1、第一节 合 金,一、认识合金,1、合金:就是两种或两种以上的金属(或金属跟非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。一般通过熔合成均匀液体后凝固而得。根据组成元素的数目,可分为二元合金、三元合金和多元合金。中国是世界上最早研究和生产合金的国家之一,在商朝(距今3000多年前)青铜(铜锡合金)工艺就已非常发达;公元前6世纪左右(春秋晚期)已锻打(还进行过热处理)出锋利的剑(钢制品)。,2、合金的特性 (1)、多数合金熔点低于其组分中任一种组成金属的熔点。 (2)、硬度比其组分中任一金属的硬度大。 (3)、合金的导电性和导热性低于任一组分金属。利用合金的这一特性,可以制造高电阻和高热阻材料。 (4)、
2、有的抗腐蚀能力强。 如在铁中掺入15铬和9镍得到一种耐腐蚀的不锈钢。,二、使用合金,生铁:(含碳24.3),钢:(含碳0.032)分为碳素钢和合金钢(如不锈钢)。,性质特征:密度小、强度高、塑性好、易于成型、制造工艺简单、成本低廉等,并且因表面形成致密的氧化物保护膜而具有一定的抗腐蚀能力。,黄铜:(铜锌合金,含Zn 20%36%),青铜:(铜锡合金,含Sn 10%30%),4、K金是指黄金和其它金属混合在一起的合金,K金的量度单位,是将纯金分为24份。根据在首饰中的黄金含量就分成不同的K金,所以24K是指纯金,18K含黄金量就是18/24=75.0%。,5. 新型合金,(1)储氢合金:未来能源
3、的开发中,氢是一种发热高、无污染、无公害、取之不尽、用之不竭的能源,是能源研究的一个发展方向,关键问题是如何贮存氢?氢气是一种易燃易爆的气体,要在-253才液化。1968年美国首先发现Mg-Ni合金具有贮氢功能,但要在250时才放出氢。后相继发现Ti-Fe,Ti-Mn,La-Ni等合金也有贮氢功能。 LaN1贮氢台金在常温、0.152 MPa下就可放出氢,可用于汽车、燃料电池等,新型贮氢合金材料的发现和实际应用有待于21世纪继续努力。,(2)钛合金:以钛为基加入其他合金元素组成的合金称作钛合金。钛合金具有密度低、比强度高、抗腐蚀性能好、工艺性能好等优点,是较为理想的航天工程结构材料。,(3)耐热合金:镍钴合金能耐1200,用于喷气发动机和燃气轮机的构件。镍铬铁非磁性耐热合金在1200时仍具有高强度、韧性好的特点,可用于航天飞机的部件和原子反应堆的控制捧等。寻找耐高温(1000以上)、可长时间运行(10000 h以上)、耐腐蚀、高强度等要求的合金材料,仍是今后研究的方向。,(4)形状记忆合金:它们具有高弹性、金属橡胶性能、高强度等特点,如Ni-Ti,Ag-Cd,Cu-Cd,Cu-A1-Ni,Cu-A1-Zn等合金。形状记忆合金由于具有许多优异的性能,因而广泛应用于航空航天、机械电子、生物医疗、桥梁建筑、汽车工业及日常生活等多个领域。,