金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属材料金属间化合物和特种金属材料等。 (注:金属氧化物(如氧化铝)不属于金属材料)
金属材料种类繁多,通常把金属分为黑色金属和有色金属两大类,黑色金属包括铁、锰、铬、及其合金,而除此之外的其它金属称为有色金属。
金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。
①黑色金属又称钢铁材料,包括杂质总含量<0.2%及含碳量不超过0.0218%的工业纯铁,含碳0.0218%~2.11%的钢,含碳大于 2.11%的铸铁。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。
钢材可分为碳钢和合金钢两大类,具体的分类方法有很多。
1、碳钢的分类有下面四种分类方法:(1)按钢的碳质量分数分,可分为低碳钢、中碳钢、高碳钢;(2)按钢的质量分,可分为普通碳素钢,优质碳素钢,高级优质碳素钢;(3)按用途分,可分为碳素结构钢,碳素工具钢;(4)按钢的冶炼方法分,可分为平炉钢,转炉钢。如45钢,属于中碳钢,是优质碳素钢,碳素结构钢(优质碳素结构钢),一般简称优碳钢。
2、合金钢的分类方法就更多了。(1)按合金元素质量分数分(2)按所含的主要合金元素分,可分为铬钢、铬镍钢、锰钢、硅锰刚等(3)显微组织分,可分为珠光体钢、马氏体钢、奥氏体钢和莱氏体钢等。(4)我国按用途分类,可分为结构钢、工具钢和特殊性能钢三大类。
金属化合物不是金属材料。
1.金属化合物,是指合金中的两个元素,按一定的原子数量之比相互化合,而形成的具有与这两元素完全不同类型晶格的化合物。金属化合物晶格一般比较复杂。通常它们具有高的硬度、熔点和脆性,因此,不能直接使用。金属化合物在合金中一般起强化作用。
2.金属材料是指具有光泽、延展性、容易导电、传热等性质的材料。一般分为黑色金属和有色金属两种。黑色金属包括铁、铬、锰等。其中钢铁是基本的结构材料,称为“工业的骨骼”。由于科学技术的进步,各种新型化学材料和新型非金属材料的广泛应用,使钢铁的代用品不断增多,对钢铁的需求量相对下降。但迄今为止,钢铁在工业原材料构成中的主导地位还是难以取代的。
1、铁可以分为生铁、熟铁和钢。铁在生活中分布较广,因此铁在在工业上被称为黑色金属之一。铁在地壳中含量位居第四位,仅次于氧、硅、铝。生铁是含碳量大于2%的铁碳合金;熟铁是用生铁精炼而成的比较纯的铁,又叫锻铁、纯铁;钢是对铁合金的统称。
2、人类最早发现铁是从天空落下的陨石,陨石含铁的百分比很高(铁陨石中含铁90.85%),是铁和镍、钴的混合物。考古学家曾经在古坟墓中,发现陨铁制成的小斧;早在古埃及4000年前的第五王朝至第六王朝的金字塔所藏的宗教经文中,就记述了当时太阳神等重要神像的宝座是用铁制成的。铁在当时被认为是带有神秘性的最珍贵的金属,埃及人干脆把铁叫做“天石”。在古希腊文中,“星”与“铁”是同一个词。
铁的种类
铁可以分为生铁、熟铁和钢。
生铁是含碳量大于2%的铁碳合金;熟铁是用生铁精炼而成的比较纯的铁,又叫锻铁、纯铁;钢是对铁合金的统称。
还有铁的一般氧化物:氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁。
铁的简介
铁在生活中分布较广,占地壳含量的4.75%,仅次于氧、硅、铝,位居地壳含量第四。纯铁是柔韧而延展性较好的银白色金属,用于制发电机和电动机的铁芯,铁及其化合物还用于制磁铁、药物、墨水、颜料、磨料等,因为铁表面常常覆盖着一层主要成分为黑色四氧化三铁的保护膜,所以在工业上被称为黑色金属之一。
另外人体中也含有铁元素,+2价的亚铁离子是血红蛋白的重要组成成分,用于氧气的运输。
金属腐蚀:
①化学腐蚀 金属容器及设备周围的无机盐类如氯化钙、氯化钠、硫酸钙等介质与金属表面发生化学反应,能引起金属的腐蚀,这种腐蚀主要发生在与海水接触或埋设于地下的储油罐及输油管线。同时油品中含有硫化物、水分、有机酸等物质,与金属容器及管线内表面发生化学反应也会引起腐蚀。化学腐蚀与温度、介质成分、介质浓度、介质运动速度以及金属本身的材质等因素都有关系。一般来讲,海水及油品中的硫化物、酸性物质等都有较强的腐蚀介质。
②大气腐蚀 大气腐蚀是一种电化学腐蚀。暴露在大气中的金属设备表面,由于环境水分的蒸发,常有一层冷凝水,在这一薄层冷凝水形成的同时,就有一些气体(大气中的N2、O2、H2S、HCL、SO2、CO2等)溶进去,形成可导电的溶液(电解质溶液),金属和介质之间发生氧化还原反应,使金属遭到破坏。 大气腐蚀的产物为棕红色的Fe(OH)2俗称铁锈。疏松的铁锈不能阻止金属与水溶液接触,所以金属表面还会继续腐蚀下去。油库的金属设备,都普遍受到大气腐蚀,其破坏性较大。
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