㈠ 金合金的主要用途是什麼
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。
㈡ 合金元素在鋼中的主要作用有哪些是結合具體鋼種舉例說明
改善鋼的性能
㈢ 合金鋼中的主要合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:
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。
㈣ 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)合金的作用有哪些擴展閱讀
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。
㈤ 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。
㈥ 合金所具有的廣泛用途
(1) 鐵合金一般用作:
①脫氧劑。在煉鋼過程中脫除鋼水中的氧,某些鐵合金還可脫除鋼中的其他雜質如硫、氮等。
②合金添加劑。按鋼種成分要求,添加合金元素到鋼內以改善鋼的性能。
③孕育劑。在鑄鐵澆鑄前加進鐵水中,改善鑄件的結晶組織。此外,還用作以金屬熱還原法生產其他鐵合金和有色金屬的還原劑;有色合金的合金添加劑;還少量用於化學工業和其他工業。
(2)鉛合金 lead alloys 按照性能和用途,鉛合金可分為耐蝕合金、電池合金、焊料合金、印刷合金、軸承合金和模具合金等。鉛合金主要用於化工防蝕、射線防護,製作電池板和電纜套。 鉛合金錶面在腐蝕過程中產生氧化物、硫化物或其他復鹽化合物覆膜,有阻止氧化、硫化、溶解或揮發等作用,所以在空氣、硫酸、淡水和海水中都有很好的耐蝕性。鉛合金如含有不固溶於鉛或形成第二相的鉍、鎂、鋅等雜質,則耐蝕性會降低;加入碲、硒可消除雜質鉍對耐蝕性的有害影響。在含鉍的鉛合金中加入銻和碲,可細化晶粒組織,增加強度,抑制鉍的有害作用,改善耐蝕性。
鉛合金熔點低(在327 ℃以下)、流動性好,凝固收縮率小,熔損少,重熔時成分變化小,可鑄造形狀復雜、輪廓清晰的器件,廣泛應用於鑄造鉛字和製作模型等。鉛錫銻合金用於印刷工業上已有五百多年的歷史。製作模型和鑄字用的鉛合金,所含的銻起提高硬度和強度、降低凝固收縮率的作用;所含的錫起提高流動性和輪廓清晰度的作用。利用熔點低的鉛合金作模型材料,製作工藝簡便,且有一定的使用壽命,對產品更改及模型翻新非常便利。 鉛合金的變形抗力小,鑄錠不需加熱即可用軋制、擠壓等工藝製成板材、帶材、管材、棒材和線材,且不需中間退火處理。鉛合金的抗拉強度為3~7 kgf/mm2,比大多數其他金屬合金低得多。銻是用於強化基體的重要元素之一,僅部分固溶於鉛,既可用於固溶強化,又能用於時效強化;但如果含量過高,會使鉛合金的韌性和耐蝕性變壞。從綜合性能考慮,鉛合金用於製作化工設備、管道等耐蝕構件時,以含銻6%左右為宜;用於製作連接構件時,以含銻8%~10%為好。鉛銻合金加入少量的銅、砷、銀、鈣、碲等,可增加強度,稱為硬鉛。 由於鉛合金的剪切、蠕變強度低,在一定的載荷和滾動切變作用下,鉛合金易於變形並減薄成為箔狀;且鉛合金的自潤性、磨合性和減震性好,雜訊小,因而是良好的軸承合金。鉛基軸承合金和錫基軸承合金統稱為巴氏合金,可製作高載荷的機車軸承。含砷高達2.5%~3%的鉛合金,適於製作高載荷、高轉速、抗溫升的重型機器軸承。 鉛合金具有不易被X和γ射線穿透的特性,可作放射性工作的防護材料。 鉛合金的煙塵有毒,熔鑄時要有良好的防護措施。
(3)銅合金(copper alloy )常用的銅合金分為黃銅、青銅、白銅3大類。
黃銅以鋅作主要添加元素的銅合金,具有美觀的黃色,統稱黃銅。銅鋅二元合金稱普通黃銅或稱簡單黃銅。三元以上的黃銅稱特殊黃銅或稱復雜黃銅。含鋅低於36%的黃銅合金由固溶體組成,具有良好的冷加工性能,如含鋅30%的黃銅常用來製作彈殼,俗稱彈殼黃銅或七三黃銅。含鋅在36~42%之間的黃銅合金由和固溶體組成,其中最常用的是含鋅40%的六四黃銅。為了改善普通黃銅的性能,常添加其他元素,如鋁、鎳、錳、錫、硅、鉛等。鋁能提高黃銅的強度、硬度和耐蝕性,但使塑性降低,適合作海輪冷凝管及其他耐蝕零件。錫能提高黃銅的強度和對海水的耐腐性,故稱海軍黃銅,用作船舶熱工設備和螺旋槳等。鉛能改善黃銅的切削性能;這種易切削黃銅常用作鍾表零件。黃銅鑄件常用來製作閥門和管道配件等。
青銅原指銅錫合金,後除黃銅、白銅以外的銅合金均稱青銅,並常在青銅名字前冠以第一主要添加元素的名。錫青銅的鑄造性能、減摩性能好和機械性能好,適合於製造軸承、蝸輪、齒輪等。鉛青銅是現代發動機和磨床廣泛使用的軸承材料。鋁青銅強度高,耐磨性和耐蝕性好,用於鑄造高載荷的齒輪、軸套、船用螺旋槳等。鈹青銅和磷青銅的彈性極限高,導電性好,適於製造精密彈簧和電接觸元件,鈹青銅還用來製造煤礦、油庫等使用的無火花工具。
白銅以鎳為主要添加元素的銅合金。銅鎳二元合金稱普通白銅;加有錳、鐵、鋅、鋁等元素的白銅合金稱復雜白銅。工業用白銅分為結構白銅和電工白銅兩大類。結構白銅的特點是機械性能和耐蝕性好,色澤美觀。這種白銅廣泛用於製造精密機械、化工機械和船舶構件。電工白銅一般有良好的熱電性能。錳銅、康銅、考銅是含錳量不同的錳白銅,是製造精密電工儀器、變阻器、精密電阻、應變片、熱電偶等用的材料。
㈦ 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。
㈧ 鐵合金的作用都有哪些
鐵合金作為煉鋼脫氧劑,應用最廣泛的是硅錳、錳鐵和硅鐵。強烈的脫氧劑為鋁(鋁鐵)、硅鈣、硅鋯等(見鋼的脫氧反應)。用作合金添加劑的常用品種有:錳鐵、鉻鐵、硅鐵、鎢鐵、鉬鐵、釩鐵、鈦鐵、鎳鐵、鈮(鉭)鐵、稀土鐵合金、硼鐵、磷鐵等。各種鐵合金又根據煉鋼需要,按合金元素含量或含碳高低規定許多等級,並嚴格限定雜質含量。含有兩種或多種合金元素的鐵合金叫做復合鐵合金,使用這類鐵合金可同時加入脫氧或合金化元素,對煉鋼工藝有利,且能較經濟合理地綜合利用共生礦石資源。常用的有:錳硅、硅鈣、硅鋯、硅錳鋁、硅錳鈣和稀土硅鐵等。
煉鋼用純金屬添加劑有鋁、鈦、鎳和金屬硅、金屬錳、金屬鉻等。某些易還原的氧化物如MoO、NiO,也用於代替鐵合金。此外,還有氮化鐵合金,如經過氮化處理的鉻鐵、錳鐵等,以及混有發熱劑的發熱鐵合金等。
基本分類
鐵合金的品種繁多,分類方法也多一般按下列方法分類:
(1)按鐵合金中主元素分類,主要有硅,錳,鉻,釩,鈦,鎢,鉬等系列鐵合金。
(2)按鐵合金中含碳量的分類,有高碳,中碳,低碳,微碳,超微碳等品種。
(3)含有兩種或者兩種以上合金元素的多元鐵合金,主要品種有硅鋁合金,硅鈣合金,錳硅鋁合金,硅鈣鋁合金,硅鋇鈣合金等。
(4)按生產方法分類:有高爐鐵合金,電爐鐵合金,爐外法(金屬熱法)鐵合金,真空固態還原鐵合金,電解法鐵合金,此外還有氧化物壓塊與發熱鐵合金等特殊鐵合金。
硅鐵、錳鐵、硅錳、鉻鐵、鎢鐵、釩鐵、鎳鐵、鉬鐵、鈦鐵、稀土鎂硅、稀土硅鐵、硅鈣合金、硅鋇合金、硅鋁合金、鉭鈮、磷鐵、硼鐵等。
㈨ 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。
㈩ 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.