合金的用途

2022-09-28 14:54:04 字數 2906 閱讀 6386

根據鋁合金的成分和生產工藝特點,通常分為形變與鑄造鋁合金兩大類.工業上應用的主要有鋁-錳,鋁-鎂,鋁-鎂-銅,鋁-鎂-矽-銅,鋁-鋅-鎂-銅等合金.變形鋁合金也叫熟鋁合金,據其成分和效能特點又分為防鏽鋁,硬鋁,超硬鋁,鍛鋁和特殊鋁等五種.

鋁合金是純鋁加入一些合金元素製成的,如鋁—錳合金、鋁—銅合金、鋁—銅—鎂系硬鋁合金、鋁—鋅—鎂—銅係超硬鋁合金。鋁合金比純鋁具有更好的物理力學效能:易加工、耐久性高、適用範圍廣、裝飾效果好、花色豐富。

鋁合金分為防鏽鋁、硬鋁、超硬鋁等種類,各種類均有各自的使用範圍,並有各自的代號,以供使用者選用。

鋁合金仍然保持了質輕的特點,但機械效能明顯提高。鋁合金材料的應用有以下三個方面:一是作為受力構件;二是作為門、窗、管、蓋、殼等材料;三是作為裝飾和絕熱材料。

利用鋁合金陽極氧化處理後可以進行著色的特點,製成各種裝飾品。鋁合金板材、型材表面可以進行防腐、軋花、塗裝、印刷等二次加工,製成各種裝飾板材、型材,作為裝飾材料。

成本低,而且使用一種加工工藝可以大量生產同樣的零部件,這也是他的特點之一。

它的材料特性是輕、容易加工、以及在可耐強度方面不象碳素纖維有乙個最大受力範圍。這是什麼意思呢?也就是說,碳素纖維因為有纖維的特性所以在一定的纖維方向上受力能力很強,但是在在別的方向上的受力就會很差。

在製造乙個比較大的零部件時可能會使用好幾層碳素纖維,在超過受力能力時該零部件就會象酥餅一樣變得一層一層的。而鋁合金在承受了一定的力量後,會慢慢變形再損壞。

還有就是鋁合金容易加工和具有高度的散熱性。特別是車輛引擎部分特別適合使用鋁合金材料。這裡幾乎完全是鋁合金的一家天下。

此外,鋁合金的加工工藝多種多樣。通用性較強

銅合金分為很多種,由銅和鋅所組成的合金是黃銅,銅和鎳的合金是白銅,青銅是銅和除了鋅和鎳以外的元素形成的合金,主要有錫青銅,鋁青銅等,而紫銅是銅含量很高的銅,其它雜質總含量在1%以下。

青銅是紅銅和錫或鉛的合金,熔點在700~900℃之間,比紅銅的熔點(1083 ℃)低。含錫10%的青銅,硬度為紅銅的4.7倍。

熔化的青銅在冷凝時體積略有漲大,所以青銅鑄件填充性好,氣孔少,具有較高的鑄造效能。這些使它在應用上具有廣泛的適應性,並能很快地傳播。青銅的出現,對於提高社會生產力起到了劃時代的作用。

在錫、鉛礦缺少的地方,人們用砷或鋅來代替。紅銅與鋅的合金是黃銅。到青銅時代發達時期,鑄造工藝已相當成熟,採用多種方法來鑄造品類繁多的器用,有范鑄法、失蠟法、冷鍛和熱鍛等方法。

黃銅也是一種十分常見的銅合金,它是銅鋅(cu‐zn)的基合金。黃銅線材火焰噴塗、電弧噴塗,沉積速率高,塗層細密且較硬,容易切削加工,可製備耐海水腐蝕部件等塗層。但鋅黃銅噴塗時容易產生鋅燒損,降低耐蝕性,且形成的氧化鋅(zno)煙霧有毒,應採取相應的呼吸防護措施。

用於噴塗的線材尺寸規格有ф1.6mm和ф2.3mm。

黃銅具有良好的工藝效能、機械效能、耐蝕性能、導電和導熱性,黃銅還具有**便宜、色澤美麗的優點,是有色金屬中應用最廣的合金材料之一。根據黃銅中所含合金元素種類的不同,黃銅分為普通黃銅和特殊黃銅兩種。壓力加工用的黃銅稱為變形黃銅。

白銅是以鎳為主要新增元素的銅合金。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複雜白銅。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效能和耐蝕性好,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效能。

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。

紫銅因呈紫紅色而得名。它不一定是純銅,有時還加入少量脫氧元素或其他元素,以改善材質和效能,因此也歸入銅合金。中國紫銅加工材按成分可分為:

普通紫銅(t1、t2、t3、t4)、無氧銅(tu1、tu2和高純、真空無氧銅)、脫氧銅(tup、tumn)、新增少量合金元素的特種銅(砷銅、碲銅、銀銅)四類。紫銅的電導率和熱導率僅次於銀,廣泛用於製作導電、導熱器材。紫銅在大氣、海水和某些非氧化性酸(鹽酸、稀硫酸)、鹼、鹽溶液及多種有機酸(醋酸、檸檬酸)中,有良好的耐蝕性,用於化學工業。

另外,紫銅有良好的焊接性,可經冷、熱塑性加工製成各種半成品和成品。20世紀70年代,紫銅的產量超過了其他各類銅合金的總產量。

鐵合金是鋼鐵工業和機械鑄造行業必不可少的重要原料之一,其主要用途:一是作為脫氧劑,消除鋼液中過量的氧;二是作為合金元素新增劑,改善鋼的質量與效能。隨著我國鋼鐵工業持續、快速地發展,鋼的品種、質量的不斷擴大和提高,對鐵合金產品提出了更高要求,鐵合金工業日益成為鋼鐵工業的相關技術和配套工程。

下面概述它們的用途:

(1) 用作脫氧劑。煉鋼過程是用吹氧或加入氧化劑的方法使鐵水進行脫碳及去除磷、硫等有害雜質的過程。這一過程的進行,雖然使生鐵煉成鋼,但鋼液中的[o]含量增加了。

[o]在鋼液中一般以[feo]的形式存在。如果不將殘留在鋼中多餘的氧去除,就不能澆鑄成合格的鋼坯,得不到力學效能良好的鋼材。為此,需要新增一些與氧結合力比鐵更強,並且其氧化物易於從鋼液中排除進入爐渣的元素,把鋼液中的[o]去掉,這個過程叫脫氧。

用於脫氧的合金叫脫氧劑。鋼水中各種元素對氧的結合強度,即脫氧能力,從弱到強的順序如下:鉻、錳、碳、矽、釩、鈦、硼、鋁、鋯、鈣。

因而,一般煉鋼脫氧常用的是由矽、錳、鋁、鈣組成的鐵合金。

(2) 用作合金劑。合金鋼中因其含有不同的合金元素而具有不同的效能。鋼中合金元素的含量是通過加入鐵合金的方法來調整的。

用於調整鋼中合金元素含量的鐵合金叫合金劑。常用的合金劑有矽、錳、鉻、鉬、釩、鎢、鈦、鈷、鎳、硼、鈮、鋯等鐵合金。

(3) 用作鑄造晶核孕育劑。改善鑄鐵和鑄鋼的效能的措施之一是改變鑄件的凝固條件。為了改變凝固條件,往往在澆鑄前加入某些鐵合金作為晶核,形成晶粒中心,使形成的石墨變得細小分散,晶粒細化,從而提高鑄件的效能。

(4)用作還原劑。矽鐵可用作生產鉬鐵、釩鐵等其他鐵合金時的還原劑;矽鉻合金、錳矽合金分別用作中低碳鉻鐵和中低碳錳鐵生產的還原劑。

(5)其他方面的用途。在有色冶金和化學工業中,鐵合金也越來越被廣泛地使用。例如,中低碳錳鐵用於生產電焊條;鉻鐵用作生產鉻化物和鍍鉻的陽極材料,有些鐵合金用作生產耐高溫材料。

吳一帆高一(6)班

鋁合金的用途

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