金属材料概述简介
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金属材料常识简介一、钢:1. 钢与铁的区别主要在含碳量上,一般含碳量在2.11%以下的铁碳合金称为钢;一般含碳量在2.11%以上的铁碳合金称为铁。
2. 钢的分类:按照化学成分分为碳素钢、中低合金钢、高合金钢。
按冶炼工艺分为平炉钢、转炉钢、电炉钢、感应炉钢、电渣炉钢等。
按脱氧程度分为镇静钢(脱氧完全的钢)、半镇静钢(脱氧较完全的钢)、沸腾钢(脱氧不完全的钢)按用途分为结构钢、工具钢、特殊性能钢。
结构钢用于制造工程结构和机械零件。
工程结构用钢一般属于低碳钢范围内,在轧制或正火状态下使用,很少进行热处理,适用于焊接。
机械零件用钢大多需要进行热处理。
二、碳素钢1.碳素钢分类按碳的质量分数又可分为低碳钢(<0.25%);中碳钢(=0.25%~0.60%);高碳钢(>0.60%)。
按钢的冶金质量和钢中有害杂质元素硫、磷的质量分数分普通质量钢;优质钢;高级优质钢。
普通质量钢又分为只保证化学成分不保证机械性能的和只保证机械性能不保证化学成分的两种。
2 、钢的编号(1)普通碳素结构钢碳素结构钢牌号表示方法由代表屈服点屈字的汉语拼音字母、屈服极限数值、质量等级符号及脱氧方法符号四个部分按顺序组成。
牌号中Q表示“屈”;A、B、C、D表示质量等级,它反映了碳素钢结构中有害杂质(S、P)质量分数的多少,(C、D)级硫、磷质量分数最低、质量好,可作重要焊接结构件。
例如Q235AF,即表示屈服点为235N/mm2、A等级质量的沸腾钢。
D级质量最好,A级最差。
普通碳素结构钢的硫、磷含量较多,但由于冶炼容易,工艺性好,价格便宜,在力学性能上一般能满足普通机械零件及工程结构件的要求,因此用量很大,约占钢材总量的70%。
(2)优质碳素结构钢其牌号用两位数字表示,两位数字表示钢中平均碳质量分数的万倍。
例如45钢,表示平均ωc =0.45%;08钢表示平均ωc =0.08%。
优质碳素结构钢按锰的质量分数不同,分为普通锰钢(ωMn=0.25%~0.80%)与较高锰的钢(ωMn=0.70%~1.20%)两组。
常用金属材料概述金属材料是由金属元素或以金属元素为主要材料构成的,并具有具有金属特性的工程材料。
金属材料种类繁多,用途广泛,按化学组成分类,金属材料分为黑色金属和有色金属两大类。
黑色金属主要是指以铁或以铁为主形成的金属材料,即钢铁材料,如钢和生铁。
有色金属是指除钢铁材料以外的其他金属,如金、银、铜、铝、镁、钛、锌、锡、铅等。
生产中使用最多的黑色金属是钢和铸铁,有色金属是铜及铜合金、铝及铝合金。
钢的种类繁多,通常按钢中是否加入合金元素,将钢分为碳钢和合金钢。
合金钢按钢的用途可分为合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢,还可按成分、冶金质量及组织等进行分类。
钢的性能根据不同的种类有不同的特点,其中碳素结构钢易于冶炼,工艺性能好,价格低廉,在力学性能上一般能满足普通工程构件及机器零件的要求,工程上用量很大,一般不进行热处理;低合金机构钢由于强度很高,被广泛用于建筑、石油、化工、铁道、造船等许多部门。
钢的热处理工艺是指根据钢在加热和冷却过程中的组织转变规律所制定的钢在热处理时具体的加热、保温和冷却的工艺参数。
热处理工艺种类很多,根据加热、冷却方式及获得组织和性能的不同,钢的热处理工艺可分为:普通热处理(退火、正火、淬火和回火)、表面热处理、化学热处理及特殊热处理(形变热处理、真空热处理等)。
根据热处理在零件生产工艺流程中的位置和作用,热处理又可分为预备热处理和最终热处理。
铸铁是一种以铁、碳、硅为主要成分且在结晶过程中具有共析转变的多元铁基合金。
其化学成分一般为:ωC =2.0%~4.0%、ωsi=1.0%~3.0%、ωMn=0.1%~1.0%、ωs=0.02%~0.25%、ωp=0.05%~1.5%。
为了提高铸铁的力学性能,有时在铸铁中添加少量Gr、Ni、Cu、Mo等合金元素制成合金铸铁。
铸铁是一种被广泛使用的金属材料,主要是由于它的生产工艺简单、成本低廉并具有优良的铸造性能、可切削加工性能、耐磨性能及吸震性等,因此铸铁广泛用于机械制造、冶金、矿山及交通运输等工业部门。
金属材料介绍金属材料是指以金属元素为主要成分的材料,具有金属特性的材料。
金属材料是工程材料中使用最广泛的一类材料,其在工业生产、建筑、交通运输、电子通讯等领域都有着重要的应用。
金属材料通常具有良好的导电性、导热性、强度高、韧性好等特点,因此被广泛应用于各个领域。
首先,金属材料可以根据其化学成分分为铁基金属材料和非铁基金属材料两大类。
铁基金属材料主要是指以铁为主要合金元素的金属材料,如铁、钢、铸铁等。
铁基金属材料具有良好的磁性能和机械性能,广泛应用于机械制造、建筑结构、汽车制造等领域。
非铁基金属材料则是指除铁以外的金属材料,如铜、铝、镁、钛等。
非铁基金属材料通常具有较高的导电性和导热性,被广泛应用于电子通讯、航空航天、轻工制造等领域。
其次,金属材料还可以根据其晶体结构分为晶体金属材料和非晶体金属材料两大类。
晶体金属材料是指具有规则晶体结构的金属材料,其原子排列有序,具有良好的机械性能和导电性能。
晶体金属材料包括铁素体钢、奥氏体不锈钢、铝合金等,被广泛应用于工程结构、航空航天、汽车制造等领域。
非晶体金属材料则是指具有非晶态结构的金属材料,其原子排列无序,具有优异的导热性和耐腐蚀性能。
非晶体金属材料包括非晶合金、非晶软磁合金等,被广泛应用于电子通讯、新能源、医疗器械等领域。
此外,金属材料还可以根据其加工方式分为铸造材料、变形材料和粉末冶金材料三大类。
铸造材料是指通过铸造工艺制备的金属材料,具有良好的成形性和表面光洁度,被广泛应用于汽车零部件、建筑构件、机械铸件等领域。
变形材料是指通过压力加工或热加工制备的金属材料,具有良好的力学性能和表面质量,被广泛应用于汽车车身、航空零部件、电子器件等领域。
粉末冶金材料是指通过粉末冶金工艺制备的金属材料,具有良好的均匀性和成形性,被广泛应用于汽车摩擦材料、机械传动零部件、化工阀门等领域。
总之,金属材料是工程材料中使用最广泛的一类材料,其种类繁多,应用领域广泛。
随着科学技术的不断发展,金属材料的种类和性能将会得到进一步提升,为人类社会的发展进步提供更加可靠的材料基础。
⾦属材料概述0⾦属材料概述⾦属材料是⾦属元素或以⾦属元素为主构成的具有⾦属特性的材料的统称。
⾦属材料的特点是具有资源丰富、⽣产技术成熟、产品质量稳定、强度⾼、塑性和任性好、耐热、耐寒、耐磨、可锻造、铸造、冲压和焊接、导电、导热性和铁磁性优异等特点,已成为现代⼯业和现代科学技术中最重要的材料之⼀。
钢铁唯⼀的缺点是会⽣锈。
⾦属材料分类:⾦属材料⼀般可分为⿊⾊⾦属材料和有⾊⾦属材料两类。
⿊⾊⾦属是指铁和铁的合⾦,包括钢、⽣铁、铁合⾦、铸铁等。
有⾊⾦属⼜称⾮铁⾦属。
狭义的有⾊⾦属通常指铁、锰、铬三种⾦属以外的⾦属。
⼴义的有⾊⾦属还包括有⾊合⾦。
有⾊⾦属的产品只占⾦属材料产量的5%左右,但其作⽤却是钢铁材料⽆法替代的。
为便于理解,掌握,列简单分类表。
铁合⾦-炼铁原料:炼钢时作脱氧剂和合⾦元素添加剂铸造⽣铁—⽤于铸造各种⽣铁铸料⿊⾊⾦属⽣铁炼钢⽣铁—⽤于炼钢⾦属丝绳钢—钢材—钢材再制品⾦属⽀护⽤品⾦属材料有⾊轻⾦属(密度≤4.5%)有⾊重⾦属(密度>4.5%)有⾊⾦属贵⾦属(⾦、银、铂族⾦属)稀有⾦属半⾦属(硅、硼、硒、碲、砷)第⼀章⿊⾊⾦属材料⼀、基本常识⿊⾊⾦属是⽣铁和钢的总称。
钢铁材料通常是指铁碳合⾦,按照含碳量的⼤⼩进⾏分类。
含碳量(质量分数)⾼于2%的为⽣铁,低于2%的为钢,含碳量(质量分数)低于0.04%的为⼯业纯铁。
1、⽣铁的分类(按⽤途):1)铸造⽣铁:含碳⾼,具有表⾯硬度⾼、耐蚀、耐磨性较好的特点,但其塑性、韧性较差。
⼀般作为铸铁件,⽤于加⼯制造机械零部件。
2)炼钢⽣铁:主要是⽤于炼钢的原材料。
2、钢的分类:钢是以铁为主要元素,含碳量⼀般在2%以下的铁碳合⾦。
钢的分类⽅法⽐较多,过去我国主要有以下6种分类。
碳素钢:按含碳量分①⼯业纯铁②低碳钢③中碳钢④⾼碳钢;1)按化学成分分类合⾦钢:按合⾦元素分①低合⾦钢②中合⾦钢③⾼合⾦钢;2)按品质分类:①普通钢②优质钢③⾼级优质钢;3)按冶炼设备分类:①转炉钢②平炉钢③电炉钢;4)按脱氧程度:①沸腾钢②镇静钢③半镇静钢;5)按⽤途分类:①结构钢②⼯具钢③特殊钢的④专业⽤钢;6)按加⼯制造形式分类:①铸钢②锻钢③热轧钢④冷轧钢⑤冷拔钢;参照国际标准(IS04948),《钢分类》国家标准(GB/T1334-2008)实⾏新的分类⽅法,明确划分了⾮合⾦钢。
金属材料概述金属材料是指具有光泽、延展性、容易导电、传热等性质的材料。
一般分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。
黑色金属包括铁、铬、锰等,有色金属又称非铁金属,是铁、锰、铬以外的所有金属的统称,一般还包括有色合金。
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。
一、金属的组成与结构1、金属的原子结构金属键是金属原子之间的结合键,它是大量金属原子结合成固体时,彼此失去最外层电子,成为正离子,而失去的外层电子穿梭于正离子之间,成为公有化的自由电子云或电子气,而金属正离子与自由电子之间的强烈静电吸引力,这种结合方式称为金属键。
除锡、锑、铋等少数几种金属的原子最外层电子数大于或等于4以外,绝大多数金属原子的最外层电子数均小于4,主族金属原子的外围电子排布为n s1或n s2或n s2 np(1-4),过渡金属的外围电子排布可表示为(n-1)d(1-10) n s(1-2)。
主族金属元素的原子半径均比同周期非金属元素(稀有气体除外)的原子半径大。
金属材料都具有相同的原子结合方式,但不同的金属材料性能各不相同,因为材料的性能与原子的结合方式有关,还取决于材料的内部结构。
结构即为原子的排列方式和空间分布。
2、金属的晶体结构按原子在空间的排列方式不同,固态物质可分为晶体和非晶体两大类。
晶体:是指原子在三维空间有规则的周期性重复排列的物质,如金刚石、石墨、固态金属等。
晶体一般有规则的外形和固定的熔点,在各个方向上原子密度不同,因而表现出各向异性非晶体:是指原子在空间无规则排列的物质,表现出各向同性金属材料在固态下通常为晶体,其结合键主要是金属键,将原子抽象成一个质点,用直线把这些质点连接起来,就形成一定形状的空间格子,这个空间格子,称为晶格,能够完全代表晶格中原子排列规律的最小几何单元称为晶胞,晶胞中各棱边的长度称为晶格常数。
常用金属材料及其性能1. 引言金属材料是工程和制造行业中最为常用的材料之一。
它们具有优良的导电性、导热性、机械性能和耐腐蚀性能,被广泛应用于建筑、航空航天、汽车、电子等领域。
本文将介绍一些常用的金属材料及其主要性能。
2. 铁及其合金铁是地球上最常见的金属之一,其合金可以增加强度和耐腐蚀性能。
以下是一些常见的铁及其合金:2.1 纯铁纯铁具有良好的延展性和可塑性,通常用于制造铁器。
然而,纯铁的机械强度较低,容易生锈。
2.2 碳钢碳钢是一种含有较高碳含量的铁合金。
它具有优异的强度和硬度,常用于制造工具和机械零件。
2.3 不锈钢不锈钢是含有铬元素的铁合金,具有良好的耐腐蚀性能。
不锈钢分为多种类型,如奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢等,应用广泛于食品加工、医疗器械等领域。
3. 铝及其合金铝是一种轻便耐用的金属,具有良好的导热性和导电性,以下是一些常见的铝及其合金:3.1 纯铝纯铝具有良好的可塑性和耐腐蚀性。
它常用于制造铝箔、飞机部件和汽车零件。
3.2 铝合金铝合金通过添加其他元素来提高强度和硬度。
常见的铝合金包括铝铜合金、铝锌合金等。
铝合金具有轻便、抗腐蚀和良好的导热性,被广泛应用于航空航天、建筑和汽车制造等领域。
4. 铜及其合金铜具有优良的导电性和导热性,以下是一些常见的铜及其合金:4.1 纯铜纯铜具有良好的导电性和可塑性,常用于制造电线、电缆和导体。
4.2 黄铜黄铜是铜和锌的合金,具有良好的可铸性和耐腐蚀性,被广泛应用于制造电器、管道和五金制品。
4.3 青铜青铜是铜和锡的合金,具有优异的耐磨性和抗腐蚀性。
青铜广泛应用于制造雕塑、钟表和器乐。
5. 钛及其合金钛是一种轻质而强度高的金属,具有良好的耐腐蚀性,以下是一些常见的钛及其合金:5.1 纯钛纯钛具有轻质和高强度的特点,常用于航空航天、医疗器械和化工等领域。
5.2 钛合金钛合金通过添加其他元素来改善强度和耐腐蚀性能。
常见的钛合金包括钛铝合金、钛镍合金等。
钛合金具有轻质、高强度和抗腐蚀的特点,被广泛应用于航空航天、汽车和医疗器械等领域。
常用金属材料概述金属材料是由金属元素或以金属元素为主要材料构成的,并具有具有金属特性的工程材料。
金属材料种类繁多,用途广泛,按化学组成分类,金属材料分为黑色金属和有色金属两大类。
黑色金属主要是指以铁或以铁为主形成的金属材料,即钢铁材料,如钢和生铁。
有色金属是指除钢铁材料以外的其他金属,如金、银、铜、铝、镁、钛、锌、锡、铅等。
生产中使用最多的黑色金属是钢和铸铁,有色金属是铜及铜合金、铝及铝合金。
钢的种类繁多,通常按钢中是否加入合金元素,将钢分为碳钢和合金钢。
合金钢按钢的用途可分为合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢,还可按成分、冶金质量及组织等进行分类。
钢的性能根据不同的种类有不同的特点,其中碳素结构钢易于冶炼,工艺性能好,价格低廉,在力学性能上一般能满足普通工程构件及机器零件的要求,工程上用量很大,一般不进行热处理;低合金机构钢由于强度很高,被广泛用于建筑、石油、化工、铁道、造船等许多部门。
钢的热处理工艺是指根据钢在加热和冷却过程中的组织转变规律所制定的钢在热处理时具体的加热、保温和冷却的工艺参数。
热处理工艺种类很多,根据加热、冷却方式及获得组织和性能的不同,钢的热处理工艺可分为:普通热处理(退火、正火、淬火和回火)、表面热处理、化学热处理及特殊热处理(形变热处理、真空热处理等)。
根据热处理在零件生产工艺流程中的位置和作用,热处理又可分为预备热处理和最终热处理。
铸铁是一种以铁、碳、硅为主要成分且在结晶过程中具有共析转变的多元铁基合金。
其化学成分一般为:ωC =2.0%~4.0%、ωsi=1.0%~3.0%、ωMn=0.1%~1.0%、ωs=0.02%~0.25%、ωp=0.05%~1.5%。
为了提高铸铁的力学性能,有时在铸铁中添加少量Gr、Ni、Cu、Mo等合金元素制成合金铸铁。
铸铁是一种被广泛使用的金属材料,主要是由于它的生产工艺简单、成本低廉并具有优良的铸造性能、可切削加工性能、耐磨性能及吸震性等,因此铸铁广泛用于机械制造、冶金、矿山及交通运输等工业部门。
碳在铸铁中既可以化合态的渗碳体(Fe3C)形式存在,也可以游离状态的石墨(G)形式存在,据此可以将铸铁分为三类:白口铸铁,碳除少量固溶于铁素体中外,其余的碳都以渗碳体(第二相)的形式存在于铸铁集体中,其断口呈银白色,由于存在共晶莱氏体组织,所以其性能硬而脆,很难切削加工,一般很少直接用来制造各种零件;麻口铸铁,碳除少量固溶于铁素体中外,一部分以游离状态的石墨(G)形式存在,另一部分以化和状态的渗碳体(Fe3C)形式存在,在其断口上呈黑白相间的麻点,这类铸铁也具有较大的硬脆性,故工业上也很少使用;灰口铸铁,碳除少量固溶于铁素体中外,其余的以游离状态的石墨(G)形式存在,其断口呈暗灰色,由于灰口铸铁中的碳主要以石墨形式存在,使得灰口铸铁具有良好的切削加工性、减摩性、减振性等,而且熔炼的工艺与设备简单,成本低廉,所以在目前的工业生产中,灰口铸铁是最重要的工程材料之一。
根据灰口铸铁中石墨形态的不同,又可分为灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁和蠕墨铸铁四类。
(1)灰铸铁:石墨呈片状存在,这类铸铁的力学性能虽然不高,但它的生产工艺简单、价格低廉,故工业上应用最广,在铸铁的总产量中占80%以上,主要用于制造各种机器的底座、机架、工作台、机身、齿轮箱体、阀门及内燃机的汽缸体、汽缸盖等。
主要性能除了灰口铸铁的性能外,还有较低缺口敏感性、能浇铸形状复杂与壁薄的铸件等自身特点。
其热处理方法主要有时效退火、石墨化退火和表面热处理三种。
(2)球墨铸铁(球铁):石墨呈球状存在,不仅力学性能比灰铸铁高,而且还可以通过热处理进一步提高其力学性能,所以在生产中的应用日益广泛。
其基体的利用率可达70%~90%,基体的塑性和韧性也有利用的可能,因此,球铁比灰铸铁及可锻铸铁具有高得多的强度、塑性和韧性,同时保留着灰铸铁耐磨、消震、易切削、好铸造、缺口不敏感等一系列有点。
因此,可以用来制造一些手里复杂,强度、韧性和耐磨性要求较高的零件,如拖拉机或柴油机中的曲轴、连杆、凸轮轴、各种齿轮、机床的主轴、蜗杆、涡轮、大齿轮及大型水压机的工作缸、缸套、活塞机器底座、汽车的后桥壳等。
其常用热处理方法有退火、正火、等温淬火和调质处理。
(3)可锻铸铁:石墨呈团絮状存在,其力学性能(特别是韧性和塑性)较灰铸铁高,并接近球墨铸铁,尤其是珠光体基体可锻铸铁,强度可与铸钢媲美,所以常用于制作一些截面较薄而形状复杂、工作时受振动而强度、韧性要求较高的零件。
此外,珠光体可锻铸铁的可切削加工性在铁基合金中式最优良的,可进行高精度切削加工。
黑心可锻铸铁强度虽不高,但具有良好的塑性和韧性,常用来制作汽车、拖拉机的后桥外壳、机床扳手、低压阀门、管接头、农具等承受冲力、振动和扭转载荷的零件。
白心可锻铸铁表里组织不同、力学性能差,特别是韧性较低,故应用较少。
其热处理方法是石墨化退火。
(4)蠕墨铸铁:石墨呈蠕虫状存在,即其石墨形态介于片状与球状之间,其力学性能也介于灰铸铁与球墨铸铁之间,这种铸铁是七十年代发展起来的一种新型铸铁。
可以用来代替高强度铸铁、合金铸铁、黑心可锻铸铁及铁素体球墨铸铁,因此日益引起人们的重视。
其力学性能介于相同基体的灰铸铁和球墨铸铁之间,其强度、韧性、疲劳极限、耐磨性及抗热疲劳性能都比灰铸铁高,而且对断面的敏感性也较小,但由于蠕虫状石墨大都是相互连接的,因此其塑性、韧性和强度都比球墨铸铁低,此外,蠕墨铸铁的铸造性能、减振性、导热性及切削加工性等均优于球墨铸铁,并与灰铸铁相近,因此蠕墨铸铁是一种具有良好综合性能的铸铁,主要应用于在一些经受热循环载荷的铸件(如钢锭模、玻璃磨具、柴油机缸盖、排气管、刹车件等)和组织致密零件(如一些液压阀的阀门、各种耐压泵的泵体等)以及一些结构复杂而设计又要求高强度的零件。
此外,依据铸铁的化学成分、结晶形态和组织性能不同,可分为常用铸铁和合金铸铁两类。
常用铸铁也称为普通铸铁或灰铸铁,合金铸铁也称为特殊性能铸铁。
合金铸铁是在铸铁中加入一定量的合金元素,使其获得特殊性能而形成的,可有耐磨铸铁、耐热铸铁和耐蚀铸铁等等。
在工业生产中,通常把钢铁以外的金属及其合金称为有色金属。
有色金属具有许多钢铁材料不具备的优良的特殊性能,是现代工业生产中不可缺少的材料。
下面主要介绍铝及铝合金和铜及铜合金。
铝及铝合金的产量在金属材料中仅此于钢铁材料而居第二位,是有色金属材料中用量最多、应用范围最广的材料。
纯铝结晶后无同素异构转变,导电性、导热性仅次于银、铜、金,与氧的亲和力很强,在空气中形成可形成致密的氧化膜,具有良好的抗大气腐蚀能力,强度很低但塑性很高,因此其主要用途是代替较贵重的铜线制作导线,配置各种铝合金以及制作要求质轻、导热或抗大气腐蚀但强度要求不高的器具。
工业纯铝不能直接用于制作结构材料,因此必须加入合金元素形成铝合金。
常用合金元素有主加元素(Si、Cu、Mg、Mn、Zn和Li等)和辅加元素(Cr、Ti、Zr、Ni、Ca、B、RE等)。
按合金成分和工艺特点可分为形变铝合金和铸造铝合金两大类,形变铝合金又可分为热处理不能强化的铝合金和热处理强化铝合金,形变铝合金还可按性能特点和用途分为防锈铝、硬铝、超硬铝和锻铝四种。
防锈铝合金主要有Al-Mn系和Al-Mg系两种合金,Al-Mn系合金耐蚀性好,常用来制造需要弯曲、冷压或冲压零件,Al-Mg系合金多用来制造管道、容器柳钉及承受中等载荷零件。
硬铝合金属Al-Cu-Mg系合金,广泛应用于航空工业和仪表制造业,如常用来制造飞机蒙皮、框架、螺旋桨等。
超硬铝属Al-Zu-Mg-Cu系合金,强度在变形铝合金中最高,主要应用于航空、宇航工业中制造受力较大、较复杂而要求密度小的结构件,如蒙皮、大梁、加强框、起落架部件等。
锻铝具有良好的热塑性,适合生产锻件,其中Al-Mg-Si系锻铝是目前惟一对应力腐蚀不敏感的铝合金,在建筑型材等方面得到广泛应用。
铸造铝合金中以铸造性和力学性能配合最佳的为铝硅系铸造铝合金,有简单铝硅明和特殊铝硅明。
简单铝硅明的铸造性、焊接性能好,比重小,有相当好的抗蚀性和耐热性,但不能时效强化,强度较低,因此只适于制作形状复杂但强度要求不高的铸件或薄壁零件,如仪表、水泵壳体及一些承受低载荷的零件。
特殊铝硅明比重轻、抗蚀性好,线膨胀系数较小,强度、硬度较高,耐磨性、耐热性及铸造性能较好,是常用铸造铝活塞材料,目前在汽车、拖拉机及各种内燃机的发动机上应用甚广。
纯铜呈玫瑰红色,表面形成氧化膜后呈紫色,故称紫铜,其导电、导热性能好,仅次于银,故常用于制作导线,散热器及冷凝器等,化学稳定性高,在大气、淡水中有良好的抗蚀性,但是强度低,一般不做结构部件,主要用做铜合金的原料、导线、冷凝器部件等。
铜合金主要有黄铜、青铜和白铜三类。
黄铜是铜锌合金或以锌为主要合金元素的铜合金,其具有良好的塑性和耐腐蚀性,良好的变形加工性能和铸造性能,在工业上有很强的应用价值,按化学成分的不同,可有普通黄铜和特殊黄铜两类。
特殊黄铜中的锡黄铜广泛应用于制造海船零件,铅黄铜用于要求有良好切削加工性能及耐磨的零件和制作轴瓦和衬套,铝黄铜可制作海船零件及其它机器的耐蚀零件,硅黄铜主要用于制造船舶及化工机械零件,锰黄铜常用于制造海船零件及轴承等耐磨部件,铁黄铜可以用于制造受摩擦及受海水腐蚀的零件,镍黄铜在造船工业、电机制造工业中广泛应用。
青铜是指铜基合金中不含锡而含铝、镍、锰、硅、铍、铅等特殊元素组成的合金,包含锡青铜、铝青铜、铍青铜和硅青铜等。
其中铝青铜常用来制造弹簧、船舶零件等,铍青铜常用来制造各种重要弹性元件,耐磨零件(钟表齿轮、高温、高压、高速下的轴承)及防爆工具等,但铍是稀有金属,价格昂贵,在使用上受到限制。
白铜是以镍为主要合金元素的铜合金,其中普通白铜主要用于船舶仪器零件、化工机械零件,锰白铜用于制作弹簧和热电偶丝。
有色金属及其合金最常使用的热处理是退火、固溶处理及时效,形变热处理也有应用,化学热处理则应用较少。