合金
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什么是合金合金是一种金属,但又不同于一般金属。
它具有一些金属所没有的物理和化学特性:1、强度大。
由于添加了某些元素,提高了硬度。
2、耐腐蚀。
除氢氟酸外,对其他各种无机酸和有机酸都有一定抗蚀能力;对碱类也比较稳定。
3、耐热。
在500℃以下几乎不氧化。
4、电阻率高。
6、原子序数较小。
5、熔点高。
许多合金都具有高的硬度,其熔点可高达500~600℃。
6、有良好的工艺性能。
7、常温下导电性差。
8、有第二相(α相)存在时,晶体结构会发生变化,使材料塑性降低,加工性变坏。
合金按组织结构分为:①固溶体合金。
含有两种或两种以上相同的金属。
合金元素在固溶体中是溶质原子。
这种合金的强度、硬度和耐蚀性优异,具有良好的综合性能。
②沉淀硬化型合金。
是在高温条件下具有足够的高温强度、高的抗氧化性能和良好的抗热腐蚀、抗冷热疲劳的能力。
③弥散强化型合金。
是通过固溶强化和沉淀强化的效应,使基体和弥散强化相颗粒聚集成为弥散体。
弥散强化相是在基体中随机分布的,并与基体有较高的结合强度。
④时效硬化型合金。
在室温及较低的温度下具有高的强度和良好的抗冷热疲劳性能,并有足够的塑性和满意的焊接性能的一类合金。
⑤析出强化型合金。
在时效过程中,析出第二相颗粒而强化的合金。
⑥消除应力型合金。
当受到应力作用时,因形成共格应力场而使晶界滑移,从而消除应力的一类合金。
⑦变形合金。
能承受压力、拉伸和扭转而不破裂的合金。
⑧铸造合金。
由铸造方法直接制备的合金。
其组织均匀,无偏析,不易产生疏松、气孔和夹杂等。
⑨焊接合金。
在焊接过程中,一般要求所焊的金属具有和母材同样的性能。
⑩硬质合金。
在难熔金属中加入适量的硬质合金成分,制成的具有优良力学性能和耐磨性的合金。
其特点是硬度高、耐磨、强度和韧性都很高。
缺点是耐热性和耐蚀性较差,故用于工业上的自动机械制造、铁路车辆、汽轮机和航空航天等部门。
此外,还有铜合金、铝合金、锌合金、钛合金等。
含有两种或多种相同的金属,这些金属的原子之间可以自由组合,且其结合能与其组成金属的结合能相近,呈固态,称为合金。
合金的特点有什么特性合金是指一种金属与另一种或几种金属或非金属经过混合熔化,冷却凝固后得到的具有金属性质的固体产物。
下面店铺为大家带来合金的特点有什么特性,希望大家喜欢!合金的特点(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。
(4)有的抗腐蚀能力强(如不锈钢)如在铁中掺入15%铬和9%镍得到一种耐腐蚀的不锈钢,适用于化学工业合金的简介合金,是由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质。
一般通过熔合成均匀液体和凝固而得。
根据组成元素的数目,可分为二元合金、三元合金和多元合金。
人类生产合金是从制作青铜器开始,世界上最早生产合金的是古巴比伦人,6000年前古巴比伦人已开始提炼青铜(红铜与锡的合金)。
中国也是世界上最早研究和生产合金的国家之一,在商朝(距今3000多年前)青铜(铜锡合金)工艺就已非常发达;公元前6世纪左右(春秋晚期)已锻打(还进行过热处理)出锋利的剑。
合金是宏观均匀,含有金属元素的多元化学物质,一般具有金属特性。
任何元素均可采用作合金元素,但大量加入的仍是金属。
组成合金的最基本的、独立的物质称组元,或简称为元。
由两个组元组成的合金称为二元合金,由三个组元组成的合金称为三元合金,由三个以上组元组成的合金称为多元合金。
固态下,合金可能呈单相亦可能呈复相的混合物;可能呈晶态、亦可能呈现准晶状态或非晶状态。
晶态合金中依其组成元素的'原子半径、负电性以及电子浓度等等差异情况不同,可能出现的相有保持与基底纯元素相同结构的固溶体(solidsolution)以及不和任何组成元素结构相同的中间相(inter-mediate phases)。
中间相包括正常价化合物、电子化合物、laves相、σ相、间隙相和复杂结构的间隙式化合物等等。
合金的冶炼方法
合金的冶炼方法主要有以下几种:
1. 熔炼法:将不同的金属材料按一定比例放入炉中进行加热,待金属熔化后,快速搅拌使其均匀混合,然后进行冷却,形成合金。
2. 粉末冶金法:将不同金属的粉末混合均匀,然后进行压制和烧结。
烧结时,金属粉末在高温下会发生固相扩散和液相扩散,形成合金。
3. 非平衡固相合成法:将不同金属的粉末按照一定比例混合,然后在高温下进行固相反应。
通过合适的工艺控制,使金属反应生成合金。
4. 化学还原法:将金属离子溶液与还原剂反应,使金属离子还原成金属原子,反应产物即为合金。
5. 溶液浸渍法:将金属材料浸入金属盐溶液中,金属盐溶液中的金属离子通过与金属材料发生反应,使金属材料表面生成合金层。
以上是几种常见的合金冶炼方法,具体应根据合金的成分和要求选择合适的冶炼方法。
合金的化学概念
《合金的化学概念》
一、什么是合金
合金是一种结构组合物,由多种金属以元素形式混合而成的物质,也有一些可以叫合金的化合物,比如氧化物等,在化学上叫做共晶体。
二、合金的化学特性
1.由于多种元素混合而成,合金具有较高的耐腐蚀性和良好的可加工性。
2.合金元素彼此相互作用,使得其物理性质,化学性质,化学稳定性,机械性能及热稳定性等得到改善。
3.合金也具有可活性特征,可以吸收高能的热量、电量和有害物质,从而改善其结构,增强其耐久性和耐腐蚀性。
4.合金有着比单一元素更强的高温性能,可以抵抗较高的温度,也有更高的力学强度和抗拉强度。
三、有关合金的应用
1.在航空航天领域,合金质量轻,耐高温,对物理冲击敏感性较低,经常作为各种军工产品的重要部件材料。
2.在建筑工程领域,合金具有较高的抗腐蚀性,比如钢铁等合金,可以用于做建筑结构的防腐蚀结构。
3.在汽车领域,合金也可以用来制造汽车车身等部件,可以提升车辆的稳定性,有效提高汽车的耐久性与可靠性。
4.在电子领域,合金如镍铬合金、铜铝合金等可用于制造电子元
器件,提高电子元器件的可靠性。
四、结论
合金是一种具有多方面用途的材料,耐高温,抗腐蚀,抗磨损,抗冲击,密度较低,力学强度高,经济价值高,常用于航空、航天、汽车、电子、建筑工程等多领域。
合金的名词解释合金是由两种或两种以上的金属元素以及其他非金属元素混合而成的固态材料。
合金的形成是通过将不同的金属元素混合在一起,以获得一种具有合理的比例和结构的新材料。
合金具有比纯金属更优异的性质,这是由于不同金属元素的相互作用和结晶方式。
通过合金化,可以改变金属的硬度、强度、耐磨性、耐腐蚀性、导电性、热传导性等物理和化学性质。
合金可以根据其成分和性质分类。
常见的合金包括钢、铜合金、铝合金等。
钢是由铁、碳以及其他合金元素(如铬、钼、镍等)组成的合金,具有高强度、硬度和耐腐蚀性,广泛用于建筑、汽车制造、航空航天等领域。
铜合金可以通过添加其他金属元素(如锡、铝、锌等)来改变其性能,应用于电气、电子、造船等行业。
铝合金由铝和其他金属元素(如铜、锌、锰等)组成,具有轻质、高强度和良好的导热性,常用于航空、汽车制造等领域。
合金的制备方法包括熔炼、铸造、冶金和粉末冶金等。
熔炼是将金属和其他成分加热至其熔点,然后混合均匀后冷却,形成固态合金。
铸造是将熔化的合金倒入模具中,待凝固后得到所需形状的合金制品。
冶金是通过冶炼和精炼等过程,从矿石中提取金属元素,并与其他成分混合形成合金。
粉末冶金是将金属粉末与其他粉末混合,并通过压制和烧结等步骤形成合金制品。
合金在各个领域具有广泛的应用。
在工程领域,合金被用于制造机械零件、工具、船舶和飞机等。
在电子领域,合金用于制造导线、电路板、电池和电子器件等。
在化工领域,合金用于制造反应器、储罐和管道等。
在医疗领域,合金用于制造人工关节、牙科设备和医疗器械等。
总之,合金是由两种或两种以上的金属元素以及其他非金属元素混合而成的固态材料,具有优异的物理和化学性质,广泛应用于各个领域。
合金的制备方法多样,包括熔炼、铸造、冶金和粉末冶金等。
合金的发展和应用将进一步推动科学技术的进步和工业的发展。
合金是什么材质值钱吗
合金是金属材质,有的值钱,有的不值钱。
合金是指一种金属与另一种或几种金属或非金属经过混合熔化,冷却凝固后得到的具有金属性质的固体产物。
合金是什么材质
合金是金属材质,合金是指将一种金属与另一种或几种金属或多种非金属混合,熔融,冷却并固化后获得的具有金属特性的固体产品。
依据组成元素的数量,可以分为二元合金,三元合金和多元素合金。
合金的形成通常会改善元素元素的性能。
例如,钢比其主要组成元素铁强。
合金的物理特性,例如密度,反应性,杨氏模量,电导率和导热率,可能与合金的组成元素相像,但合金的拉伸强度和剪切强度通常与特性相同。
组成元素。
差异很大。
与纯金属不同,大多数合金没有固定的熔点。
当温度在熔融温度范围内时,混合物处于固体和液体共存的状态。
在常见的合金中,黄铜是铜和锌的合金。
青铜是锡和铜的合金。
一些国家/地区的货币使用合金,例如镍合金。
合金类型有哪些
(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。
合金的很多性能优于纯金属,故在应用材料中大多使用合金(参看铁合金、不锈钢)。
合金材质是什么材料合金材质是指由两种或两种以上的金属或非金属元素组成的固溶体或化合物。
合金通常具有比单一金属更优异的性能,例如硬度、强度、耐腐蚀性等。
合金材质在工业、建筑、航空航天等领域都有着广泛的应用,因此对于合金材质的了解至关重要。
合金材质的组成主要取决于所需的性能和用途。
常见的合金材质包括不锈钢、铝合金、黄铜、钛合金等。
不锈钢是一种含铁合金,其中添加了铬、镍等元素,具有良好的耐腐蚀性和韧性,广泛应用于厨具、建筑材料等领域。
铝合金则是以铝为基础,添加了铜、锌、镁等元素,具有轻质、耐腐蚀、导热性能优异的特点,常用于航空航天、汽车制造等领域。
黄铜是铜和锌的合金,具有良好的导电性和加工性,常用于制作电线、管道等。
钛合金则是以钛为基础,添加了铝、钒等元素,具有高强度、耐高温、耐腐蚀等特点,被广泛应用于航空航天、医疗器械等领域。
合金材质的性能取决于其组成元素的种类、含量、相互作用等因素。
不同的合金组成会导致不同的性能表现,因此在选择合金材质时需要根据实际需求进行合理的选择。
同时,合金材质的制备工艺也对其性能有着重要影响,包括熔炼、铸造、挤压、锻造、热处理等工艺都会对合金材质的性能产生影响。
合金材质在现代工业中有着广泛的应用,其优异的性能使得产品更加耐用、轻量化、高效率。
随着科技的发展,合金材质的研究和应用也在不断推进,新型合金材质的涌现将进一步推动工业领域的发展。
总的来说,合金材质是由两种或两种以上的金属或非金属元素组成的固溶体或化合物,具有优异的性能和广泛的应用。
在实际应用中,合理选择合金材质,并结合合适的制备工艺,将有助于提高产品的质量和性能,推动工业领域的发展。
对于合金材质的研究和应用,仍有待进一步深入,以满足不断发展的工业需求。
合金的作用
合金是由两种或两种以上的金属或非金属物质混合而成的材料。
合金具有比单一金属更好的物理、化学和机械性能,被广泛应用于工业生产、建筑、交通、航空航天等各个领域。
以下将详细介绍合金的作用。
首先,合金具有优异的机械性能。
例如,铜和锡的合金—青铜,在各种机械设备中具有耐磨、耐蚀、高硬度等特点,广泛用于制造轴承、传动齿轮等零部件。
钢是由铁和碳以及其他合金元素混合而成的合金,钢具有较高的强度、韧性、耐磨性和可塑性,广泛用于制造建筑结构、汽车、船舶等。
其次,合金具有良好的耐腐蚀性能。
例如,不锈钢是由铁、铬、镍等元素组成的合金,具有极高的抗腐蚀性能,能够在潮湿、酸碱环境中长期使用,被广泛应用于制造厨具、化工设备、医疗器械等。
此外,合金还可以通过调整成分,增加其耐蚀性,提高材料的使用寿命。
再次,合金具有优越的导热和导电性能。
铜和铝等金属的合金,由于添加了其它金属或非金属元素,使其导热性能得到提升,广泛应用于制造电线、电缆等导电部件。
同时,合金具有较低的电阻率,可用于制造电子元件和集成电路等。
此外,合金还可以通过添加稀土元素和微量元素等进行调整,以获得特殊的性能。
例如,镍铁合金和铁铬铝合金等在高温下具有良好的抗氧化性能,被应用于高温合金领域。
钛合金由于具有高强度、低密度等特点,广泛应用于航空航天工业。
总结起来,合金是一种优质的材料,具有良好的机械性能、耐腐蚀性能、导热导电性能和高温性能等。
在工业生产、建筑、交通、航空航天等领域发挥着重要作用,推动了社会和经济的发展。
随着科技的不断进步,合金的应用范围将会更加广泛,为人类创造更多的科技和经济价值。
镁合金
镁合金是目前实际应用的质量最轻的金属结构材料,由于它具有密度小,比强度、比刚度高,铸造性能好,减震性和抗磁性好,易于切削加工,尺寸稳定性高等一系列优点,在汽车、电子、电器、交通、航空、航天和国防工业领域具有极其重要的应用价值和前景。
但是目前广泛应用的传统铸造/压铸镁合金存在强度不高,高温抗蠕变性能差等缺点,严重地阻碍了镁合金的进一步应用。
提高镁合金的强度成为扩大镁合金应用范围的一个重要途径。
本文阐述了合金元素、复合强化和制备工艺、加工方法在提高镁合金强度中的作用,并对今后高强镁合金的发展进行了展望。
1、合金元素强化镁合金
合金化是提高镁合金强度最基本、最常用和最有效的途径,在镁合金开发中使用的最为普遍。
在各种合金化元素中,稀土元素对镁合金性能的强化最为有效。
目前大部分的研究工作通常是以现有的镁合金牌号为基础,通过加入微量合金元素来提高镁合金的强度。
吴玉峰等研究了Nd对Mg-6A1合金性能的影响,发现4%Nd使合金抗拉强度及伸长率大幅提高,分别达到216 MPa和18%。
樊昱等在AZ91D 加入1%的稀土La,使其抗拉强度提高到178MPa,伸长率提高到3.85%。
陈晶阳等研究了硼对Mg-7A1-0.4Zn-O2Mn合金的力学性能的影响,当B的加入量为0.15%时,合金的显微硬度、抗拉强度和屈服强度分别比未添加合金提高13.1%,19.5%和22.0%。
夏兰廷等通过提高AZ3合金中cd的含量改善力学性能,当AZ3合金
Cd含量达到0.7%,抗拉强度提高了9%,硬度提高了10.3%、伸长率提高34%、冲击韧性提高了68.6%。
靳广永等在Mg-2A1zn 镁合金中加入微量Gd后,使得合金的抗拉强度从220MPa提高到了252 MPa;屈服强度从105 MPa提高到了135 MPa。
李金峰等人的研究表明:向AZ9中加入0.9%的Y,镁合金的室温抗拉强度达到185MPa,伸长率提高到7.9%。
宋雨来等人的研究表明:向AZ91镁合金中加Nd元素,当加入的质量为1.1%时,其铸态常温抗拉强度达到了240MPa。
肖代红等人向AZ91D中添加少量的重稀土Er,加入量为0.98%和1.92%时,室温抗拉强度达到193MPa 和211MPa,但伸长率则从4.0%降低到2.2。
通过的合金化研究表明:加人微量合金元素及稀土元素,能够较大幅度地提高合金的抗拉强度。
其主要原因在于:所加入的合金元素能和基体材料中的元素反应生成化合物,起到弥散强化的作用;稀土元素有强烈的固溶强化和细晶强化作用,从而使得基体材料的强度提高。
多元微合金化复合加入高强镁合金的研究、开发方面比单一元素合金化的效果更加显著。
汪正保等人在AZ91D铸态组织中复合加入微量RE和Sb,使得合金的抗拉强度由144MPa提高到了188MPa。
王明星等通过向AZglD中加入微量的Y和ce,在伸长率改变不大的情况下使镁合金的铸态室温抗拉强度从150MPa提高到198MPa。
童炎等对Mg一13Gd-3Y-0.4Z合金的研究使其抗拉强度达到300MP 以上。
黄伯杰等的研究表明,Mg-2.5Nd-0.21Zn-0.46Zr 和
Mg-2.45Nd-0.18Zn.1.45Zr的铸态试样经不同热处理工艺后其室温抗拉强度能达到251—285MPa。
刘红梅等人副研究了Dy加入量为1%一3%的Mg.10AI合金的显微组织和力学性能,表明Dy的加入量为2%时,合金的抗拉强度和伸长率都达到峰值,分别为250MPa和14%。
李建辉等人的研究表明:Mg-6A1-2Sr-xNd在合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率均在含Nd量为1.0%时达到了峰值,分别为190MPa、150MPa和4%。
多元微合金化比单一合金化的镁合金强度高的原因主要在于合金基体中能够形成多种化合物,其弥散强化作用更明显,再加上多种成分的细晶强化、晶界强化、固溶强化作用,使得多元微合金化复合加入的镁合金强度更高。
2、复合材料强化镁合金
通过在镁合金基体中添加增强体或加入其它元素在镁合金基体发生化学反应形成增强颗粒来制备镁基复合材料,是提高镁合金强度的一种常用方法。
通常可用作增强相的颗粒有氧化物、碳化物、氮化物、陶瓷颗粒等。
此外,石墨颗粒和碳纤维也是有效的增强体。
Sklenicka 等人的研究表明:通过挤压铸造制备的含SiC 晶须(体积分数为20%)的SiCw/AZ91D镁基复合材料,经过410cI=×2h的固溶处理,然后在170~C进行5h的时效处理,其室温抗拉强度达到392MPa。
文献研究表明:将纳米级的SiC、ZrO 颗粒加入到镁合金中,能通过弥散强化作用明显提高复合材料的强度,如含有体积分数为3%的平均粒径为14nm的SiC镁基复合材料,室温抗
拉强度为320MPa。
目前通过引入增强体来提高镁合金强度的方法对增强体的要求较为严格,要求其物理化学相容性好且避免增强体和基体合金之间界面的不利反应。
文献研究了SiC与镁合金基体之间的界面反应,在复合材料的制造过程中及高温固溶处理(500℃×12h)中都没有发现任何不利的界面反应。
3、变形加工制备高强镁合金
目前广泛使用的镁合金的成型方式主要为铸造/压铸,其强度普遍不高;采用锻造、挤压或轧制工艺制备的变形镁合金由于组织得到细化,铸造组织缺陷被消除,从而综合性能大大提高。
俄罗斯开发的IMV6(Mg-8.4Y-0.5Mn一0.35Cd)稀土变形镁合金挤压材抗拉强度可高达400-420 MPa。
于宝义等研究发现:在温度430~C挤压比为12时,挤压变形的AZ91D镁合金管材经固溶处理后,其抗拉强度可达417.2MPa,屈服强度218.1MPa,力学性能远远高于铸造镁合金,实现了很好的变形强化效果。
郭强等通过对AZ80镁合金锻坯在300c一400oC区间进行7个道次的锻压后,使材料的抗拉强度达到345 MPa的最大值,极大的提高了镁合金的力学性能。
陈彬等通过常规挤压后再经过等通道角挤压得到高强度Mg97Y2Znl镁合金,晶粒尺寸细化到300—400 nm,屈服强度和抗拉强度提高达到400 MPa和450MPa。
王建民等人研究表明:调整AZ91镁合金中的Al和zn,采用传统的熔炼工艺制成镁合金铸锭,再经过挤压变形制成试样,得到的室温抗拉强度已经超过300MPa,伸长率达到10%左右。
李亚国等人的研究表明:MB26(Mg Zn.Zr.RE)镁
合金在挤压状态下获得的力学性能为最佳,其抗拉强度可达370MPa 以上。
肖阳等人开发的Mg-9Gd-4Y.0.6Zr新型镁合金具有高强、耐热、易焊接和耐腐蚀特点;经过铸态挤压后该镁合金在不同温度下其力学性能都明显优于HM31、HK31和WE54的力学性能,抗拉强度达到370MPa以上。
4、快速凝固/粉末冶金(RS/PM)制备高强镁合金
快速凝固技术是一种新型的高性能材料制备技术,该技术可以细化合金晶粒和析出相、扩展固溶的极限、形成新型非平衡相或准晶相,不仅可以大幅度提高材料的性能,而且可以开发出新的合金体系,快速凝固技术的出现为高性能镁合金结构材料和新型镁合金的研制开辟了广阔的前景。
RS/PM法是通过快速凝固的基本方法制得RS粉末,再经过粉末的固结成为预成形坯料,然后经过塑性变形得到致密的制品。
美国Allied Signal公司L3 采用自行开发的RS/PM工艺成功研制的高性能EA55A镁合金型材,其抗拉强度达到500MPa,是目前l生能最佳的镁合金型材。
文献表明,RS/PM法制备的Mg—Zn、Mg-A1、Mg—Ag、Mg—Ca和Mg—RE系镁合金的抗拉强度均超过500MPa。
日本的Yamamuro Taka等就曾利用快速凝固工艺方法,研制出了高强度纳米结晶Mg97Zn1Y2(原子数)RS/PM镁合金,其平均晶粒半径为100nm-200 nm,室温抗拉强度高达610MPa,伸长率为5%。
文献研究表明:AZ91合金的快速凝固粉末挤压制品抗拉强度可由313MPa增加到517MPa,屈服强度由226MPa增加到457MPa。
超高
强度镁合金抗拉强度已经达到935MPa。
据报道日本科学家开发出的高强度镁合金具有极高的强度和延展性,可为航空航天、通信和机械等工业提供优质材料。
新的镁合金是采用急速凝固法制成的,具有100—200 nm的微细结构,其中Mg占97%,Y和Zn分别占2%和1%。
这种新型镁合金强度大约是超级铝合金的3倍,据称是目前世界上强度最高的镁合金。
此外它还具有超塑性、高耐热性和高耐腐蚀性。
快速凝固镁合金的各方面性能都比传统镁合金有了很大的提高,可以制备出超高性能的非平衡材料,拓展了镁合金的应用。
5、展望
对高强镁合金的研究中,通过添加少量或微量合金元素来提高其强度的最为普遍。
目前的高强镁合金牌号均为变形镁合金,对高强镁合金的研究也主要为采用新的工艺来制备,除传统的锻造、挤压或轧制等工艺外,半固态成型工艺、快速凝固/粉末冶金(RS/PM)工艺、喷射沉积技术、注射成型工艺、等通道角挤压(ECAE)等新工艺已开始应用到高强镁合金的开发中。