金屬元素是化學元素的主體,是人們生產(chǎn)和生活的主要物質(zhì)資源。對于金屬的用途相比大家都略有了解。
鎢(W) 在各種金屬元素中,鎢是難熔化和難揮發(fā)的金屬元素。鎢主要用于制造合金鋼;純鎢則主要用于制造燈炮中的鎢絲,也用于電子儀器、光學儀器等。
鉻(Cr) 鉻是銀白色金屬,硬度極高,具有抗腐蝕性,用于電鍍和制造特殊鋼材。本世紀,當人們致力于研究鉻的堅硬性質(zhì)時,無意中發(fā)現(xiàn)了它的耐腐蝕性,從而誕生了不銹鋼?,F(xiàn)在,不銹鋼及鍍鉻制品已在醫(yī)療器械、飲具、餐具等領域得到廣泛應用。
錳(Mn) 純凈的錳性堅而脆,難以在生產(chǎn)和生活中應用,但錳的合金則有廣泛的用途。錳鋼既堅硬、又堅韌,是制造鐵軌、軸承、裝甲板的理想材料。
鋰(Li) 鋰是輕而比熱的金屬元素。鋰不僅用于制造超輕合金和鋰電池,而且是技術的重要材料。鋰合金在航天工業(yè)上可大大減輕重量而降低能耗,在原子能工業(yè)上有重要作用;在冶金工業(yè)中,鋰常用作脫氧劑和脫氣劑,以消除金屬鑄件中的孔隙和氣泡。
鈦(Ti) 鈦的比強度(強度與比重的比值)在所有金屬元素中。鈦及鈦為主體的合金是新型的結構材料,質(zhì)硬而輕,主要用于制造飛機、潛艇、耐腐蝕化工設備及各種機械零件。鈦合金在-253~ 500°C的溫度范圍內(nèi),都可保持高強度,是理想的航天材料。在煉鋼中,少量的鈦還是良好的脫氧、除氮及脫硫劑。

非晶態(tài)金屬,也稱金屬玻璃。金屬玻璃又稱非晶態(tài)合金, 它既有金屬和玻璃的優(yōu)點, 又克服了它們各自的弊?。绮Aб姿?, 沒有延展性。金屬玻璃的強度高于鋼, 硬度超過高硬工具鋼, 且具有一定的韌性和剛性, 所以, 人們贊揚金屬玻璃為“敲不碎、砸不爛”的“玻璃”。
對科學家來講,玻璃是任何能從液體冷卻成固體而無結晶的材料。大多數(shù)金屬冷卻時就結晶,原子排列成有規(guī)則的形式稱作晶格。如果不發(fā)生結晶并且原子依然排列不規(guī)則,就形成金屬玻璃。不像玻璃板,金屬玻璃不透明或者不發(fā)脆,它們罕見的原子結構使它們有著特殊的機械特性及磁力特性。普通金屬由于它們晶格的缺陷而容易變形或彎曲導致永久性地失形。對比之下,金屬玻璃在變形后更容易彈回至它的初始形狀。缺乏結晶的缺陷使得原鐵水的金屬玻璃成為有效的磁性材料。
金屬玻璃是 1960 年被發(fā)明的新材料,多年以來被各國科學家廣泛而深入地研究。與相應的晶態(tài)合金相比,這種材料展現(xiàn)出非常獨特的力學與物理性能,使之在多個領域都有廣闊的應用前景。同時,金屬玻璃作為結構無序材料中一類相對簡單的代表體系,是研究非晶態(tài)物理的一個比較理想的材料模型。解決金屬玻璃中的基本科學問題,比如它的結構表征、形變機理、玻璃轉(zhuǎn)變、玻璃形成能力等,不僅可以促進金屬玻璃本身的應用,而且也將推動整個凝聚態(tài)物理學的發(fā)展。

工業(yè)純鐵是鋼的一種,其化學成分主要是鐵,雜質(zhì)總含量<0.2%及含碳量在0.02%~0.04%的純鐵。含碳量不超過0.0218%的純鐵,亦稱錠鐵。純度可達99.8%~99.9%,低于電解鐵,故其強度、硬度、彈性系數(shù)均比電解鐵高,但塑性則較低。工業(yè)純鐵用平爐生產(chǎn),氧化期特長,以除去碳等雜質(zhì),故成本很高。
工業(yè)純鐵是鋼的一種,其化學成分主要是鐵,含量在99.50%-99.90%,含碳量在0.04%以下,其他元素愈少愈好。因為它實際上還不是真正的純鐵,所以稱這一種接近于純鐵的鋼為工業(yè)純鐵。一般工業(yè)純鐵質(zhì)地特別軟,韌性特別大,電磁性能很好。常見的有兩種規(guī)格,一種是是作為深沖材料的,可以沖壓成極復雜的形狀;另一種是作為電磁材料的,有高的感磁性的低的抗磁性。
工業(yè)純鐵是用于冶煉精密合金、高溫合金、超低碳不銹鋼、電熱合金等重要的原材料。
工業(yè)純鐵主要由電弧爐、氧氣轉(zhuǎn)爐、電弧爐加爐外真空脫碳、氧氣轉(zhuǎn)爐加爐外真空脫碳等方法生產(chǎn)。不同工藝生產(chǎn)的工業(yè)純鐵各具特點:
1.電弧爐純鐵的特點:是早生產(chǎn)純鐵的方法,含碳量為0.025%,含氮量較高,受石墨電極增碳的影響,不能生產(chǎn)更低含碳量的純鐵。
2.氧氣轉(zhuǎn)爐純鐵的特點:可以生產(chǎn)含碳量小于0.01%的低碳純鐵,但其含氧量高,含氮量較低,只能生產(chǎn)品質(zhì)一般的工業(yè)純鐵。
3.電弧爐或氧氣轉(zhuǎn)爐與爐外精煉雙聯(lián)法生產(chǎn)高品質(zhì)純鐵的特點:純鐵含碳量為0.005%,磷、硫、氧、氮以及非金屬夾雜物含量低,是目前品質(zhì)的純鐵,國內(nèi)太鋼、寶鋼、武鋼、撫鋼等都可以生產(chǎn)高品質(zhì)純鐵。

-/hbagfcg/-