铍铝合金有毒吗
铍铝合金无毒,但铍及其化合物都有剧毒。
铍及其化合物都有剧毒。铍既能溶于酸也能溶于碱液,是两性金属,铍主要用于制备合金。
2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考,铍在一类致癌物清单中。
铍和锂一样,在空气中形成保护性氧化层,故在空气中即使红热时也很稳定。不溶于冷水,微溶于热水,可溶于稀盐酸,稀硫酸和氢氧化钾溶液而放出氢。
金属铍对于无氧的金属钠即使在较高的温度下,也有明显的抗腐蚀性。铍价态为+2价,可以形成聚合物以及具有显著热稳定性的一类共价化合物。
扩展资料:
化学性质
铍和锂一样,在空气中形成保护性氧化层,故在空气中即使红热时也很稳定。不溶于冷水,微溶于热水,可溶于稀盐酸,稀硫酸和氢氧化钾溶液而放出氢。金属铍对于无氧的金属钠即使在较高的温度下,也有明显的抗腐蚀性。铍价态为+2价,可以形成聚合物以及具有显著热稳定性的一类共价化合物。
铍常表现出不同于同族其它元素的反常性质如下:
1、铍由于表面易形成致密的保护膜而不与水作用,而同族其它金属镁、钙、锶、钡均易与水反应。
2、氢氧化铍是两性的,而同族其它元素的氢氧化物均是中强碱或强碱性的。
3、铍盐强烈地水解生成四面体型的离子[Be(H2O)2]2+,Be-O键很强,这就削弱了O-H键,因此水合铍离子有失去质子的倾向:因此铍盐在纯水中是酸性的。而同族其它元素(镁除外)的盐均没有水解作用。
参考资料来源:百度百科-铍
参考资料来源:百度百科-铍铝合金
铜元素
铝铜合金富铝部分548时,铜在铝中的最大溶解度为 5.65%,温度降到302时,铜的溶解度为0.45%。铜是重要的合金元素,有一定的固溶强化效果,此外时效析出的CuAl2有着明显的时效强化效果。铝合金中铜含量通常在2.5% ~ 5%,铜含量在4%~6.8%时强化效果最好,所以大部分硬铝合金的含铜量处于这范围。铝铜合金中可以含有较少的硅、镁、锰、铬、锌、铁等元素。
硅元素
Al—Si合金系富铝部分在共晶温度577 时,硅在 固溶体中的最大溶解度为1.65%。尽管溶解度随温度降低而减少,介这类合金一般是不能热处理强化的。铝硅合金具有极好的铸造性能和抗蚀性。若镁和硅同时加入铝中形成铝镁硅系合金,强化相为MgSi。镁和硅的质量比为1.73:1。设计Al-Mg-Si系合金成分时,基体上按此比例配置镁和硅的含量。有的Al-Mg-Si合金,为了提高强度,加入适量的铜,同时加入适量的铬以抵消铜对抗蚀性的不利影响。
Al-Mg2Si合金系合金平衡相图富铝部分Mg2Si 在铝中的最大溶解度为1.85%,且随温度的降低而减速小。变形铝合金中,硅单独加入铝中只限于焊接材料,硅加入铝中亦有一定的强化作用。
镁元素
Al-Mg合金系平衡相图富铝部分尽管溶解度曲线表明,镁在铝中的溶解度随温度下降而大大地变小,但是在大部分工业用变形铝合金中,镁的含量均小于6%,而硅含量也低,这类合金是不能热处理强化的,但是可焊性良好,抗蚀性也好,并有中等强度。镁对铝的强化是明显的,每增加1%镁,抗拉强度大约升高瞻远34MPa。如果加入1%以下的锰,可能补充强化作用。因此加锰后可降低镁含量,同时可降低热裂倾向,另外锰还可以使Mg5Al8化合物均匀沉淀,改善抗蚀性和焊接性能。
锰元素
Al-Mn合金系平平衡相图部分在共晶温度658时,锰在 固溶体中的最大溶解度为1.82%。合金强度随溶解度增加不断增加,锰含量为0.8%时,延伸率达最大值。Al-Mn合金是非时效硬化合金,即不可热处理强化。锰能阻止铝合金的再结晶过程,提高再结晶温度,并能显著细化再结晶晶粒。再结晶晶粒的细化主要是通过MnAl6化合物弥散质点对再结晶晶粒长大起阻碍作用。MnAl6的另一作用是能溶解杂质铁,形成(Fe、Mn)Al6,减小铁的有害影响。锰是铝合金的重要元素,可以单独加入形成Al-Mn二元合金,更多的是和其它合金元素一同加入,因此大多铝合金中均含有锰。
锌元素
Al-Zn合金系平衡相图富铝部分275时锌在铝中的溶解度为31.6%,而在125时其溶解度则下降到5.6%。锌单独加入铝中,在变形条件下对铝合金强度的提高十分有限,同时存在应力腐蚀开裂、倾向,因而限制了它的应用。在铝中同时加入锌和镁,形成强化相Mg/Zn2,对合金产生明显的强化作用。Mg/Zn2含量从0.5%提高到12%时,可明显增加抗拉强度和屈服强度。镁的含量超过形成Mg/Zn2相所需超硬铝合金中,锌和镁的比例控制在2.7左右时,应力腐蚀开裂抗力最大。如在Al-Zn-Mg基础上加入铜元素,形成Al-Zn-Mg-Cu系合金,基强化效果在所有铝合金中最大,也是航天、航空工业、电力工业上的重要的铝合金材料。
铁和硅
铁在Al-Cu-Mg-Ni-Fe系锻铝合金中,硅在Al-Mg-Si系锻铝中和在Al-Si系焊条及铝硅铸造合金中,均作为合金元素加的,在基它铝合金中,硅和铁是常见的杂质元素,对合金性能有明显的影响。它们主要以FeCl3和游离硅存在。在硅大于铁时,形成β-FeSiAl3(或 Fe2Si2Al9)相,而铁大于硅时,形成α-Fe2SiAl8(或Fe3Si2Al12)。当铁和硅比例不当时,会引起铸件产生裂纹,铸铝中铁含量过高时会使铸件产生脆性。
钛和硼
钛是铝合金中常用的添加元素,以Al-Ti或Al-Ti-B中间合金形式加入。钛与铝形成 TiAl2相,成为结晶时的非自发核心,起细化铸造组织和焊缝组织的作用。Al-Ti系合金产生包反应时,钛的临界含量约为0.15%,如果有硼存在则减速小到0.01%。
铬
铬在Al-Mg-Si系、Al-Mg-Zn系、Al-Mg系合金中常见的添加元素。600℃时,铬在铝中溶解度为0.8%,室温时基本上不溶解。铬在铝中形成(CrFe)Al7和(CrMn)Al12等金属间化合物,阻碍再结晶的形核和长大过程,对合金有一定的强化作用,还能改善合金韧性和降低应力腐蚀开裂敏感性。但会场增加淬火敏感性,使阳极氧化膜呈黄色。铬在铝合金中的添加量一般不超过0.35%,并随合金中过渡元素的增加而降低。
锶
锶是表面活性元素,在结晶学上锶能改变金属间化合物相的行为。因此用锶元素进行变质处理能改善合金的塑性加工性和最终产品质量。由于锶的变质有效时间长、效果和再现性好等优点,近年来在Al-Si铸造合金中取代了钠的使用。对挤压用铝合金中加入0.015% 0.03%锶,使铸锭中β-AlFeSi相变成汉字形α-AlFeSi相,减少了铸锭均匀化时间60% 70%,提高材料力学性能和塑性加工性;改善制品表面粗糙度。对于高硅(10% 13%)变形铝合金中加入0.02% 0.07%锶元素,可使初晶减少至最低限度,力学性能也显著提高,抗拉强度бb 由233MPa提高到236MPa,屈服强度б0.2由204MPa提 高到210MPa,延伸率б5由9%增至12%。在过共晶Al-Si合金中加入锶,能减小初晶硅粒子尺寸,改善塑性加工性能,可顺利地热轧和冷轧。
锆
锆也是铝合金的常用添加剂。一般在铝合金中加入量为0.1%~0.3%,锆和铝形成ZrAl3化合物,可阻碍再结晶过程,细化再结晶晶粒。锆亦能细化铸造组织,但比钛的效果小。有锆存在时,会降低钛和硼细化晶粒的效果。在Al-Zn-Mg-Cu系合金中,由于锆对淬火敏感性的影响比铬和锰的小,因此宜用锆来代替铬和锰细化再结晶组织。
稀土元素
稀土元素加入铝合金中,使铝合金熔铸时增加成分过冷,细化晶粒,减少二次晶间距,减少合金中的气体和夹杂,并使夹杂相趋于球化。还可降低熔体表面张力,增加流动性,有利于浇注成锭,对工艺性能有着明显的影响。各种稀土加入量约为0.1%at%为好。混合稀土(La-Ce-Pr-Nd等混合)的添加,使Al-0.65%Mg-0.61%Si合金时效G?P区形成的临界温度降低。含镁的铝合金,能激发稀土元素的变质作用。
杂质元素
钒 在铝合金中形成VAl11难熔化合物,在熔铸过程中起细化晶粒作用,但比钛和锆的作用小。钒也有细化再结晶组织、提高再结晶温度的作用。
钙 在铝合金中固溶度极低,与铝形成CaAl4化合物,钙又是铝合金的超塑性元素,大约5%钙和5%锰的铝合金具有超塑性。钙和硅形成CaSi,不溶于铝,由于减小了硅的固溶量,可稍微提高工业纯铝的导电性能。钙能改善铝合金切削性能。CaSi2不能使铝合金热处理强化。微量钙有利于去除铝液中的氢。
铅、锡、铋 元素是低熔点金属,它们在铝中固溶度不大,略降低合金强度,但能改善切削性能。铋在凝固过程中膨胀,对补缩有利。高镁合金中加入铋可防止钠脆。
锑 主要用作铸造铝合金中的变质剂,变形铝合金很少使用。仅在Al-Mg变形铝合金中代替铋防止钠脆。锑元素加入某些Al-Zn-Mg-Cu系合金中,改善热压与冷压工艺性能。
铍 在变形铝合金中可改善氧化膜的结构,减少熔铸时的烧损和夹杂。铍是有毒元素,能使人产生过敏性中毒。因此,接触食品和饮料的铝合金中不能含有铍。焊接材料中的铍含量通常控制在8μg/ml以下。用作焊接基体的铝合金也应控制铍的含量。
钠 在铝中几乎不溶解,最大固溶度小于0.0025%,钠的熔点低(97.8℃),合金中存在钠时,在凝固过程中吸附在枝晶表面或晶界,热加工时,晶界上的钠形成液态吸附层,产生脆性开裂时,形成NaAlSi化合物,无游离钠存在,不产生“钠脆”。当镁含量超2%时,镁夺取硅,析出游离钠,产生“钠脆”。因此高镁铝合金不允许使用钠盐熔剂。防止“钠脆”的方法有氯化法,使钠形成NaCl排入渣中,加铋使之生成Na2Bi进入金属基体;加锑生成Na3Sb或加入稀土亦可起到相同的作用。
解析:
铍的发现史
绿宝石亦称祖母绿,翠绿晶莹,光彩夺目,是宝石中的珍品。它含有一种重要的稀有金属枣铍。铍的希腊文原意就是“绿宝石”的意思。绿宝石是绿柱石矿的变种。
1798年,法国化学家沃克兰(Vauquelin Niclas Louis,1763-1829)
对绿柱石和祖母绿进行化学分析时发现了铍。但是,单质铍在三十年后的1828年由德国化学家维勒(Friedrich Woler, 1800-1882)用金属钾还原熔融的氯化铍而得到的。
铍最早被称为Glucinium,这一名词来自希腊文glykys,是甜的意思,因为铍的盐类有甜味。由于钇的盐类也有甜味,后来维勒把它命名为Beryllium,它来源于铍的主要矿石——绿柱石的英文名称beryl。元素符号为Be,中文命名为铍。
chemfans/05huaxveshihua/Be
铍
铍,原子序数4,原子量9.012182,是最轻的碱土金属元素。1798年由法国化学家沃克兰对绿柱石和祖母绿进行化学分析时发现。1828年德国化学家维勒和法国化学家比西分别用金属钾还原熔融的氯化铍得到纯铍。其英文名是维勒命名的。铍在地壳中含量为0.001%,主要矿物有绿柱石、硅铍石和金绿宝石。天然铍有三种同位素:铍7、铍8、铍10。
铍是钢灰色金属;熔点1283°C,沸点2970°C,密度1.85克/厘米³,铍离子半径0.31埃,比其他金属小得多。
铍的化学性质活泼,能形成致密的表面氧化保护层,即使在红热时,铍在空气中也很稳定。铍即能和稀酸反应,也能溶于强碱,表现出两性。铍的氧化物、卤化物都具有明显的共价性,铍的化合物在水中易分解,铍还能形成聚合物以及具有明显热稳定性的共价化合物。
金属铍主要用作核反应堆的中子减速剂。铍铜合金被用于制造不发生火花的工具,如航空发动机的关键运动部件、精密仪器等。铍由于重量轻、弹性模数高和热稳定性好,已成为引人注目的飞机和导弹结构材料。铍化合物对人体有毒性,是严重的工业公害之一。
元素名称:铍
元素原子量:9.012
元素类型:金属
发现人:沃克兰 发现年代:1798年
发现过程:
1978年,法国的沃克兰,在研究绿柱石时发现了铍。在自然界中存在于绿柱石矿中。
元素描述:
一种稀有金属,是最轻的结构金属之一。电离能9.322电子伏特。呈灰白色,质坚硬。密度1.85克/厘米3。熔点1278±5℃。沸点2970℃。化合价为2。和锂一样,也形成保护性氧化层,故在空气中即使红热时也很稳定。不溶于冷水,微溶于热水,可溶于稀盐酸,稀硫酸和氢氧化钾溶液而放出氢。金属铍对于无氧的金属钠即使在较高的温度下,也有明显的抗腐蚀性。铍可以形成聚合物以及具有显著热稳定性的一类共价化合物。
元素来源:
在自然界中存在于绿柱石矿中。可由电解熔融的氯化铍或氢氧化铍而制得。
元素用途:
金属铍对液体金属的抗腐蚀性,对设计核反应堆的热交换器是重要的。与通用的综合剂乙二胺四乙酸(EDTA)的反应并不强,这在分析上是很重要的。铍可以形成聚合物以及具有显著热稳定性的一类共价化合物。铍用来制造飞机上用的合金、伦琴射线管、铍铝合金、青铜。也用作原子反应堆中的减速剂和反射剂。高纯度的铍又是快速中子的重要来源。
元素辅助资料:
含铍的矿石有许多透明的、色彩美丽的变种,自古以来是最名贵的宝石。在我国古代文献中记载着这些宝石,如猫精,或称猫精石、猫儿眼、猫眼石,也就是我们现在称的金绿玉。这些含铍的矿石基本上都是绿柱石(beryl)(3BeO·Al2O3·6SiO2)的变种。
克拉普罗特曾经分析过秘鲁出产的绿玉石,但他却没能发现铍。柏格曼也曾分析过绿玉石,结论是一种铝和钙的硅酸盐。18世纪末,化学家沃克兰应法国矿物学家阿羽伊的请求对金绿石和绿柱石进行了化学分析。沃克兰发现两者的化学成分完全相同,并发现其中含有一种新元素,称它为glucinium,元素符号定为Gl。这一名称来自希腊文glykys,是“甜”的意思,因为它的盐有甜味。沃克兰在1798年2月15日在法国科学院宣读了他发现新元素的论文。由于钇的盐类也有甜味,因此glucinium改为beryllium(铍),元素符号为Be。这一词来自绿柱石。
铍和它的化合物有毒,当吸入时,会引起呼吸器官的疾病。铍是一种银白色有光泽比较软的金属,比重比轻得出名的铝还小一半。它和铜以及镁可以制成轻的合金,这种合金已经应用在飞机制造中了。
baike.baidu/view/20684
如果合成熔炼时间过短,就会使铍的细化颗粒大小区别过大。当取样采到的大颗粒时,进行分析就会得到铍含量过高的测量结果,而取到小颗粒过多,进行分析就会得到铍含量低的测量结果。这就是铍铝的偏析现象,同时影响铍含量的成分测定。
铍铜产品特性:高性能铜合金,经固溶及时效硬化处理,具有高硬度,高耐磨性,高抗爆性,高屈服极限与疲劳极限,耐腐性能佳,高导电率及优异的散热性能。易于加工,冷却效果优异。铍铜应用领域:应用于高精密电子,塑胶和光学模具不能通水处作壤件散热、模芯、冲头、热流道冷却系统、通讯制备器材,电子电器设备,仪器仪表,汽车制造等及加工零件之原材
预合金化粉末制取的LX-62,含62%的铍和38%的铝。
近净型生产工艺――熔模精密铸造的方法制备铍铝合金,AlBecast910,
含62%的铍和38%的铝;Beralcast族合金包括Beralcast363、Beralcast191,通常含有62%的铍和31%的铝。
以上几种铍铝合金是较为常用的。
用工业纯铍经粉末冶金和塑性加工工艺生产铍材和铍合金材。金属铍和含铍的合金的生产始于20世纪20年代。第二次世界大战期间,由于制作核反应堆的需要,铍工业得到很大的发展。从60年代中期起,铍在航天事业中得到应用。铍材的研究在40年代主要解决了铍的铸造和挤压工艺问题;1947年形成了以粉末冶金为主的流程;70年代初,掌握了微合金化的机理,并应用了冲击研磨、电解精炼、热等静压以及粉末预处理等工艺,从而使铍材的力学性能,得到明显的改善(伸长率由1%上升到3~4%)。中国的铍材研制始于1958年,70年代研制成功高通量试验反应堆用的铍组件和各种铍材。
中文名
铍材
生产时间
20世纪20年代
用途
制作核反应堆
特点
塑性加工 铍性脆
铍的中子散射截面大,吸收截面小,适于作核反应堆和核武器的反射层和慢化剂,是试验堆及航天、潜艇等动力堆反射层的主选材质。铍还可用作中子源和用于制造核物理、核医学研究中的核靶、X光管和闪烁计数器探头等。铍单晶可以作中子单色器。因金属铍的弹性模量与密度之比(即比刚度)在金属中最高(表1),而且比强度和微屈服强度也高,所以可制作各种飞行器的零件。铍的另一重要用途是制造各种高级仪表部件,最具代表性的是惯性导航系统用的铍陀螺仪。铍有剧毒,塑性低,加工制作困难,使它的应用大受限制。铍可作为合金元素,含铍0.4~2.7%的铍铜为时效硬化合金最典型的例子。铍铜的用铍量约为铍总消耗量的70%。
常规应用的纯铍材实际上是一种含有弥散氧化铍质点的合金材料。粉末冶金方法制备的铍材的氧化铍含量一般为1.2~3.0%。氧化铍的含量和晶粒度对材料的力学性能,特别是对伸长率的影响比较明显。晶粒细化可增加抗拉强度和伸长率,氧化铍含量增加可使强度提高而塑性下降。在铍基合金中,对铍铝合金的研究比较深入。铍和铝互不固溶,铍中添加适量的铝,能保持较高的弹性模量和较低的密度,并可改善塑性,便于塑性加工和切削加工。铍铝合金中的铝含量可达25~43%。著名的“洛克合金”为含铝38%的铍铝合金,可加工成挤压材和热压板材,已用于火箭的加强结构和飞机的复翼材料。
铍材制备 铍铸锭晶粒粗大,力学性能很差(抗拉强度为 2~15公斤力/毫米,伸长率近于零),除在要求高纯度的场合应用铸锭及其加工产品外,铍材多以粉末冶金工艺制备。工业用铍大部分是以镁还原生产的铍珠为原料,通过控制杂质含量、晶粒度以及热处理和成型工艺来获得不同性能的产品。不同等级铍材的性能见表2。1970年后,用电解法生产的高纯鳞片状铍,用于制作高强度、高塑性的结构材料。
粉末冶金 铍珠需经真空感应熔炼提纯,铸成制粉用的坯锭。坯锭铣削加工成铍屑,再在惰性气体保护下研磨成铍粉。1967年后采用的冷流冲击制粉法可改善铍粉质量,是制粉工艺的重要发展。这种方法制成的铍粉末氧含量较低,颗粒为等轴形。
铍粉固结成形的方法主要有:①真空热压法,是生产铍制件以及挤压坯料和交叉轧制板坯的主要方法。常用石墨模具,真空度为0.5托,温度为1000~1100℃,压力在200公斤力/厘米以内。工业生产的热压锭直径可达1800毫米,重量可达5吨左右。②热等静压法,首先应用于铍粉成形,是固结高纯铍粉使之达到接近理论密度的有效方法。这种工艺生产的铍材强度高,塑性好,具有各向同性。这种工艺可直接制成接近产品最终尺寸的坯料,从而降低成本。有些以高纯铍粉为原料,用热等静压方法制成的材料加热至1260℃,晶粒仍不明显长大。常用的热等静压工艺参数为:温度1060~1095℃,压力1000公斤力/厘米。③冷等静压-真空烧结法,冷等静压是铍粉预成形的常用手段。高于3100公斤力/厘米的压力下所成形的坯料可以承受中间切削加工。经冷等静压和切削加工后的坯料进行真空烧结。在1200~1245℃下烧结成的坯料,相对密度可达97~99%,强度接近标准级热压铍材。此法可以制取形状比较复杂、各向同性好的产品。④冷等静压-热等静压法,冷等静压坯料的脱气和包套封焊的质量对热等静压工艺的效果影响很大。目前已可压制壁厚小于2.5毫米的锥体和直径410×1020毫米的制品。⑤冷等静压-真空热压法,适用于生产长径比大、形状不复杂的产品,也适用于氧含量高的细铍粉的固结成形。
塑性加工 铍性脆,仍可用塑性加工手段将用粉末冶金法制成的坯料加工成棒材、管材、箔材、丝材、锻件和各种型材。铍在400℃和800℃左右有两个塑性峰值区,分别定为温加工区和热加工区。大变形量的操作宜在热加工区进行,以减少变形抗力。为防止铍材氧化,改善加工件的应力分布状况和保护环境,热加工时应将铍坯封焊在软钢包套中。铍板是铍材的主要形式,可以制备0.025×51×51毫米到0.5×1220×4572毫米的各种规格。交叉轧制工艺可以保证产品性能的稳定。包套坯料在 780~800℃进行热轧;厚度小于1毫米的板材,多在330~540℃进行温轧,然后再冷轧加工。厚度小于7.5微米的箔材一般用真空蒸着工艺制备。铍的热挤压温度为885~1060℃,根据对材料的性能要求,挤压比可在12:1到40:1之间选择。实际生产的铍挤压材的直径可达 127毫米。锻造加工可显著提高铍材的强度、塑性和疲劳寿命。仪表级铍材锻造后强度和伸长率分别由40公斤力/毫米和1%提高到70公斤力/毫米和15%。介于轧制和锻造之间的环轧是制取无缝薄壁圆筒或圆环的方法。铍丝的拉制工艺也已成熟,可以制备直径0.025毫米以上的各种铍丝。
切削加工 铍对缺口敏感,各种铍的结构件(包括力学性能试样)在切削加工后,均需化学铣削处理,以除掉厚约 0.1毫米的损伤层。对要求尺寸稳定的精密部件,如铍陀螺和铍境,还需进行消除应力的退火和冷热循环处理以使组织稳定。常规的金属切削方法均可用于铍,也可采用电火花切割,电化铣削和化学铣削。
连接 熔焊不适用于粉末冶金铍制件。铸锭轧制的板材可用电子束焊接。形状复杂的铍组合件,可用钎焊、粘结和机械连接等方法。铍材很少使用扩散粘结和电阻焊。
密度小,强度大,耐腐蚀的特点。(密度大概是不锈钢的一半,但是强度却略高于不锈钢。)
这点在极限自行车,赛车上的高档零部件都有用到。还有高尔夫球头。
与人骨密度接近,无毒。在医学上用途广泛,钛合金做的人造关节。部分人体植入设备(心脏起搏器)等都是使用钛材做外壳,保证与人体内接触的安全。
铝合金:
铝合金是纯铝加入一些合金元素制成的,如铝—锰合金、铝—铜合金、铝—铜—镁系硬铝合金、铝—锌—镁—铜系超硬铝合金。铝合金比纯铝具有更好的物理力学性能:易加工、耐久性高、适用范围广、装饰效果好、花色丰富。铝合金分为防锈铝、硬铝、超硬铝等种类,各种类均有各自的使用范围,并有各自的代号,以供使用者选用。
铝合金仍然保持了质轻的特点,但机械性能明显提高。铝合金材料的应用有以下三个方面:一是作为受力构件;二是作为门、窗、管、盖、壳等材料;三是作为装饰和绝热材料。利用铝合金阳极氧化处理后可以进行着色的特点,制成各种装饰品。铝合金板材、型材表面可以进行防腐、轧花、涂装、印刷等二次加工,制成各种装饰板材、型材,作为装饰材料。
铁合金:
品种用途 作为炼钢脱氧剂,应用最广泛的是锰铁和硅铁。强烈的脱氧剂为铝(铝铁)、硅钙、硅锆等(见钢的脱氧反应)。用作合金添加剂的常用品种有:锰铁、铬铁、硅铁、钨铁、钼铁、钒铁、钛铁、镍铁、铌(钽)铁、稀土铁合金、硼铁、磷铁等(表1 常用铁合金)。各种铁合金又根据炼钢需要,按合金元素含量或含碳高低规定许多等级,并严格限定杂质含量。含有两种或多种合金元素的铁合金叫做复合铁合金,使用这类铁合金可同时加入脱氧或合金化元素,对炼钢工艺有利,且能较经济合理地综合利用共生矿石资源。常用的有:锰硅、硅钙、硅锆、硅锰铝、硅锰钙和稀土硅铁等。
炼钢用纯金属添加剂有铝、钛、镍和金属硅、金属锰、金属铬等。某些易还原的氧化物如MoO□、NiO,也用于代替铁合金。此外,还有氮化铁合金,如经过氮化处理的铬铁、锰铁等,以及混有发热剂的发热铁合金等。
铜合金:
黄铜 以锌作主要添加元素的铜合金,具有美观的黄色,统称黄铜。铜锌二元合金称普通黄铜或称简单黄铜。三元以上的黄铜称特殊黄铜或称复杂黄铜。含锌低於36%的黄铜合金由固溶体组成,具有良好的冷加工性能,如含锌30%的黄铜常用来制作弹壳,俗称弹壳黄铜或七三黄铜。含锌在36~42%之间的黄铜合金由和固溶体组成,其中最常用的是含锌40%的六四黄铜。为了改善普通黄铜的性能,常添加其他元素,如铝、镍、锰、锡、硅、铅等。铝能提高黄铜的强度、硬度和耐蚀性,但使塑性降低,适合作海轮冷凝管及其他耐蚀零件。锡能提高黄铜的强度和对海水的耐腐性,故称海军黄铜,用作船舶热工设备和螺旋桨等。铅能改善黄铜的切削性能;这种易切削黄铜常用作钟表零件。黄铜铸件常用来制作阀门和管道配件等。
青铜 原指铜锡合金,后除黄铜、白铜以外的铜合金均称青铜,并常在青铜名字前冠以第一主要添加元素的名。锡青铜的铸造性能、减摩性能好和机械性能好,适合於制造轴承、蜗轮、齿轮等。铅青铜是现代发动机和磨床广泛使用的轴承材料。铝青铜强度高,耐磨性和耐蚀性好,用於铸造高载荷的齿轮、轴套、船用螺旋桨等。铍青铜和磷青铜的弹性极限高,导电性好,适於制造精密弹簧和电接触元件,铍青铜还用来制造煤矿、油库等使用的无火花工具。
白铜 以镍为主要添加元素的铜合金。铜镍二元合金称普通白铜;加有锰、铁、锌、铝等元素的白铜合金称复杂白铜。工业用白铜分为结构白铜和电工白铜两大类。结构白铜的特点是机械性能和耐蚀性好,色泽美观。这种白铜广泛用於制造精密机械、化工机械和船舶构件。电工白铜一般有良好的热电性能。锰铜、康铜、考铜是含锰量不同的锰白铜,是制造精密电工仪器、变阻器、精密电阻、应变片、热电偶等用的材料。
含碳量在2%~4.3%的铁的合金为铸铁,含碳量一般在0.03%~2%的铁的合金为钢。在Fe-C合金中,有目的地加入各种适量的合金元素,来提高钢铁的强度、硬度、耐磨性和耐腐蚀性等性能。常用的合金元素有Si、Mn、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti、Nb、B等,形成了形形色色的合金铸铁或合金钢。
非铁合金大体可分为:轻合金(铝合金、钛合金、镁合金、铍合金等)、重有色合金(铜合金、锌合金、锰合金、镍合金等)、低熔点合金(铅、锡、镉、铋、铟、镓、汞及其合金)、难熔合金(钨合金、钼合金、铌合金、钽合金等)、贵金属(金、银、铂、钯等)和稀土金属等。其中应用最广的是铝合金。据统计,协和式超音速飞机全部结构的71%是用特殊的铝合金制造的;高速火车、汽车等交通工具对铝型材的用量需求不断加大;建筑装饰用的铝材越来越多,既漂亮、又耐腐蚀;电力系统和家用电器中铝导线的用量超过铜导线;铝箔可用于包装食品和香烟;铝合金还可用作电容器等。
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