重熔;但蠕变强度低,易因自然时效引起尺寸变化。用熔炼方法制备,压铸或压力加工而成。按制造工艺可分为铸造锌合金和变形锌合金。
锌合金主要添加元素为铝、铜、镁。锌合金按加工工艺可分为变形锌合金和铸造锌合金两大类。铸造锌合金流动性好,耐腐蚀性能好,适用于压铸仪表、汽车零部件外壳等。
【锌合金成分与铸件品质】
1、锌合金的特点
1.比重高。
2、铸造性能好,可压铸形状复杂、薄壁的精密零件,且铸件表面光滑。
3.可提供的表面处理:电镀、喷涂、喷漆。
4、熔化、压铸时不吸铁、不腐蚀模具、不粘模。
5、具有良好的室温力学性能和耐磨性。
6.熔点低,熔点为385℃,易压铸。[编辑本段]5)铅锡合金铅锡合金分为:
①铅基或锡基轴承合金。与铅基轴承合金一起统称为巴氏合金。含锑3%~15%,含铜3%~10%,有的合金还含10%左右的铅。锑和铜用来增加合金的强度和硬度。摩擦系数小,韧性、导热性和耐腐蚀性好,主要用于制造滑动轴承。
②铅锡焊料。主要由锡铅合金组成,有的锡焊料还含有少量的锑。含铅38.1%的锡合金俗称焊锡,熔点约为183℃。用于电器仪表工业中焊接元器件,也用于汽车散热器、热交换器以及食品、饮料容器的密封。
③铅锡合金镀层。利用锡合金的耐腐蚀性能,镀在各种电器元件表面,既起防护作用,又起装饰作用。常用的镀层有锡铅镀层和锡镍镀层。
④铅锡合金(包括铅锡合金和无铅锡合金)可用来制作各种精美的合金首饰和合金工艺品,如戒指、项链、手链、耳环、胸针、纽扣、领带夹、帽饰、工艺饰品、合金相框、宗教徽记、微型雕像、纪念品等。
铅锡合金的特性(用作合金首饰、合金工艺品材料)
1、铅锡合金性能稳定,熔点低,流动性好,收缩小。
2、铅锡合金晶粒细小,韧性好,软硬适宜,表面光滑,无砂眼,无缺陷,无裂纹,抛光、电镀效果好。
3、铅锡合金离心铸造性能好,韧性强,能铸造形状复杂、薄壁的精密零件,铸件表面光滑。
4、铅锡合金产品表面处理可采用:电镀、喷涂、涂漆。
5、铅锡合金晶体组织致密,原材料保证铸件尺寸公差小,表面精美,后加工缺陷少。
极性共价键:极性共价键是不同种类原子之间形成的共价键。在极性键中,非金属性质相对较强的元素的原子一端带相对负电荷;非金属性质相对较弱的元素的原子一端带相对正电荷。在极性键中,成键元素的非金属性质差别越大,共价键的极性越明显(越强);成键元素的非金属性质差别越小,共价键的极性越明显(越弱)。