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折疊硅鐵
硅鐵是以焦炭、鋼屑、石英(或硅石)為原料,用電爐冶煉制成的。硅和氧很容易化合成二氧化硅。所以硅鐵常用于煉鋼作脫氧劑,同時(shí)由于SIO2生成時(shí)放出大量的熱,在脫氧同時(shí),對提高鋼水溫度也是有利的。硅鐵作為合金元素加入劑。廣泛用于低合金結(jié)構(gòu)鋼、合結(jié)鋼、彈簧鋼、軸承鋼、耐熱鋼及電工硅鋼之中,以外硅鐵在鐵合金生產(chǎn)及化學(xué)工業(yè)中,常用作還原劑。含硅量達(dá)95%--99%。純硅常用制造單晶硅或配制有色金屬合金。


特點(diǎn)

鉛錫合金(用作合金飾品、合金工藝品材料)的特點(diǎn)

1.鉛錫合金性能穩(wěn)定,熔點(diǎn)低,流動(dòng)性好,收縮性小。

2.鉛錫合金晶粒幼細(xì),韌性良好,軟硬適宜,表面光滑,無砂洞,無疵點(diǎn),無裂紋,磨光及電鍍效果好。

3.鉛錫合金離心鑄造性能好,韌性強(qiáng),可以鑄造形狀復(fù)雜、薄壁的精密件,鑄件表面光滑。

4.鉛錫合金產(chǎn)品可進(jìn)行表面處理:電鍍、噴涂、噴漆。

5.鉛錫合金晶體結(jié)構(gòu)致密,在原料方面確保鑄件尺寸公差小,表面精美,后處理瑕疵少.

屬材料在腐蝕性介質(zhì)中所具有的抵抗介質(zhì)侵蝕的能力,稱金屬的耐蝕性。純金屬中耐蝕性高的通常具備下述三個(gè)條件之一:

①熱力學(xué)穩(wěn)定性高的金屬。通??捎闷錁?biāo)準(zhǔn)電極電勢來判斷,其數(shù)值較正者穩(wěn)定性較高;較負(fù)者則穩(wěn)定性較低。耐蝕性好的貴金屬,如Pt、Au、Ag、Cu等就屬于這一類。

②易于鈍化的金屬。不少金屬可在氧化性介質(zhì)中形成具有保護(hù)作用的致密氧化膜,這種現(xiàn)象稱為鈍化。金屬中最容易鈍化的是Ti、Zr、Ta、Nb、Cr和Al等。

③表面能生成難溶的和保護(hù)性能良好的腐蝕產(chǎn)物膜的金屬。這種情況只有在金屬處于特定的腐蝕介質(zhì)中才出現(xiàn),例如,Pb和Al在H2SO4溶液中,F(xiàn)e在H3PO4溶液中,Mo在鹽酸中以及Zn在大氣中等。

因此,工業(yè)上根據(jù)上述原理,采用合金化方法獲得一系列耐蝕合金,一般有相應(yīng)的三種方法:

①提高金屬或合金的熱力學(xué)穩(wěn)定性,即向原不耐蝕的金屬或合金中加入熱力學(xué)穩(wěn)定性高的合金元素,使形成固溶體以及提高合金的電極電勢,增強(qiáng)其耐蝕性。例如在Cu中加Au,在Ni中加入Cu、Cr等,即屬此類。不過這種大量加入貴金屬的辦法,在工業(yè)結(jié)構(gòu)材料中的應(yīng)用是有限的。

②加入易鈍化合金元素,如Cr、Ni、Mo等,可提高基體金屬的耐蝕性。在鋼中加入適量的Cr,即可制得鉻系不銹鋼。實(shí)驗(yàn)證明,在不銹鋼中,含Cr量一般應(yīng)大于13%時(shí)才能起抗蝕作用,Cr含量越高,其耐蝕性越好。這類不銹鋼在氧化介質(zhì)中有很好的抗蝕性,但在非氧化性介質(zhì)如稀硫酸和鹽酸中,耐蝕性較差。這是因?yàn)榉茄趸运岵灰资购辖鹕裳趸ぃ瑫r(shí)對氧化膜還有溶解作用。

③加入能促使合金表面生成致密的腐蝕產(chǎn)物保護(hù)膜的合金元素,是制取耐蝕合金的又一途徑。例如,鋼能耐大氣腐蝕是由于其表面形成結(jié)構(gòu)致密的化合物羥基氧化鐵[FeOx·(OH)23-2x],它能起保護(hù)作用。鋼中加入Cu與P或P與Cr均可促進(jìn)這種保護(hù)膜的生成,由此可用Cu、P或P、Cr制成耐大氣腐蝕的低合金鋼。

提高鋼鐵抗氧化性的途徑有兩條:一是在鋼中加入Cr、Si、Al等合金元素,或者在鋼的表面進(jìn)行Cr、Si、Al合金化處理。它們在氧化性氣氛中可很快生成一層致密的氧化膜,并牢固地附在鋼的表面,從而有效地阻止氧化的繼續(xù)進(jìn)行。二是用各種方法在鋼鐵表面形成高熔點(diǎn)的氧化物、碳化物、氮化物等耐高溫涂層。

提高鋼鐵高溫強(qiáng)度的方法很多,從結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的化學(xué)觀點(diǎn)看,大致有兩種主要方法:

材料在外加磁場中,可表現(xiàn)出三種情況:①不被磁場所吸引的,叫反磁性材料;②微弱地被磁場所吸引的,叫順磁性材料;③強(qiáng)烈地被磁場吸引的,稱鐵磁性材料,其磁性隨外磁場的加強(qiáng)而急劇增高,并在外磁場移走后,仍能保留磁性。金屬材料中,大多數(shù)過渡金屬具有順磁性;只有Fe、Co、Ni等少數(shù)金屬是鐵磁性的。

金屬中組成永磁材料的主要元素是Fe、Co、Ni和某些稀土元素。使用的永磁合金有稀土?鈷系、鐵?鉻?鈷系和錳?鋁?碳系合金。

磁性合金在電力、電子、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制和電光學(xué)等新興技術(shù)領(lǐng)域中,有著日益廣泛的應(yīng)用。

由于石油和煤炭的儲(chǔ)量有限,而且在使用過程中會(huì)帶來環(huán)境污染等問題,尤其是20世紀(jì)70年代全球石油危機(jī),使氫能作為新的清潔燃料成為研究熱點(diǎn)。在氫能利用過程中,氫的儲(chǔ)運(yùn)是重要環(huán)節(jié)。1969年荷蘭飛利浦公司研制出LaNi5儲(chǔ)氫合金,具有大量的可逆地吸收、釋放氫氣的性質(zhì),其合金氫化物L(fēng)aNi5H6中氫的密度與液態(tài)氫相當(dāng),約為氫氣密度的1 000倍。

儲(chǔ)氫合金是由兩種特定金屬構(gòu)成的合金,其中一種可以大量吸氫,形成穩(wěn)定的氫化物,而另一種金屬雖然與氫的親和力小,但氫很容易在其中移動(dòng)。Mg、Ca、Ti、Zr、Y和La等屬于第一種金屬,F(xiàn)e、Co、Ni、Cr、Cu和Zn等屬于第二種金屬。前者控制儲(chǔ)氫量,后者控制釋放氫的可逆性。通過兩者合理配制,調(diào)節(jié)合金的吸放氫性能,制得在室溫下能夠可逆吸放氫的較理想的儲(chǔ)氫材料。

折疊形狀記憶合金
它們具有高彈性、金屬橡膠性能、高強(qiáng)度等特點(diǎn),在較低溫度下受力發(fā)生塑性變形后,經(jīng)過加熱,又恢復(fù)到受熱前的形狀。如Ni-Ti、Ag-Cd、Cu-Cd、Cu-Al-Ni、Cu-Al-Zn等合金,可用于調(diào)節(jié)裝置的彈性元件(如離合器、節(jié)流閥、控溫元素等)、熱引擎材料、醫(yī)療材料(牙齒矯正材料)等。

形狀記憶效應(yīng)來源于一種熱彈性馬氏體相變。一般的馬氏體相變作為鋼的淬火強(qiáng)化的方法,就是把鋼加熱到某個(gè)臨界溫度以上保溫一段時(shí)間,然后迅速冷卻,例如直接插入冷水中(稱為淬火),這時(shí)鋼轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N馬氏體的結(jié)構(gòu),并使鋼硬化。后來,在某些合金中發(fā)現(xiàn)了不同于上述的另一種所謂熱彈性馬氏體相變,熱彈性馬氏體一旦產(chǎn)生便可以隨著溫度降低繼續(xù)長大。相反,當(dāng)溫度回升時(shí),長大的馬氏體又可以縮小,直至恢復(fù)到原來的狀態(tài),即馬氏體隨著溫度的變化可以可逆地長大或縮小。熱彈性馬氏體相變時(shí)隨之伴有形狀的變化。

新型金屬功能材料除上述幾類以外,還有能降低噪音的減振合金;具有替代、增強(qiáng)和修復(fù)人體器官和組織的生物醫(yī)學(xué)材料;具有在材料或結(jié)構(gòu)中植入傳感器、信號處理器、通信與控制器及執(zhí)行器,使材料或結(jié)構(gòu)具有自診斷、自適應(yīng),甚至損傷自愈合等智能功能與生命特征的智能材料等。

【6】錳釩硼鋼: 代表鋼種20 MnVB 、40MnVB、。調(diào)質(zhì)性能和淬透性優(yōu)于40Cr,過熱傾向小,有回火脆性。常用來代替40Cr、45Cr、38CrSi、42CrMo及40CrNi制造重要的調(diào)質(zhì)件,也有用中小規(guī)格10.9級以下螺栓的、ML20 MnVB。

【7】錳鎢硼鋼:代表鋼種40MnWB。良好的低溫沖擊性能,無回火脆性。與35CrMo、40CrNi相當(dāng),用于制造70mm以下的零件。

【8】硅錳鉬鎢鋼: 代表鋼種35SiMn2MoW。有較高的淬透性,以50%馬氏體計(jì)算,水淬直徑180,油淬直徑100;淬裂傾向、回火脆性傾向小;具有高強(qiáng)度和高韌性。可代替35CrNiMoA、40CrNiMo,用于制造大截面、重負(fù)荷的軸、連桿及螺栓。

【9】硅錳鉬鎢釩鋼:代表鋼種37SiMn2MoWVA。水淬直徑100,油淬直徑70;良好的回火穩(wěn)定性、低溫沖擊韌性,較高的高溫強(qiáng)度,回火脆性也較小,用于制造大截面的軸類零件。

【10】鉻鋼: 以40Cr合金鋼管及ML40Cr為代表。淬透性較好,水淬28-60mm,油淬15-40mm。較高的綜合機(jī)械性能,良好的低溫沖擊韌性,低的缺口敏感性,有回火脆性。用于制造軸、連桿、齒輪及螺栓。

【11】鉻硅鋼: 代表鋼種38CrSi。淬透性優(yōu)于40Cr,強(qiáng)度和低溫沖擊較高,回火穩(wěn)定性較好,回火脆性傾向較大。常用于制造30-40mm的軸、螺栓以及模數(shù)不大的齒輪。

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