合金在日常生活、工业生产、科技和军事等方面的应用

Question

合金在日常生活、工业生产、科技和军事等方面的应用

Answer 1

我们常将两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合（物理变化）而成具有金属特性的物质叫做合金.
编辑本段合金的分类及通性
　　英文：alloy
合金的分类
　　根据结构的不同,合金主要类型是： 　　(1)混合物合金（共熔混合物）,当液态合金凝固时,构成合金的各组分分别结晶而成的合金,如焊锡、铋镉合金等； 　　(2)固熔体合金,当液态合金凝固时形成固溶体的合金,如金银合金等； 　　(3)金属互化物合金,各组分相互形成化合物的合金,如铜、锌组成的黄铜（β-黄铜、γ-黄铜和ε-黄铜）等. 　　合金的许多性能优于纯金属,故在应用材料中大多使用合金(参看铁合金、不锈钢).
合金的通性
　　各类型合金都有以下通性： 　　(1)多数合金熔点低于其组分中任一种组成金属的熔点； 　　(2)硬度一般比其组分中任一金属的硬度大；（特例：钠钾合金是液态的,用于原子反应堆里的导热剂） 　　(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.还可制造有特殊性能的材料,如在铁中掺入15%铬和9%镍得到一种耐腐蚀的不锈钢,适用于化学工业. 　　(4)有的抗腐蚀能力强(如不锈钢) 　　2.常见合金 　　球墨铸铁、锰钢、不锈钢、黄铜、青铜、白铜、焊锡、硬铝、18K黄金、18K白金.
编辑本段钢铁
钢铁简介
　　钢铁是铁与C、Si、Mn、P、S以及少量的其他元素所组成的合金.其中除Fe外,C的含量对钢铁的机械性能起着主要作用,故统称为铁碳合金.它是工程技术中最重要、用量最大的金属材料.
分类及性质
　　按含碳量不同,铁碳合金分为钢与生铁两大类,钢是含碳量为0.03%～2%的铁碳合金.碳钢是最常用的普通钢,冶炼方便、加工容易、价格低廉,而且在多数情况下能满足使用要求,所以应用十分普遍.按含碳量不同,碳钢又分为低碳钢、中碳钢和高碳钢.随含碳量升高,碳钢的硬度增加、韧性下降.合金钢又叫特种钢,在碳钢的基础上加入一种或多种合金元素,使钢的组织结构和性能发生变化,从而具有一些特殊性能,如高硬度、高耐磨性、高韧性、耐腐蚀性,等等.经常加入钢中的合金元素有Si、W、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti等.我国合金钢的资源相当丰富,除Cr、Co不足,Mn品位较低外,W、Mo、V、Ti和稀土金属储量都很高.21世纪初,合金钢在钢的总产量中的比例将有大幅度增长.
关于生铁
　　含碳量2%～4.3%的铁碳合金称生铁.生铁硬而脆,但耐压耐磨.根据生铁中碳存在的形态不同又可分为白口铁、灰口铁和球墨铸铁.白口铁中碳以Fe3C形态分布,断口呈银白色,质硬而脆,不能进行机械加工,是炼钢的原料,故又称炼钢生铁.碳以片状石墨形态分布的称灰口铁,断口呈银灰色,易切削,易铸,耐磨.若碳以球状石墨分布则称球墨铸铁,其机械性能、加工性能接近于钢.在铸铁中加入特种合金元素可得特种铸铁,如加入Cr,耐磨性可大幅度提高,在特种条件下有十分重要的应用.针对此块精英人才,也是目前我国最稀缺的,目前收纳铁合金人较多的有钢铁英才网,是铁合金行业人才的一个专业性招聘、求职网站.
编辑本段铝合金
简介
　　 铝合金塑材
　　铝是分布较广的元素,在地壳中含量仅次于氧和硅,是金属中含量最高的.纯铝密度较低,为2.7 g/cm3,有良好的导热、导电性(仅次于Au、Ag、Cu),延展性好、塑性高,可进行各种机械加工.铝的化学性质活泼,在空气中迅速氧化形成一层致密、牢固的氧化膜,因而具有良好的耐蚀性.但纯铝的强度低,只有通过合金化才能得到可作结构材料使用的各种铝合金.
特点与性质
　　铝合金的突出特点是密度小、强度高.铝中加入Mn、Mg形成的Al-Mn、Al-Mg合金具有很好的耐蚀性,良好的塑性和较高的强度,称为防锈铝合金,用于制造油箱、容器、管道、铆钉等.硬铝合金的强度较防锈铝合金高,但防蚀性能有所下降,这类合金有Al-Cu-Mg系和Al-Cu-Mg-Zn系.新近开发的高强度硬铝,强度进一步提高,而密度比普通硬铝减小15%,且能挤压成型,可用作摩托车骨架和轮圈等构件.Al-Li合金可制作飞机零件和承受载重的高级运动器材.
应用
　　目前高强度铝合金广泛应用于制造飞机、舰艇和载重汽车等,可增加它们的载重量以及提高运行速度,并具有抗海水侵蚀,避磁性等特点.
编辑本段铝合金 概述
　　铝合金 　　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/m3）,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. 　　铝合金密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,工业上广泛使用,使用量仅次于钢. 　　铝合金分两大类：铸造铝合金,在铸态下使用；变形铝合金,能承受压力加工,.可加工成各种形态、规格的铝合金材.主要用于制造航空器材、建筑用门窗等. 　　铝合金按加工方法可以分为形变铝合金和铸造铝合金.形变铝合金又分为不可热处理强化型铝合金和可热处理强化型铝合金.不可热处理强化型不能通过热处理来提高机械性能,只能通过冷加工变形来实现强化,它主要包括高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝以及防锈铝等.可热处理强化型铝合金可以通过淬火和时效等热处理手段来提高机械性能,它可分为硬铝、锻铝、超硬铝和特殊铝合金等. 　　一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能,物理性能和抗腐蚀性能. 　　铸造铝合金按化学成分可分为铝硅合金,铝铜合金,铝镁合金,铝锌合金和铝稀土合金,其中铝硅合金又有简单铝硅合金（不能热处理强化,力学性能较低,铸造性能好）,特殊铝硅合金（可热处理强化,力学性能较高,铸造性能良好）, 　　祥云火炬 　　2008年北京奥运会火炬“祥云”就是铝.
编辑本段纯铝产品
　　纯铝分冶炼品和压力加工品两类,前者以化学成份Al表示,后者用汉语拼音LU（铝、工业用的）表示. 　　飞机 　　各种飞机都以铝合金作为主要结构材料.飞机上的蒙皮、梁、肋、桁条、隔框和起落架都可以用铝合金制造.飞机依用途的不同,铝的用量也不一样.着重于经济效益的民用机因铝合金价格便宜而大量采用,如波音767客机采用的铝合金约占机体结构重量 81%.军用飞机因要求有良好的作战性能而相对地减少铝的用量,如最大飞行速度为马赫数 2.5的F-15高性能战斗机仅使用35.5%铝合金有些铝合金有良好的低温性能,在-183～-253[2oc]下不冷脆,可在液氢和液氧环境下工作,它与浓硝酸和偏二甲肼不起化学反应,具有良好的焊接性能,因而是制造液体火箭的好材料.发射“阿波罗”号飞船的“土星” 5号运载火箭各级的燃料箱、氧化剂箱、箱间段、级间段、尾段和仪器舱都用铝合金制造. 　　航天飞机的乘员舱、前机身、中机身、后机身、垂尾、襟翼、升降副翼和水平尾翼都是用铝合金制做的.各种人造地球卫星和空间探测器的主要结构材料也都是铝合
编辑本段锻造的修伤工艺
　　修伤是铝合金模锻工艺中的重要一环.由于铝合金在高温下较软,粘性大,流动性差,容易粘模并产生各种表面缺陷(折叠、毛刺、裂纹等),在进行下一道工序前,必须打磨、修伤,将表面缺陷清除干净,否则在后续工序中缺陷将进一步扩大,甚至引起锻件报废. 　　修伤用的工具有风动砂轮机、风动小铣刀、电动小铣刀及扁铲等.修伤前先经腐蚀查清缺陷部位,修伤处要圆滑过渡,其宽度应为深度的5～10倍.
编辑本段压力加工铝合金
　　铝合金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.
编辑本段铝材
　　铝和铝合金经加工成一定形状的材料统称铝材,包括板材、带材、箔材、管材、棒材、线材、型材等. 铝合金板材
1.铝塑板
　　铝塑板是由经过表面处理并用涂层烤漆的3003铝锰合金、5005铝镁合金板材作为表面,PE塑料作为芯层,高分子粘结膜经过一系列工艺加工复合而成的新型材料.它既保留了原组成材料（铝合金板、非金属聚乙烯塑料）的主要特性,又克服了原组成材料的不足,进而获得了众多优异的材料性质.产品特性：艳丽多彩的装饰性、耐候、耐蚀、耐创击、防火、防潮、隔音、隔热、抗震性、质轻、易加工成型、易搬运安装等特性. 　　铝塑板规格： 　　厚度：3mm、4mm、6mm、8mm 　　宽度：1220mm、1500mm 　　长度：1000mm、2440mm、3000mm、6000mm 　　铝塑板标准尺寸：1220*2440mm 　　铝塑板用途：可应用于幕墙、内外墙、门厅、饭店、商店、会议室等的装饰外,还可用于旧建筑的改建,用作柜台、家具的面层、车辆的内外壁等.
2.铝单板
　　铝单板均与采用世界知名大企业的优质铝合金加工而成,再经表面喷涂美国PPG、或阿克苏PVDF氟碳烤漆精制而成,铝单板主要由面板、加强筋骨,挂耳等组成. 　　铝单板特点：轻量化,刚性好、强度高、不燃烧性、防火性佳、加工工艺性好、色彩可选性广、装饰效果极佳、易于回收、利于环保. 　　铝单板应用：建筑幕墙、柱梁、阳台、隔板包饰、室内装饰、广告标志牌、车辆、家具、展台、仪器外壳、地铁海运工具等.
3.铝蜂窝板
　　铝蜂窝板采用复合蜂窝结构,选用优质的3003H24合金铝板或5052AH14高锰合金铝板为基材,与铝合金蜂窝芯材热压复合成型.铝蜂窝板从面板材质、形状、接缝、安装系统到颜色、表面处理为建筑师提供丰富的选择,能够展示丰富的屋面表现效果,具有卓越的设计自由度.它是具有施工便捷、综合性能理想、保温效果显著的新型材料,它的卓越性能吸引了人们的眼球. 　　铝蜂窝板并无标准尺寸,所有板材均根据设计图纸由工厂订制而成,广泛地应用于大厦外墙装饰（特别适用于高层的建筑）内墙天花吊顶、墙壁隔断、房门及保温车厢、广告牌等等领域.该产品将为我国建材市场注入绿色、环保、节能的鲜活动力.
4.铝蜂窝穿孔吸音吊顶板
　　铝蜂窝穿孔吸音吊顶板的构造结构为穿孔铝合金面板与穿孔背板,依靠优质胶粘剂与铝蜂窝芯直接粘接成铝蜂窝夹层结构,蜂窝芯与面板及背板间贴上一层吸音布.由于蜂窝铝板内的蜂窝芯分隔成众多的封闭小室,阻止了空气流动,使声波受到阻碍,提高了吸声系数（可达到0.9以上）,同时提高了板材自身强度,使单块板材的尺寸可以做到更大,进一步加大了设计自由度.可以根据室内声学设计,进行不同的穿孔率设计,在一定的范围内控制组合结构的吸音系数,既达到设计效果,又能够合理控制造价.通过控制穿孔孔径、孔距,并可根据客户使用要求改变穿孔率,最大穿孔率