基本简介
合金,就是两种或两种以上化学物质(至少有一组分为金属)混合而成的具有金属特性的物质,一般由各组分熔合成均匀的液体,再经冷凝而得。
基本分类
(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)。
基本通性
(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。
(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
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。
新型合金
轻质合金
铝锂合金具有高比强度(断裂强度/密度)、高比刚度且相对密度小的特点,如用作现代飞机蒙皮材料,一架大型客机可减轻重量50 kg。以波音747为例,每减轻1 kg,一年可获利2 000美元。钛合金比钢轻、耐腐蚀、无磁性、强度高,是用于航空和舰艇的理想材料。
储氢合金
由于石油和煤炭的储量有限,而且在使用过程中会带来环境污染等问题,尤其是20世纪70年代全球石油危机,使氢能作为新的清洁燃料成为研究热点。在氢能利用过程中,氢的储运是重要环节。1969年荷兰飞利浦公司研制出LaNi5储氢合金,具有大量的可逆地吸收、释放氢气的性质,其合金氢化物LaNi5H?中氢的密度与液态氢相当,约为氢气密度的1 000倍。
储氢合金是由两种特定金属构成的合金,其中一种可以大量吸氢,形成稳定的氢化物,而另一种金属虽然与氢的亲和力小,但氢很容易在其中移动。Mg、Ca、Ti、Zr、Y和La等属于第一种金属,Fe、Co、Ni、Cr、Cu和Zn等属于第二种金属。前者控制储氢量,后者控制释放氢的可逆性。通过两者合理配制,调节合金的吸放氢性能,制得在室温下能够可逆吸放氢的较理想的储氢材料。
超耐热合金
镍钴合金能耐1 200 ℃的高温,可用于喷气飞机和燃气轮机的构件。镍钴铁非磁性耐热合金在1 200 ℃时仍具有高强度、韧性好的特点,可用于航天飞机的部件和原子反应堆的控制棒等。寻找符合耐高温、可长时间运行(10 000 h以上)、耐腐蚀、高强度等要求的合金材料,仍是今后研究的方向。
形状记忆合金
它们具有高弹性、金属橡胶性能、高强度等特点,在较低温度下受力发生塑性变形后,经过加热,又恢复到受热前的形状。如Ni-Ti、Ag-Cd、Cu-Cd、Cu-Al-Ni、Cu-Al-Zn等合金,可用于调节装置的弹性元件(如离合器、节流阀、控温元素等)、热引擎材料、医疗材料(牙齿矫正材料)等。
形状记忆效应来源于一种热弹性马氏体相变。一般的马氏体相变作为钢的淬火强化的方法,就是把钢加热到某个临界温度以上保温一段时间,然后迅速冷却,例如直接插入冷水中(称为淬火),这时钢转变为一种马氏体的结构,并使钢硬化。后来,在某些合金中发现了不同于上述的另一种所谓热弹性马氏体相变,热弹性马氏体一旦产生便可以随着温度降低继续长大。相反,当温度回升时,长大的马氏体又可以缩小,直至恢复到原来的状态,即马氏体随着温度的变化可以可逆地长大或缩小。热弹性马氏体相变时随之伴有形状的变化。
合金分析仪
GQ-3B合金分析仪采用单机片控制机外溶样,操作简便,无管道电磁阀腐蚀老化现象,性能更稳定,可靠性更高,能准确检测出钢铁和有色金属中元素的质量分数,自动化程度高,提高了分析的准确度和精确度,直接显示并打印数据。可测定铸铁、球铁、生铁、不锈钢、普碳钢、合金、合金铸铁、各类矿石、有色金属中碳、硫、锰、磷、硅、镍、铬、钼、铜、钛、锌、钒、镁、稀土等元素的含量。仪器测量范围广、精度高,高、中、低档齐全。
合金分析仪GQ-3B主要技术参数:
l 电源电压:220V±10% 50HZ, 耗电量:≤50W
l 比色时间:5秒
l 量程范围:0-1,999吸光度值,0-99.99%浓度值
l 测量元素:硅、锰、磷、铜、镍、铬、钼、稀土、镁、钛、锌、铝、铅、铁等
l 测量精度:符合GB/T223.3-5-88标准。
合金分析仪GQ-3B主要特点:
l 兼容GQ-3A型微机三元素分析仪的全部功能
l 仪器功能齐全,适合于生铸铁、球铁、普碳钢、合金、合金铸铁、有色金属如:铜合金、铝合金、矿石等材料中多元素的分析
l 机外溶样,操作简便,无管道电磁阀腐蚀老化现象,性能更稳定,可靠性更高
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