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1、铸铁
铸铁之所以有如此大量且广泛的用途,其主要原因是因为其具有出色的流动性,以及它易于浇注成各种复杂形态的特点。铸铁是由多种元素组合的混合物的名称,主要包括碳、硅和铁。其中碳的含量越高,在浇注过程中流动特性就越好。
下水道盖子是我们日常生活环境中运用频繁且不起眼的一部分,一般很少会有人去注意它们。铸铁中石墨的存在使得下水道盖子具有了优良的耐磨性能。铁锈一般只出现在最表层,一般都会被磨光。虽然如此,在浇注过程中也有专门防止生锈的措施,就是在铸件表面加覆一层沥青涂层,沥青渗入铸铁表面的细孔中,从而起到防锈作用。
材料特性:优秀的流动性、成本较低、良好的耐磨性、低凝固收缩率、高压缩强度、良好的机械加工性等。
用途:广泛运用于建筑、桥梁、工程部件、家居以及厨房用具等领域。
2、锌
锌,它是继铝和铜之后第3种应用最为广泛的有色金属。锌的熔点很低,所以它也是一种非常理想的浇注材料。
锌质铸件在我们日常生活中十分常见,如门把手表层表层下面的材料、水龙头、电子元件等。锌具有极高的防腐蚀性,此特性使它具备了另一项基本功能,即作为钢的表面镀层材料。锌还是与铜一起合成黄铜的合金材料。其抗腐蚀性并不只应用于钢表面镀层,也有助于增强我们身体的免疫系统。
材料特性:优良的可铸性、出色的防腐蚀性、高强度、高硬度、原材料价格便宜、抗蠕变、容易与其他金属形成合金、具有保健性、常温下易碎、100摄氏度左右具有延展性等。
用途:电子产品元件;另外,也常应用于屋顶材料,照片雕刻盘、移动电话天线以及照相机中的快门装置等。
3、铝
铝,略带蓝光的白色金属,铝于18世纪发现后并被命名。与其他金属元素不同,铝并不是以直接的金属元素的形式存在于自然界中,而是从含50%氧化铝的铝土矿中提炼出来的。以这种形态存在于矿物中的铝也是地球上出量最丰富的金属元素之一。
铝最早出现的时候,并没有被立刻应用到我们生活当中。后来,针对其独特的功能和特性的一批新产品逐渐开发,这种高科技材料也逐渐发展越来越宽阔的市场。虽然铝的应用历史相对较短,但现在市面上铝产品的产量已经远远超过了其他有色金属产品的总和。
材料特性:柔韧可塑、易于制成合金、高强度、重量比、出色的防腐蚀性、易导电导热、可回收。
用途:交通工具骨架、飞行器零部件、厨房用具、包装以及家具。铝也经常被用以加固一些大型建筑结构,如伦敦皮卡迪利广场上的爱神雕像,曾用铝质加固材料。
4、镁合金
镁是极其重要的有色金属,它比铝轻,能够很好地与其他金属构成高强度的合金,镁合金具有比重轻、比强度和比刚度高、导热导电性好、良好的阻尼减震和电磁屏蔽性能、易于加工成型、容易回收等优点。
由于受价格昂贵和技术方面的限制,镁及镁合金只是少量的应用于航空、航天以及军事工业,因而被称为“贵族金属”。现今镁是继钢铁、铝之后的第三大金属工程材料,被广泛地应用于航空航天、汽车、电子、移动通讯、冶金等领域。
镁合金比重是铝合金的68%,锌合金的27%,钢铁的23%,通常用于汽车零件、3C产品外壳、建筑材料等。一般超薄笔记本电脑和手机外壳采用镁合金做外壳。
塑料产品虽然可以形成类金属的外观,但其光泽感、硬度、温度、质感仍与金属有差距。镁合金作为一种新型的金属原料,给人一种高科技品的感受。
镁合金的耐腐蚀性是碳钢的8倍,铝合金的4倍,塑料的10倍以上,防腐能力是合金中最佳者。常用的镁合金具有不可燃性,尤其是使用在汽机车零部件以及建筑材料上,可以避免瞬间的燃烧。
材料特性:轻量化的结构、刚性高且耐冲击、优良的耐腐蚀性、良好的热传导性和电磁遮蔽、良好的不可燃性、耐热性较差、易回收。
用途:广泛应用于航空航天、汽车、电子、移动通讯、冶金等领域。
5、铜
铜是一种让人难以置信的万用金属,与我们的生活密切相关。许多早期工具以及武器都是用铜制而成的。铜在现代社会中也有着十分重要的作用,被大量应用于建筑结构当中,作为传输电力的载体,从最初简单的译码传输,到后来在复杂的现代通讯应用中扮演的关键角色,这种具有延展性、橘红色的金属一路伴随着我们发展进步。铜是一种优良的导电体,其导电性能仅次于银。铜是仅次于金的为人类利用最悠久的金属。这一点在很大程度上是因为铜矿很容易开采,而且铜业比较容易从铜矿中分离出来。
材料特性:很好的防腐蚀性、极好的导热、导电性能、坚硬、柔韧、具延展性、抛光后、效果独特。
用途:电线、发动机线圈、印刷电路、屋面材料、管道材料、首饰等。它也是制作青铜的主要合金成分之一。
6、不锈钢
不锈钢,是在钢里融入铬、镍以及一些其他金属元素而制成的合金。其特性就是来源于合金中铬的成分,铬在合金的表面形成了一层坚牢的、具有自我修复能力的氧化铬薄膜,这层薄膜是眼睛所看不见的。我们一般提及的不锈钢和镍的比例是18:10。
20世纪初,不锈钢开始作为原材料被设计师们引入到产品设计领域中,围绕着它的坚韧以及抗腐蚀特性开发出许多新产品,涉及到了很多以前从未涉足过的领域。比如,消毒后可再次使用的设备首次出现在医学产业中。
不锈钢分为4大主要类型:奥氏体、铁素体、铁素体-奥氏体(复合式)、马氏体。一般家居用品中使用的不锈钢大多都是奥氏体。
材料特性:卫生保健、防腐蚀、可进行精细表面处理、刚性较高、可通过各种加工工艺成型、较难进行冷加工。
用途:奥氏体不锈钢主要应用于家居用品、工业管道以及建筑结构中;铁素体不锈钢具有防腐蚀性,主要应用于耐久使用的洗衣机以及锅炉零部件中;复合式不锈钢具有更强的防腐蚀性能,被广泛应用于侵蚀性环境;马氏体不锈钢主要用于制作刀具和涡轮刀片。
7、铬
铬,最常见的存在形式是作为合金元素用于不锈钢中,来增强不锈钢的硬度。镀铬工艺通常分为3种类型:①装饰性镀层、②硬质铬镀层、③黑色铬镀层。
铬镀层在工程领域中应用十分广泛,装饰性铬镀层一般作为最表层镀于镍层外面,镀层具有精致细腻如镜面一般的抛光效果。
作为一道装饰性后处理工序,铬镀层厚度为0.006毫米。打算采用铬镀层工艺的时候,必须要考虑到工艺的危险性。因为六价装饰性铬水被三价铬水所取代的趋势越来越明显,前者具有非常强的致癌性,而后者则被认为毒性相对小一些。
材料特性:光洁度非常高、优良的防腐蚀性能、坚硬耐用、易于清洗、摩擦系数低。
用途:装饰性镀铬是许多汽车元件的镀层材料,包括车门把手以及缓冲器等,以及自行车零部件、浴室水龙头以及家具、厨房用具等以及更多的工业领域。