金屬材料

1、金屬材料,物理性質(zhì)強(qiáng)大化學(xué)性質(zhì)軟弱的材料,金屬材料的優(yōu)缺點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)：物理性質(zhì)佳：諸如耐高溫、強(qiáng)度大、耐高溫、耐變形、韌性佳、組織均勻（尤其鋼鐵）。。缺點(diǎn)：除了少數(shù)金屬（如金、 鉑、銀 ）均須使用各種方式保護(hù)，仍然難逃被腐蝕之命運(yùn)。,純金屬與合金,金屬由金屬鍵結(jié)合，純金屬之金屬鍵為無向鍵，可以忍耐相當(dāng)大的位移，所以純金屬導(dǎo)電性佳（自由電子未受束縛），韌性佳（因耐形變）熔點(diǎn)高。合金為共價(jià)鍵結(jié)合，為有向鍵，導(dǎo)電性低，韌性差，熔點(diǎn)低。※以上

2、為同種金屬純金屬與合金相比。,金屬的分類,就土木建築而言：分成黑金屬（鐵金屬）以及有色金屬（鐵金屬除外）。依照導(dǎo)電能力：銀最佳、其次為銅、再其次為鋁。依照熔點(diǎn)：鎢最高，水銀（汞）最低。,鐵金屬簡介,因碳鋼物理性質(zhì)接近完美、價(jià)格相對低廉、又置於混凝土中，因強(qiáng)鹼保護(hù)其不生鏽，所以是土木建築上，第一重要的金屬。因含碳量越高強(qiáng)度越高但韌性越差，為提供建物的耐震能力，土木建築上除了預(yù)力鋼鍵，均使用低碳鋼。,鋼與鐵的區(qū)別,實(shí)用上：提煉純鐵價(jià)格

3、太高沒有必要，所以鐵金屬幾乎都含碳，所謂鋼只是「含碳適量的鐵碳合金」，含碳比低碳鋼更低稱熟鐵，含碳比高碳鋼更高稱鑄鐵或生鐵。鐵的五大雜質(zhì)：碳、硫、磷、錳、矽。煉鋼就是控制雜質(zhì)含量。,高爐冶煉生鐵,煉鐵原料：鐵礦石、焦炭、助熔劑、熱空氣。鐵礦石：磁鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦、黃鐵礦。焦炭：提供能量及擔(dān)任化學(xué)還原劑。助熔劑：石灰?guī)r。熱空氣：鼓風(fēng)爐提供已預(yù)熱空氣。,生鐵煉鋼,為控制雜質(zhì)含量，先氧化再還原。有平爐法、轉(zhuǎn)爐法、電爐法。轉(zhuǎn)

4、爐法最快速，電爐法品質(zhì)最好。含碳量≤0.25%叫低碳鋼，利用做鐵釘、鉚釘、螺栓、鐵絲；含碳量在0.25%～0.6%叫中碳鋼，利用做鋼軌、車軸、鋼樑；含碳量在0.6%～1.4%叫高碳鋼。鋼筋為低碳鋼。,鋼的熱處理,鐵碳合金會(huì)有不同晶相高溫時(shí)晶相為硬而脆低溫時(shí)晶相為軟而韌如果高溫晶相經(jīng)淬火快速降溫，晶相來不及改變，鋼會(huì)變硬變脆。（淬火）如果徐徐降溫，晶相有充分時(shí)間慢慢改變晶相，鋼會(huì)變?yōu)檐浂g。（正火、回火、退火）,合金鋼,合金鋼

5、，是指一系列以鋼為主要成分的合金。在鋼中加入不同比率的各種不同金屬，藉以改變鋼的各種機(jī)械性能。 最常見的合金鋼是不鏽鋼，在鋼中加入鉻、鎳，使其表面形成防鏽的氧化膜，因此不容易生鏽 ，一般不鏽鋼指的是鉻含量超過13 %的鋼材 。,熱浸鍍鋅鋼板,熱浸鍍鋅鋼板製造工藝是將已清洗潔淨(jìng)的鐵件，浸入鋅浴中，使鋼鐵與熔融鋅反應(yīng)生成一合金化的皮膜。防鏽，防蝕，耐候性強(qiáng)．防鏽蝕性非常好，一般環(huán)境防蝕效果可達(dá)30~50年 。,銅與銅合金,純銅又稱赤銅，

6、適合作為電線。黃銅是銅及鋅的合金，因色黃而得名。機(jī)械性能和耐磨性能都很好，用於製造精密儀器、船舶的零件、槍砲的彈殼等。青銅是銅加入錫或鉛的合金與純銅相比，青銅強(qiáng)度高且熔點(diǎn)低,鋁與鋁合金,鋁是輕金屬，密度僅是鐵三分之一左右，純淨(jìng)的鋁是銀白色，因在空氣中易與氧化合，在表面生成緻密的氧化鋁薄膜 ，阻止腐蝕的繼續(xù)進(jìn)行。鋁是地殼中含量第三高的元素（僅次於氧和矽），也是含量最大的金屬。鋁為電與熱的良導(dǎo)體 ，延展性佳。,造成金屬腐蝕的原因,金

7、屬腐蝕的化學(xué)環(huán)境：暴露於氧化環(huán)境中，酸性環(huán)境中。金屬腐蝕的物理環(huán)境：殘餘應(yīng)力、尖銳端、磨損傷痕，陽極環(huán)境中。特定化學(xué)物質(zhì)：最常見是氯離子。,避免腐蝕的處理,避免暴露於導(dǎo)致腐蝕的化學(xué)環(huán)境：使用金屬、非金屬隔絕。避免暴露於導(dǎo)致腐蝕的物理環(huán)境：避免殘餘應(yīng)力、磨痕等，或使金屬成為陰極。避免接觸、或排除特定化學(xué)物質(zhì)：如氯離子。,結(jié)論,金屬材料因?yàn)槲锢硇再|(zhì)的優(yōu)越：耐高溫、強(qiáng)度大、耐高溫、耐變形、韌性佳、組織均勻，可說是接近完美的材料。如果