常见金属材料介绍 一、几种重要的金属 在生活中，应用最广泛的金属莫过于铁、铜、铝，它们在性质上有很 多共同的地方．例如都有导电性、可导热、具有延展性、具有金属光 泽等．但在这些共性中也存在着许多差异，例如为什么用铁制菜刀、 锄头而不用铝？为什么灯丝用钨制而不用铁丝或铜丝制？这都与它 们性质上的差异有关．铁的硬度较大，用它制造刀具、锄头等使用时 不易变形，而铝的硬度小、质地软、易变形，不宜用来制造工具．白 炽灯内的灯丝通常用钨制，是因为它的 高达3410℃，高温下不 易熔化，而铁、铜的 比钨低近2000℃，高温下易熔化形成断路． 关于金属的用途，不仅要考虑它们的性质，还要考虑价格、资源、是 否美观，使用是否便利以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种 因素． 例如，银的导电性比铜的好，可电线一般用铜制而不用银制，这是为 什么呢？这是因为银在自然界中含量少、价格高，如果用银制电线， 成本会太高，所以往往用铜来代替．再例 龙头上往往镀一层铬而 不镀金，原因有二：一是金价格昂贵；二是因为金的硬度低，易磨损， 而铬的硬度大，耐磨，保存时间长久．铝粉有美丽的银白色光泽（一 般金属的粉末多为黑色），常用来做涂料（俗称银粉、银漆），以保 护铁制品不被腐蚀，而且美观． 在实际生活中，一些纯金属并不能满足生产生活的需要，所以科学家 们经过研究探索，发现在纯金属中熔合其他一些金属或非金属，会改 变金属的某些性能，这就是合金． 二、合金及其利用 所谓合金，是指一种金属跟另一种或几种金属（或非金属），在一定 温度下熔合在一起形成的具有金属特性的固体混合物，它们的性能往 往优于纯金属．所以，在日常生活、工农业生产和科学研究中，大量 使用的常常不是纯金属，而是它们的合金．下面 就来介绍几种金 属的合金． （一）铁的合金 生铁和钢是在生活中和生产上使用最为普遍的金属材料．生铁和钢都 是铁的合金，生铁中含碳2%～4.3%，另外还含有少量的硅、锰、硫、 磷等元素；钢中含碳在0.03%～2%之间，还含有极少量的硅、锰元素．这 是生铁和钢最本质上的区别．正因为结构上的不同，决定了它们在物 理性质上存在很大的差异．一般来说，生铁的 比钢略低，硬而脆， 无韧性，而钢有良好的韧性和塑性． 由于性质上的不同，决定了生铁和钢有不同的用途．生铁由于含碳量 较高，所以硬而脆，因此不适宜煅压，只适合浇铸制成铸件．如炉具、 暖气片等．但是随着生产工艺的更新，现在能生产出一种在性能上与 钢十分相似的生铁，即球墨铸铁．钢在生产、生活中的应用日益广泛， 这跟它的优良性能是分不开的．钢因其成分不同可分为碳素钢、合金 钢，它们的区别是碳素钢中主要合金元素是碳，合金钢中主要的合金 元素是不同的金属元素．碳素钢主要用来制作机械零件、 、刀具、 模具、量具等．合金钢则因主要合金元素的不同而具有不同的用途．例 如钢中加入锰元素，韧性好、强度大，所以常用它来制钢轨、轴承、 钢磨及用于军事机械；钢中加铬元素，增强了抗腐蚀性，就是大家非 常熟悉的不锈钢；知道物理课上讲的变压器、发电机和电 的铁芯 是什么吗？它可不是普通的铁块，而是硅钢，是钢中加了硅元素，导 磁性非常好．由此可见，合金的性能与组成它们的纯金属有很大的不 同，合金更容易适合于不同的用途，日常使用的金属材料，大多数属 于合金． （二）铜的合金 铜易与其他金属形成合金，铜的合金种类很多，常用的有： 青铜：含Cu 80%，Sn 15%，Zn 5%．青铜的强度高，可塑性好，耐磨， 耐腐蚀，常用来做机械零件，如轴承、齿轮等． 白铜：含铜50%～70%，镍（Ni）18%～20%，锌13%～15%．白铜的光 泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工，主要用来制刀具、钱币、代替银做饰 品． 黄铜：含铜60%，锌40%．黄铜的强度高，可塑性好，易加工，常用 作机器零件、仪表，由于它的外表金光灿灿，容易被 分子用来冒 充黄金行骗． （三）钛和钛合金 钛是一种银白色金属， 较高，密度较小，机械强度高，且容易加 工成形，并具有优异的抗腐蚀性能，在低温和超低温下，钛和钛合金 仍能保持它们的良好的机械性能． 在金属加工工业中，钛钨硬质合金用以制造刀具、切削钢材． 在航空工业中，钛和钛合金用以制造喷气发 和飞机的机身．在火 箭、 和宇航工业上主要用作压力容器、 贮箱、火箭发 壳 体、人造 外壳、宇宙飞船船舱等． 在造船工业中，用以制造海轮和舰艇的外壳． 在医学上，由于钛的密度小、强度大，由它制成的医用补形材料装入 后易于为 所适应，所以常用来制造代替 内被损坏的骨 骼． 此外，钛在冶金工业、电子器件及通讯设备、造纸工业等方面，都有 广泛应用．钛虽然有许多

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