『壹』 合金鋼中的合金元素起哪些作用
鋼是以鐵為基本成分的多元素金屬。純鐵有很好的塑性及韌性,但強度很低。所以,總要根據不同需要加入不同的元素,以改善鋼的性能。主要元素的作用如下:
碳(c)碳是鋼中的主要元素,隨著鋼中含碳量的增加,鋼的常溫強度、硬度提高,但塑性、韌性及焊接能降低。所以,鍋爐承壓元件用鋼的含碳量一般為0.1%~0.25%。
錳(mn)錳可以提高鋼的常溫強度、硬度及耐磨性,含量高時,焊接應力增加。錳可使鋼的高溫短時強度提高,但對持久強度和蠕變極限及沒有明顯的影響。
鉬(mo)和鉻(cr)鉬和鉻都能提高鋼的強度。鉻對提高鋼的高溫組織穩定性能——抵制珠光體球化、石墨化、抗高溫氧化有明顯效果。並能提高抗腐蝕性。但含鉻高的鋼,焊接裂紋敏感性強,溫差應力也大。鉬對提高鋼的持久強高度有明顯作用。鉬有石墨化傾向可加鉻防病止,鉻的脆化可用鉬化可用防止,二者共存可以提高鋼的綜合性能。
釩(v)釩在鋼中能提高高溫組織穩定性,還能抵消鉻對焊接性能的不利影響。
鈦(ti)鈦可提高鋼的持久強度,在抵合金鋼中,還可改善鋼的焊接性能。
鎢(w)鎢可提高鋼的持久強度及高溫硬度。
硅(si)硅能提高鋼的強度、耐磨性及抗氧化能力。與鉻共存時,可提高抗高溫氧化能力,也可提高在煙氣中的抗腐蝕性能。
鈮(nb)鈮與鈦的作用相同,可提高鋼有熱強性。
硼(b)硼的突出作用是提高鋼的淬透性。在耐熱鋼中可提高鋼的熱強性及持久塑性。
『貳』 記憶合金的應用
形狀記憶合金由於具有許多優異的性能,因而廣泛應用於航空航天、機械電子、生物醫療、橋梁建築、汽車工業及日常生活等多個領域。
1、航空航天工業:形狀記憶合金已應用到航空和太空裝置。如用在軍用飛機的液壓系統中的低溫配合連接件,歐洲和美國正在研製用於直升飛機的智能水平旋翼中的形狀記憶合金材料。
2、機械電子產品:1970 年美國用形狀記憶合金製作 F-14 戰鬥上的低溫配合連接器,隨後有數以百萬以上的連件的應用。
3、生物醫療:用於醫學領域的 TiNi 形狀記憶合金,除了利用其形狀記憶效應或超彈性外,還應滿足化學和生物學等方面的要求,即良好的生物相容性。
4、建築結構:利用形狀記憶合金的偽彈性性能和動阻尼特性,形狀記憶合金被用於被動控制結構受地震影響,起到抗震的作用。應運於結構振動的主動阻尼控制等。
(2)生活中合金對抗震起到了什麼作用擴展閱讀:
記憶合金日常生活作用:
1、防燙傷閥 在家庭生活中,已開發的形狀記憶閥可用來防止洗滌槽中、浴盆和浴室的熱水意外燙傷;這些閥門也可用於旅館和其他適宜的地方。
如果水龍頭流出的水溫達到可能燙傷人的溫度(大約 48℃)時,形狀記憶合金驅動閥門關閉,直到水溫降到安全溫度,閥門才重新打開。
2、眼鏡框架 在眼鏡框架的鼻樑和耳部裝配 TiNi 合金可使人感到舒適並抗磨損,由於 TiNi 合金所具有的柔韌性已使它們廣泛用於改變眼鏡時尚界。
用超彈性 TiNi 合金絲做眼鏡框架,即使鏡片熱膨脹,該形狀記憶合金絲也能靠超彈性的恆定力夾牢鏡片。這些超彈性合金製造的眼鏡框架的變形能力很大,而普通的眼鏡框則不能做到。
3、行動電話天線和火災檢查閥門 使用超彈性TiNi金屬絲做蜂窩狀電話天線是形狀記憶合金的另一個應用。過去使用不銹鋼天線,由於彎曲常常出現損壞問題。使用TiNi形狀記憶合金絲行動電話天線,具有高抗破壞性受到人們普遍歡迎。
因此常用來製作蜂窩狀電話天線和火災檢查閥門。火災中,當局部地方升溫時閥門會自動關閉,防止了危險氣體進入。
這種特殊結構設計的優點是,它具有檢查閥門的操作,然後又能復位到安全狀態;這種火災檢查閥門在半導體製造業中得到使用,在半導體製造的擴散過程中使用了有毒的氣體;這種火災檢查閥也可在化學和石油工廠應用。
『叄』 大多數的金屬材料實際上是合金,請舉出幾個生活中的例子
常用合金
(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。
(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。
(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Zu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。
.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。
(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
這類合金又稱高溫合金,它對於在高溫條件下的工業部門和應用技術領域有著重大的意義。
一般說,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,一般的金屬材料都只能在500 ℃~600 ℃下長期工作。能在高於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:一是在鋼中加入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一層緻密的氧化膜,並牢固地附在鋼的表面,從而有效地阻止氧化的繼續進行。二是用各種方法在鋼鐵表面形成高熔點的氧化物、碳化物、氮化物等耐高溫塗層。
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:
一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有關。從周期表中看,ⅥB元素金屬鍵在同一周期內最強。因此,在鋼中加入Cr、Mo、W等原子的效果最佳。
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於間隙化合物,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,還可製得鎳基、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定性。其中鎳基合金是最優的超耐熱金屬材料,組織中基體是Ni�Cr�Co的固溶體和Ni3Al金屬化合物,經處理後,其使用溫度可達1 000 ℃~1 100 ℃。
(3)鈦合金
鈦是周期表中第IVB類元素,外觀似鋼,熔點達1 672 ℃,屬難熔金屬。鈦在地殼中含量較豐富,遠高於Cu、Zn、Sn、Pb等常見金屬。我國鈦的資源極為豐富,僅四川攀枝花地區發現的特大型釩鈦磁鐵礦中,伴生鈦金屬儲量約達4.2億噸,接近國外探明鈦儲量的總和。
純鈦機械性能強,可塑性好,易於加工,如有雜質,特別是O、N、C等元素存在,會提高鈦的強度和硬度,但會降低其塑性,增加脆性。
鈦是容易鈍化的金屬,且在含氧環境中,其鈍化膜在受到破壞後還能自行癒合。因此,鈦對空氣、水和若干腐蝕介質都是穩定的。鈦和鈦合金有優異的耐蝕性,只能被氫氟酸和中等濃度的強鹼溶液所侵蝕。特別是鈦對海水很穩定,將鈦或鈦合金放入海水中數年,取出後,仍光亮如初,遠優於不銹鋼。
鈦的另一重要特性是密度小。其強度是不銹鋼的3.5倍,鋁合金的1.3倍,是目前所有工業金屬材料中最高的。
液態的鈦幾乎能溶解所有的金屬,形成固溶體或金屬化合物等各種合金。合金元素如Al、V、Zr、Sn、Si、Mo和Mn等的加入,可改善鈦的性能,以適應不同部門的需要。例如,Ti-Al-Sn合金有很高的熱穩定性,可在相當高的溫度下長時間工作;以Ti-Al-V合金為代表的超塑性合金,可以50%~150%地伸長加工成型,其最大伸長可達到2 000%。而一般合金的塑性加工的伸長率最大不超過30%。
由於上述優異性能,鈦享有「未來的金屬」的美稱。鈦合金已廣泛用於國民經濟各部門,它是火箭、導彈和太空梭不可缺少的材料。船舶、化工、電子器件和通訊設備以及若干輕工業部門中要大量應用鈦合金,只是目前鈦的價格較昂貴,限制了它的廣泛使用。
(4)磁性合金
材料在外加磁場中,可表現出三種情況:①不被磁場所吸引的,叫反磁性材料;②微弱地被磁場所吸引的,叫順磁性材料;③強烈地被磁場吸引的,稱鐵磁性材料,其磁性隨外磁場的加強而急劇增高,並在外磁場移走後,仍能保留磁性。金屬材料中,大多數過渡金屬具有順磁性;只有Fe、Co、Ni等少數金屬是鐵磁性的。
金屬中組成永磁材料的主要元素是Fe、Co、Ni和某些稀土元素。目前使用的永磁合金有稀土�鈷系、鐵�鉻�鈷系和錳�鋁�碳系合金。
磁性合金在電力、電子、計算機、自動控制和電光學等新興技術領域中,有著日益廣泛的應用。
『肆』 合金有什麼優點
硬度大、耐熱性好、抗腐蝕等等。
合金,是由兩種或兩種以上的金屬與金屬或非金屬經一定方法所合成的具有金屬特性的物質。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。
(4)生活中合金對抗震起到了什麼作用擴展閱讀
常見合金
錳鋼、不銹鋼、黃銅、青銅、白銅、焊錫、硬鋁等等。
1、鋼鐵
分類及性質
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。
生鐵硬而脆,但耐壓耐磨。灰口鐵和球墨鑄鐵。白口鐵中碳以Fe3C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。
2、鋁合金
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。
應用
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。
3、鋅合金
性質
鋅合金熔點低,流動性好,易熔焊,釺焊和塑性加工,在大氣中耐腐蝕,殘廢料便於回收和重熔。
但蠕變強度低,易發生自然時效引起尺寸變化。熔融法制備,壓鑄或壓力加工成材。按製造工藝可分為鑄造鋅合金和變形鋅合金。
應用
鋅合金的主要添加元素有鋁,銅和鎂等.鋅合金按加工工藝可分為形變與鑄造鋅合金兩類.鑄造鋅合金流動性和耐腐蝕性較好,適用於壓鑄儀表,汽車零件外殼等。
『伍』 合金鋼中的主要合金元素都起什麼作用 詳細
合金鋼中的主要合金元素都起什麼作用?
關鍵詞:
金元
合金鋼中的主要合金元'>金元素都起什麼作用?
鋼是以鐵為基本成分的多元素金屬。純鐵有很好的塑性及韌性,但強度很低。所以,總要根據不同需要加入不同的元素,以改善鋼的性能。主要元素的作用如下:
(1)碳(C)碳是鋼中的主要元素,隨著鋼中含碳量的增加,鋼的常溫強度、硬度提高,但塑性、韌性及焊接能降低。所以,鍋爐承壓元件用鋼的含碳量一般為0.1~0.25。
(2)錳(Mn)錳可以提高鋼的常溫強度、硬度及耐磨性,含量高時,焊接應力增加。錳可使鋼的高溫短時強度提高,但對持久強度和蠕變極限及沒有明顯的影響。
(3)鉬(Mo)和鉻(Cr)鉬和鉻都能提高鋼的強度。鉻對提高鋼的高溫組織穩定性能——抵制珠光體球化、石墨化、抗高溫氧化有明顯效果。並能提高抗腐蝕性。但含鉻高的鋼,焊接裂紋敏感性強,溫差應力也大。鉬對提高鋼的持久強高度有明顯作用。鉬有石墨化傾向可加鉻防病止,鉻的脆化可用鉬化可用防止,二者共存可以提高鋼的綜合性能。
(4)釩(V)釩在鋼中能提高高溫組織穩定性,還能抵消鉻對焊接性能的不利影響。
(5)鈦(Ti)鈦可提高鋼的持久強度,在抵合金鋼中,還可改善鋼的焊接性能。
(6)鎢(W)鎢可提高鋼的持久強度及高溫硬度。
(7)硅(Si)硅能提高鋼的強度、耐磨性及抗氧化能力。與鉻共存時,可提高抗高溫氧化能力,也可提高在煙氣中的抗腐蝕性能。
(8)鈮(Nb)鈮與鈦的作用相同,可提高鋼有熱強性。
(9)硼(B)硼的突出作用是提高鋼的淬透性。在耐熱鋼中可提高鋼的熱強性及持久塑性。
『陸』 合金的優缺點
合金的優點:
1、強度高
鈦合金的密度一般在4.51g/立方厘米左右,僅為鋼的60%,純鈦的密度才接近普通鋼的密度,一些高強度鈦合金超過了許多合金結構鋼的強度。
2、熱強度高
使用溫度比鋁合金高幾網路,在中等溫度下仍能保持所要求的強度,可在450~500℃的溫度下長期工作這兩類鈦合金在150℃~500℃范圍內仍有很高的比強度,而鋁合金在150℃時比強度明顯下降。
3、抗蝕性好
鈦合金在潮濕的大氣和海水介質中工作,其抗蝕性遠優於不銹鋼;對點蝕、酸蝕、應力腐蝕的抵抗力特別強。
4、低溫性能好
鈦合金在低溫和超低溫下,仍能保持其力學性能。
5、化學活性大
鈦的化學活性大,與大氣中O、N、H、CO、CO2、水蒸氣、氨氣等產生強烈的化學反應。含碳量大於0.2%時,會在鈦合金中形成硬質Tic。
合金的缺點:
1、及鈦合金主要限制是在高溫與其它材料的化學反應性差。
2、合金與一般傳統的精煉、熔融和鑄造技術不同,甚至經常造成模具的損壞
3、合金的價格變的十分昂貴,因此剛開始大多用在飛機結構、航空器,以及用在石油和化學工業等高科技工業。
(6)生活中合金對抗震起到了什麼作用擴展閱讀:
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。一些國家的貨幣都會使用合金(如鎳合金)。
『柒』 合金元素在鋼中都有哪些作用
合金元素在鋼中的作用
Mn
1、在低含量范圍內,對鋼具有很大的強化作用,提高強度、硬度和耐磨性
2、降低鋼的臨界冷卻速度,提高鋼的淬透性
3、稍稍改善鋼的低溫韌性
4、在高含量范圍內,作為主要的奧氏體化元素
Si
1、強化鐵素體,提高鋼的強度和硬度
2、降低鋼的臨界冷卻速度,提高鋼的淬透性
3、提高鋼的氧化性腐蝕介質中的耐蝕性,提高鋼的耐熱性
4、磁鋼中的主要合金元素(含量在0.40%范圍內時,改善熱裂傾向,含量高時,易形成柱狀晶,增加熱裂傾向。)
Cr
1、在低合金範圍內,對鋼具有很大的強化作用,提高強度、硬度和耐磨性
2、降低鋼的臨界冷卻速度,提高鋼的淬透性
3、提高鋼的耐熱性
4、在高合金範圍內,使鋼具有對強氧化性酸類等腐蝕介質的耐腐蝕能力
Mo
1、
強化鐵素體,提高鋼的強度和硬度
2、
降低鋼的臨界冷卻速度,提高鋼的淬透性
3、
提高鋼的耐熱性和高溫強度
Ni
1、
提高鋼的強度,而不降低其塑性,改善鋼的低溫韌性
2、
降低鋼的臨界冷卻速度,提高鋼的淬透性
3、
擴大奧氏體區,是奧氏體化的有效元素
4、
本身具有一定耐蝕性,對一些還原性酸類有良好的耐蝕能力
Al
1、
煉鋼中起良好的脫氧作用
2、
細化鋼的晶粒,提高鋼的強度
3、提高鋼的抗氧化性能,提高不銹鋼對強氧化性酸類的耐蝕能力
RE
1、煉鋼中起脫硫、去氣、凈化鋼液作用
2、細化鋼的晶粒,改善鑄態組織
S:
1、
硫在鋼中以FeS-Fe共晶體存在於鋼的晶粒周界,降低鋼的力學性能,優制鋼含硫量一般應限制在0.04%以下。
2、
在機械製造中,有時為了改善某些鋼的切削加工性能,人為將含硫量提高,以形成硫化物,起中斷基體連續性的作用。
3、
硫含量的提高,增加鑄件熱裂傾向。
H:
煉鋼過程中鋼液從爐氣中吸收氫
鋼液中氫的溶解度隨溫度升高而提高,在緩慢凝固條件下,氫以針孔形態析出。快速凝固時,析出氫在鐵的晶格內造成高應力狀態,導致脆性。
N:
煉鋼過程中鋼液從爐氣中吸收氮
1、
鋼液中溶解的氮在凝固過程中因溶解度降低而析出,並與鋼中的Si、Al、Zr等元素化合,生成SiN、AlN
、ZrN等氮化物。少量氮化物能細化鋼的晶粒。氮休物多時,會使鋼的塑性和韌性降低。
2、
氮屬於擴大奧氏體區元素,在鋼中可部分代替鎳的作用,是鉻錳氮不銹鋼中的合金元素,,在超低碳不銹鋼中,可代替碳的作用,提高鋼的強度。
O:
1、
鋼液中溶解的FeO
在凝固前溫度降低過程中與鋼液中的碳起反應,生成一氧化碳氣泡,在鑄件中造成氣孔。
2、
鋼液凝固過程中,FeO因溶解度下降而析出在鋼的晶粒周界處,降低鋼的性能。
『捌』 金屬元素在金屬中都能起到什麼作用
不同的金屬有不同的用處,鐵,鋁及其合金可以用來生產機器部件和生活中的一些工具和用品,鉛可以用來阻擋X射線,金和銀可以用來製造裝飾品,汞可以用來製造溫度計,鉻和鋅可以用來電鍍防銹。稀土元素可以添加在合金中,以此提高合金的性能。等等
『玖』 武德合金的重要用途是什麼
武德合金的重要用途是作為保險絲保護電路和電器設備,由50%鉍、25%鉛、12.5%錫和12.5%鎘組成。
武德合金也稱伍德合金,外觀是灰白色的光澤金屬,以金屬鉍為主要製成成分,熔點低,當電路中電流過大、溫度過高時會熔斷,起到保護電器設備的作用。
武德合金的特性如下:
1、生活中常常用到武德合金做電器保險絲,主要是利用武德合金具有金屬材料的性質。武德合金熔點低於其組分金屬。
2、硬度一般高於其組分金屬;(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,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)。
『拾』 合金的用途是應用了合金的哪些性質
工業用途由於黃金具有許多獨一無二的完美特性,因此在許多行業中有著獨特用途.例如,它有著極高的抗腐蝕性;有良好的導電性和導熱性;金的原子核具有較大的捕獲中子的有效截面,對紅外線的反射能力接近 100%;在金的合金中具有各種觸媒性質;有良好的工藝性,極易加工成超薄金箔、微米金絲和金粉;金很容易鍍到其它金屬和陶器及玻璃的表面上;在一定壓力下金容易被熔焊和鍛焊;金可製成超導體與有機金等.具體而言,黃金的工業用途有以下幾種: a. 儀器儀表製造業科學技術的發展使人們對各種儀器儀表的要求越來越高,黃金在各種精密自動化儀器上的應用也越來越廣泛.工業用測量及控制設備上廣泛使用以脈沖變線位移和角位移的繞線,電位計佔有重要位置,而電位質量是測量控制系統工作精度的決定性因素.這類設備往往需要在各種工業環境的不同溫度下長期工作,因此金或其合金就成為了精密電位計的關鍵材料. 在測試技術中應用的精密電位計的某些部分材料有很高的比電阻,以及小到接近於零的電阻溫度系數,以致電阻在工作時是常數 (保持常數的難度非常大).金—鈀—鉻合金、金—鈀—錳合金、金—鈀—釩合金、金—鈀—鐵合金除能滿足上述要求外,在加工的機械性能、熱穩定性等各方面都達到了較好的水平. 工業上測量溫度常採用熱電偶和電阻溫度計.熱電偶是由兩種不同成份的金屬絲組成,由於測量點的冷端間的溫度差引起能用毫伏計測量出的熱電勢,是基於溫度的熱電勢的變化來測量溫度的,因此對材料的熱穩性要求非常嚴格. b. 電子工業可以說現代各項科學技術的發展都離不開電子工業,如電子信息、航空航天、儀器儀表、計算機、收音機、電視機、集成電路等都是電子工業飛躍發展的結果,而電子工業與黃金及其它貴金屬的應用是密不可分的.電子元件所要求的穩定性、導電性、韌性、延展性等,黃金及其合金幾乎都能達到.因此,黃金在電子工業上的用量佔到了整個工業用金的70%左右,並且用量在逐年增長. c. 宇航工業金在宇航工業中的應用也在不斷的發展和開拓中,其速度之快令人驚訝.金以它的抗腐性、抗熱性,優良的導熱、導電性.以及獨特的化學性質在航空航天領域中佔有著重要地位.金在宇航工業中的應用量大、范圍廣.從航天器、運載工具的製造到系統控制等,都離不開信息、測量、遙感、定位、計算機、攝影、儀表等各方面的器材,而其中成千上萬的電子元件、儀表、特殊材料都離不開金.例如,各種航天儀表上鍍金是為了防止太陽輻射. d. 潤滑材料近幾十年來,摩擦學的研究重點發生了明顯轉變,即從潤滑和潤滑系統轉向材料科學和技術 (包括表面工程)的研究.隨著現代工業技術的發展,特別是航天工業空間技術的發展,許多工況條件已經超出了潤滑脂的使用極限.人們因此不得不去尋找新的潤滑材料以適應更為復雜的工作環境,並為機械設備實現大型化、微型化、高速、重載和自動控制等創造有利條件. 包括中國在內的許多國家從上世紀五十年代就開始研究固體潤滑材料,而金及其合金在固體潤滑材科中佔有著重要地位.固體潤滑是用固體微粉、薄膜或復合材料代替潤滑油脂,隔離相對運動的摩擦面以達到減摩和耐磨的目的.隨著現代科學技術的進步,為解決高負荷、高真空、高低溫、強輻射和強腐蝕等特殊工況下的機械潤滑,固體潤滑材料已從單一的微粉、黏結膜或單元的整體材料發展成為由多構成分組成的復合材料. 摩擦材料理論表明,表面能可以影響材料的表面流動壓力.軟金屬黏著在基材表面上,只要有零點幾個微米厚的膜就能起到潤滑作用.當與對偶材料發生摩擦時,軟金屬膜便向對偶材料表面轉移,形成轉移膜使摩擦發生在軟金屬與轉移膜之間.這種現象的原理是軟金屬的剪切強度低,而軟金屬與基材間的黏著度又大於軟金屬的極限剪切強度.金、銀、鋅等軟金屬的潤滑作用就屬於這種機理,而其中金是最佳的固體潤滑軟金屬材料. e. 化學工業核化工和化學工業使用金的合金製作特種管、板、線等材料,以達到防腐蝕、防輻射、耐高溫等要求.金—鉑合金以其高耐蝕性和高強度而用於製作生產人造纖維的噴絲頭;含3%鈀的金合金以及含鈀20%的金合金用在捕收鉑的催化劑的生產上.一般認為,金是所有金屬中活性最低的催化劑.金的催化活性低,是由d亞層電子全充滿決定的.因此,金不能化學吸附小分子,也不能作催化劑.過去人們認為金及金的化合物催化作用的領域里是最沒用的.但現在經過對金的研究、已經大大地改變了這一看法.研究結果表明,用附著在氧化鋁或氧化硅載體上的高分散微粒金可對有機化學加氫的作用起到最好的催化作用,其機理是金的微粒在某些載體上金晶體變得電子不足,其性質與周期表中較前的元素相似;高分散的金微粒具有鉑族元素的性質.研究證朋.在超真空下製得的金膜能有特殊的催化作用,並能使氫和氘交換.金還是碳氫化合物異構化與裂解化的催化劑,某些氧參與的反應用金也可以催化.如氧化丙烯成丙烯氫化物、氧化甲醇成甲醛系.另外,金也可以改善其它金屬的催化性能.通常金能減緩催化,但能提高催化反應的專屬性.如將金加到鉑或銥催化劑表面上,可增強其選擇性,催化異丁烷的異構化,這時能降低氫解反應進行. f. 光學應用金在光學方面有著獨特性質.金能夠吸收X射線,而含有其它元素的金合金能改變與波長有關的光學性質.光亮鍍金作為航天器的穩控鍍層,對於控制航天器內部儀器、部件的溫度起著重要作用.這主要是因為金對宇宙間的紅外線具有良好的散射和反射性,能夠保護宇航員及設備不受宇宙射線的損害. 由於金能夠改變金合金的波長,所以可改變各種金屬元素的顏色.利用金的這一特性,通過某種塗層就能夠達到光學的特殊要求.例如,用金來對某種玻璃做金屬處理 (鍍有0.13微米薄膜)所製造出的特種玻璃,可在炎熱的夏季里將紅外線反射回去,使室內保持涼爽.這種薄膜在反射光中呈褐色,而在入射光線中呈天藍色.如果使電流通過這種玻璃,玻璃便會獲得透明不污的性能.用金作成熒光粉 (ZnS:Cu+Zn;Au、AI)用於彩色顯象管綠基色顯示.這種粉末為淡黃綠色,在陰極射線或365nm紫外線激發下發黃綠色光. g. 醫學應用金在醫學上的應用可追溯到古代,人們一直認為服用金可以醫治百病.公元13世紀,當時人們服用的「金飲料」被稱為萬能葯.中國民間也有用金箔為小兒壓驚的治療方法;金還被廣泛用作鑲牙的材料. 金的一價巰基化合物 (金諾芬)主要用於治療風濕性關節炎.硫代蘋果酸金(J)「金葯」在正常處治過程的治療濃度范圍內,對根治文原體(Mycoplanma)和利斯曼原蟲病引起的病變有抗菌治療效果. 金的放射性同位素在放射療法中被廣泛應用.金能以顆粒形式或膠體形式被放在照射區中.膠體金(198Au)用於放射治療胸膜或腹膜的滲出物和膀胱癌,即用在需要不溶性放射葯物均勻照射不規則的表面時;膠體金也被用於各種診斷目的,例如骨髓掃描或肝臟與肺臟造影,即將膠體金裝滿要研究的器官後,再用閃爍照相法進行觀察;金箔用於燒傷皮膚的治療;金蒸汽激光用於胃癌、肺癌的治療. 在以人類健康為目的的醫學生物研究中,金與其它貴金屬元素因具有良好的化學穩定性、生物兼容性和力學性能,成為重要的人造器官材料和外科移植材料.用金及其它貴金屬製造的微探針探索神經系統的奧秘已取得顯著效果.如神經修復、心臟起搏器等都使用了金和貴金屬以及它們的合金材料.