有色金属材料有哪些

铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶铝合金及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展，同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域，因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。

纯铝的密度小(ρ=2.7g/cm3)，大约是铁的 1/3，熔点低(660℃)，铝是面心立方结构，故具有很高的塑性(δ:32~40%，ψ:70~90%)，易于加工，可制成各种型材、板材，抗腐蚀性能好但是纯铝的强度很低，退火状态 σb 值约为8kgf/mm2，故不宜作结构材料。通过长期的生产实践和科学实验，人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，这就得到了一系列的铝合金。 添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度，σb 值分别可达 24～60kgf/mm2。这样使得其“比强度”(强度与比重的比值 σb/ρ)胜过很多合金钢，成为理想的结构材料，广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面，飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造，以减轻自重。采用铝合金代替钢板材料的焊接，结构重量可减轻50%以上。铝合金外壳的压力加工产品分为防锈(LF)、硬质(LY)、锻造(LD)、超硬(LC)、包覆(LB)、特殊(LT)及钎焊(LQ)等七类。常用铝合金材料的状态为退火(M焖火)、硬化(Y)、热轧(R)等三种。

铜主要用于电气工业中。铜具有耐腐蚀性,可用于电镀,作外镀层或作镀层衬底；因为铜具有极佳的导电性，使得铜大量应用于电子、电气、电信和电子行业等等

锡可以镀覆贮存食品的钢制容器，以保护容器；也用来镀铁和铜以增加抗腐蚀能力或使其更美观。镀锡的铁片称作马口铁。不论是锡的有机化合物，还是无机化合物均广泛用于电镀、陶瓷和塑料工业中。锡的合金应用范围也很广，如铅锡合金、铜锡合金。二氯化锡可作还原剂。有机锡化合物为聚合作用的催化剂和杀菌剂。氟化锡没有毒，用在牙膏中作为防腐添加剂。

铅主要用于制造铅蓄电池；铅合金可用于铸铅字，做焊锡；铅还用来制造放射性辐射、X射线的防护设备。其中铅合金可分为耐蚀合金、电池合金、焊料合金、印刷合金、轴承合金和模具合金等。铅合金主要用于化工防蚀、射线防护，制作电池板和电缆套。

锌在常温下表面易生成一层保护膜，所以锌最大的用途是用于镀锌工业。锌能和许多有色金属形成合金，其中锌与铝、铜等组成的合金，广泛用于压铸件。

铝可以用来冶炼稀有金属。其合金质轻而坚韧，是制造飞机、火箭、汽车的结构材料。 纯铝可做超高电压的电缆。做日用器皿的铝通常称“钢精”、“钢种”。

镍镍不仅是制造镍合金的基础材料，更是其它合金(铁、铜、铝基等合金)中的合金元素。目前，镍及其合金用于特殊用途的零部件、仪器制造、机器制造，火箭技术装备中，原子反应堆，用于生产碱性蓄电池，多孔过滤器，催化剂，以及零部件与半制品的防蚀电镀层等,镍被视为国民经济建设的重要战略物质，其资源的有效开发和综合利用一直为各国所重视。

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工业纯铝可制作电线、电缆、器皿及配制合金。铝合金可用于制造承受较大载荷的机器零件和构件。

锻铝合金（LD）。这类合金主要用于承受重载荷的锻件和模锻件。

防锈铝合金（LF）。主要用于焊接件、容器、管道或以及承受中等载荷的零件及制品，也可用作铆钉。

超硬铝合金（LC）。

这类合金的抗蚀性较差，高温下软化快，多用于制造受力大的重要构件，例如飞机大梁、起落架等。

硬铝合金（LY）。低合金硬铝塑性好，强度低。主要用于制作铆钉，常称铆钉硬铝；标准硬铝合金强度和塑性属中等水平。主要用于轧材、锻材、冲压件和螺旋浆叶片及大型铆钉等重要零件；高合金硬铝合金元素含量较多，强度和硬度较高，塑性及变形加工性能较差。

镍及其合金。

镍及镍合金是化学、石油、有色金属冶炼、高温、高压、高浓度或混有不纯物等各种苛刻腐蚀环境下比较理想的金属材料。

镁及其合金。

镁合金是航空工业的重要结构材料，它能承受较大的冲击、振动载荷，并有良好的机械加工性能和抛光性能。其缺点是耐蚀性较差、缺口敏感性大及熔铸工艺复杂。

铅及其合金。

铅在大气、淡水、海水中很稳定，铅对硫酸、磷酸、亚硫酸、铬酸和氢氟酸等则有良好的耐蚀性。铅不耐硝酸的腐蚀，在盐酸中也不稳定。

钛及其合金。

钛熔点高，热膨胀系数小，导热性差，强度低，塑性好。钛具有优良的耐蚀性和耐热性，其抗氧化能力优于大多数奥氏体不锈钢，而在较高温度下钛材仍能保持较高的强度。

常温下钛具有极好的抗蚀性能，在大气、海水、硝酸和碱溶液等介质中十分稳定，但在任何浓度的氢氟酸中均能迅速溶解。

铜合金:常见的铜合金有黄铜,青铜及白铜等.

铝合金:根据铝合金的成分和生产工艺特点,通常分为形变与铸造铝合金两大类.工业上应用的主要有铝-锰,铝-镁,铝-镁-铜,铝-镁-硅-铜,铝-锌-镁-铜等合金.变形铝合金也叫熟铝合金,据其成分和性能特点又分为防锈铝,硬铝,超硬铝,锻铝和特殊铝等五种.

铅基合金:铅基轴承合金是铅锑锡铜合金,它的硬度适中,磨合性好,磨擦系数稍大,而韧性很低.回此,它适用于浇注受震较小,载荷较轻或速度较慢的轴瓦.

镍合金:镍能与铜,铁,锰,铬,硅,镁组成多种合金.其中镍铜合金是著名的孟乃尔合金,它强度高,塑性好,在750度以下的大气中,化学性能稳定,广泛用于电气工业,真空管,化学工业,医疗器材和航海船舶工业等方面.

锌合金:锌合金的主要添加元素有铝,铜和镁等.锌合金按加工工艺可分为形变与铸造锌合金两类.铸造锌合金流动性和耐腐蚀性较好,适用于压铸仪表,汽车零件外壳等.

镁合金:镁合金中的合金元素主要有铝,锌各锰,有时也加入少量的锆,铈,钍等.镁合金按生产工艺不同也可分为形变与铸造镁合金两大类.镁合金是重要的轻质结构材料,广泛应用于航空,航天工业方面.

钛合金:钛合金按组织可分三类.(1钛中加入铝和锡元素.2钛中加入铝铬钼钒等合金元素.3钛中加入铝和钒等元素.)钛合金具有强度高而密度又小,机械性能好,韧性和抗蚀性能很好.另外:钛合金的工艺性能差,切削加工困难.在热加工中,非常容易吸收氢氧氮碳等杂质.还有抗磨性差,生产工艺复杂.锡基合金:锡基轴承合金是锡锑铜合金.它的磨擦系数小,硬度适中,韧性较好,并有很好的磨合性,抗蚀性和导热性,主要用于高速重载荷条件下工作的轴瓦.

有色金属包括：铝(Al)、镁(Mg)、铜(Cu)、铅(Pb)、锌(Zn)、镍(Ni)、钴(Co)。包含各种有色纯金属及其合金。有色金属是铁、锰、铬以外所有金属的统称。

有色金属可分为重金属（如铜、铅、锌）、轻金属（如铝、镁）、贵金属（如金、银、铂）及稀有金属（如钨、钼、锗、锂、镧、铀）。

有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，电阻比纯金属大、电阻温度系数小，具有良好的综合机械性能。常用的有色合金有铝合金、铜合金、镁合金、镍合金、锡合金、钽合金、钛合金、锌合金、钼合金、锆合金等。

有色金属是国民经济、人民日常生活及国防工业、科学技术发展必不可少的基础材料和重要的战略物资。农业现代化、工业现代化、国防和科学技术现代化都离不开有色金属。

例如飞机、导弹、火箭、卫星、核潜艇等尖端武器以及原子能、电视、通讯、雷达、电子计算机等尖端技术所需的构件或部件大都是由有色金属中的轻金属和稀有金属制成的。

金属材料在我们的日常生活中几乎随处可见，如果没有金属材料，我们的生活就不会有这么多牢固的建筑以及家具。金属材料的种类是较多的，除了大家较为熟悉的铁铜以外其实还有很多，那么，金属材料如何分类呢?各种分类的特性是什么呢?常用的金属材料有哪些?金属材料的主要性能有哪些?现在小编一一给大家解答。

常用的金属材料有哪些?

金属材料是由金属元素或以金属元素为主要材料构成，并具有金属特性的工程材料。金属材料通常分为黑色金属和有色金属两大类。以铁或以它为主而形成的物质，称为黑色金属，如钢和生铁除黑色金属以外的其他金属，都称为有色金属，如铜、铝、镁、钛、锡、铅等。

金属材料各分类特性

金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。

①黑色金属又称钢铁材料，包括含铁90%以上的工业纯铁，含碳 2%～4%的铸铁，含碳小于 2%的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。

②有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等，有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系数小。

③特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金以及金属基复合材料等。

　　金属材料的主要性能有哪些?

金属材料的性能一般可分为使用性能和工艺性能两大类.

使用性能是指材料在工作条件下所必须具备的性能,它包括物理性能、化学性能和力学性能.

物理性能是指金属材料在各种物理条件任用下所表现出的性能.包括：密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性和磁性等.

化学性能是指金属在室温或高温条件下抵抗外界介质化学侵蚀的能力.包括：耐蚀性和抗氧化性.

力学性能是金属材料最主要的使用性能,所谓金属力学性能是指金属在力学作用下所显示与弹性和非弹性反应相关或涉及应力—应变关系的性能.它包括：强度、塑性、硬度、韧性及疲劳强度等.

金属材料的工艺性能直接影响零件加工后的工艺质量,是选材和制定零件加工工艺路线时必须考虑的因素之一.它包括铸造性能、压力加工性能、焊接性能、切削加工性能和热处理性能等.

以上，小编给大家介绍了常用的金属材料有哪些?金属材料各分类特性以及金属材料的主要性能有哪些?。相信大家对于金属材料的各种属性分类以及功能都有了较为深入的了解。其实不同的金属是与不同的特性，由于他们不同的特性，不同金属材料也用在不同的地方，消费者在使用之前应该先了解所用使用的用途需要的条件再来选择金属的种类。

锌、锡、铅、铬、锰较常用，

锆、钒、钴、钼、钨使用较少，

金、银、钯、铂、钽为贵金属，

锂、铍、钾、钙、钠自然界不以单质存在，

还有一些稀有金属、放射性金属等等。

（1）黑色金属。

①碳素钢：碳素钢是指碳的质量分数小于2.11%和含有少量硅、锰、硫、磷等杂质元素所组成的铁碳合金，简称碳钢。碳素钢的性能主要取决于含碳量。含碳量越高，则一般强度、硬度较高，韧性有所下降。依含碳量不同，可有若干种钢的牌号。例如，碳的质量分数为0.45%的钢称为45钢，碳的质量分数为0.35%的钢称为35钢等。碳素钢中锰、硅是有益元素，对钢有一定的强化作用；硫、磷是有害元素分别增加钢的热脆性和冷脆性，应严格控制。

②合金钢：为了改善和提高钢的性能，在碳钢的基础上加入其他合金元素的钢称为合金钢。常用的合金元素有硅、锰、铬、镍、铜、钒、钛、稀土元素等。合金钢具有耐低温、耐腐蚀、高磁性、高耐磨性等良好的特殊性能，它常用于制造工具或力学性能、工艺性能要求高的、形状复杂的大截面零件，且在制造有特殊性能要求的零件方面，得到了广泛应用。

③铸铁：碳的质量分数大于2.11%的铁碳合金称为铸铁，由于铸铁中含有的碳和杂质较多，其强度、硬度比钢差，不能锻造。但铸铁具有优良的铸造性、减震性、耐磨性等特点，加之价格低廉、生产设备和工艺简单，是机械制造中应用最多的金属材料。适合采用铸造的方法获得铸铁毛坯。

（2）有色金属。

通常，将铁及其合金称为黑色金属，而将铝、镁、铜、锌及其合金称为有色金属，有色金属种类繁多，虽然其产量和使用范围不及黑色金属，但由于它具有某些特殊性能，故已成为现代工业中不可缺少的材料。例如，铝及铝合金在航空、航天、电子工业及日常用品中得到广泛应用。

有色金属包括：铁矿、锰矿、铬矿、钛矿、钒矿、铜矿、铅矿、锌矿、铝土矿、镁矿、镍矿、钴矿、钨矿、锡矿、铋矿、钼矿、汞矿、锑矿、铂族金属(铂矿、钯矿、铱矿、铑矿、锇矿、钌矿)、金矿、银矿、铌矿、钽矿、铍矿、锂矿、锆矿、稀土元素(钇矿、钆矿、铽矿、镝矿、铈矿、镧矿、镨矿、钕矿、钐矿、铕矿)、锗矿、镓矿、铟矿、铊矿、铪矿、铼矿、镉矿、钪矿、硒矿、碲矿等。

用途

有色金属中的铜是人类最早使用的金属材料之一。现代，有色金属及其合金已成为机械制造业、建筑业、电子工业、航空航天、核能利用等领域不可缺少的结构材料和功能材料。

有色金属是国民经济发展的基础材料，航空、航天、汽车、机械制造、电力、通讯、建筑、家电等绝大部分行业都以有色金属材料为生产基础。

随着现代化工、农业和科学技术的突飞猛进，有色金属在人类发展中的地位愈来愈重要。它不仅是世界上重要的战略物资，重要的生产资料，而且也是人类生活中不可缺少的消费资料的重要材料。