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合金的性质和成分

来源:发布时间:2018-11-27 09:12:55点击率:

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将两种或两种以上的金属(或金属跟非金属)熔合而成的具有金属特性的物质叫做合金。合金比它的成分金属具有许多优良的物理、化学或机械加工性能。如硬铝(含2.2—4.9%Cu、0.2—1.8%Mg、0.3—0.9%Mn、少量的硅,其余是铝),有良好的机械性能、强度大又便于加工,而且密度小,可作轻型结构材料。目前世界各国生产的铝约有60%以上用于制造合金。铝的合金主要是在铝中加入铜、镁、锌、锰、硅等元素,有时还加入铬、钛、铍等元素。许多合金的熔点比它的成分金属的熔点要低。如铝硅合金(除铝外还含有4.0—13%的硅,0.2—1.5%的镁,0.5—8%的铜,0.1—0.9%的锰)的熔点比各成分金属的熔点都低。又如锡的熔点为231.9℃,铅的熔点为327.5℃,锡和铅按2∶1组成的合金熔点为180℃,比锡或铅的熔点都低,这种合金就是通常用的焊锡。又比如做保险丝材料的“伍德合金”,是锡、铋、镉、铅按1∶4∶1∶2质量比组成的合金,熔点仅67℃,比水的沸点还低。因此,当电路上电流过大、电线发热到70℃左右,保险丝即可熔化,自动切断电路,保证用电安全。现在使用相当广泛的高压锅易熔片,也是一种低熔点合金。当高压锅压力阀通路被堵,锅内压力增加,温度升高到熔片的熔点时,易熔片熔化通路打开,于是锅内减压、降温、从而保证了使用安全。但是组成上述低熔点合金的成分金属的熔点都在二、三百度以上。


合金的硬度一般比组成合金的成分金属的硬度大。由铝或镁制成的轻合金往往比铝或镁的硬度要大得多。有时制成合金后,其硬度增大的程度是惊人的,例如在铜里加入1%的铍制成的铜合金,其硬度要比纯铜大7倍!


合金可以分为三种类型:


(1)金属固溶体:这是一种金属均匀地分布在另一种金属内形成的复合体,是固态溶液。固溶体只有一种晶格类型。像 黄铜(67%Cu,33%Zn)、银与金的合金都是金属固溶体。


(2)金属互化物:金属与金属之间生成的化合物。其组成有的是固定不变的,如铜化锌(ZnCu)、碳化铁(Fe3C)等;有的是可变的,如铜锡合金就有Cu5Sn、Cu31Sn8、Cu3Sn等多种不同组成。金属互化物不能用通常的化合价来解释。


(3)机械混合物:其晶体由两种或两种以上的晶体结构混合而成,每一小晶体中只有一种金属。同前两类合金不同,机械混合物的组成是非均一的。钢、生铁、青铜等属这一类合金。


从以上介绍可以看出,笼统地说合金是混合物或化合物都是不合适的。


3.金属的熔沸点高低、硬度、密度大小的比较规律


在金属晶体中,金属离子半径越小,阳离子电荷数越高,其金属键也就越强,金属的熔沸点也就越高,硬度、密度越大。


延伸阅读请点击:铝镍钴系永磁合金




发布时间:2013/7/4 14:32:55        

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