合金在日常生活、工业生产、科技和军事等方面的应用

1. 合金在日常生活、工业生产、科技和军事等方面的应用

我们常将两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合（物理变化）而成具有金属特性的物质叫做合金.
  编辑本段合金的分类及通性
  　　英文：alloy 
  合金的分类
  　　根据结构的不同,合金主要类型是： 　　(1)混合物合金（共熔混合物）,当液态合金凝固时,构成合金的各组分分别结晶而成的合金,如焊锡、铋镉合金等； 　　(2)固熔体合金,当液态合金凝固时形成固溶体的合金,如金银合金等； 　　(3)金属互化物合金,各组分相互形成化合物的合金,如铜、锌组成的黄铜（β-黄铜、γ-黄铜和ε-黄铜）等. 　　合金的许多性能优于纯金属,故在应用材料中大多使用合金(参看铁合金、不锈钢).
  合金的通性
  　　各类型合金都有以下通性： 　　(1)多数合金熔点低于其组分中任一种组成金属的熔点； 　　(2)硬度一般比其组分中任一金属的硬度大；（特例：钠钾合金是液态的,用于原子反应堆里的导热剂） 　　(3)合金的导电性和导热性低于任一组分金属.利用合金的这一特性,可以制造高电阻和高热阻材料.还可制造有特殊性能的材料,如在铁中掺入15%铬和9%镍得到一种耐腐蚀的不锈钢,适用于化学工业. 　　(4)有的抗腐蚀能力强(如不锈钢) 　　2.常见合金 　　球墨铸铁、锰钢、不锈钢、黄铜、青铜、白铜、焊锡、硬铝、18K黄金、18K白金.
  编辑本段钢铁
  钢铁简介
  　　钢铁是铁与C、Si、Mn、P、S以及少量的其他元素所组成的合金.其中除Fe外,C的含量对钢铁的机械性能起着主要作用,故统称为铁碳合金.它是工程技术中最重要、用量最大的金属材料.
  分类及性质
  　　按含碳量不同,铁碳合金分为钢与生铁两大类,钢是含碳量为0.03%～2%的铁碳合金.碳钢是最常用的普通钢,冶炼方便、加工容易、价格低廉,而且在多数情况下能满足使用要求,所以应用十分普遍.按含碳量不同,碳钢又分为低碳钢、中碳钢和高碳钢.随含碳量升高,碳钢的硬度增加、韧性下降.合金钢又叫特种钢,在碳钢的基础上加入一种或多种合金元素,使钢的组织结构和性能发生变化,从而具有一些特殊性能,如高硬度、高耐磨性、高韧性、耐腐蚀性,等等.经常加入钢中的合金元素有Si、W、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti等.我国合金钢的资源相当丰富,除Cr、Co不足,Mn品位较低外,W、Mo、V、Ti和稀土金属储量都很高.21世纪初,合金钢在钢的总产量中的比例将有大幅度增长.
  关于生铁
  　　含碳量2%～4.3%的铁碳合金称生铁.生铁硬而脆,但耐压耐磨.根据生铁中碳存在的形态不同又可分为白口铁、灰口铁和球墨铸铁.白口铁中碳以Fe3C形态分布,断口呈银白色,质硬而脆,不能进行机械加工,是炼钢的原料,故又称炼钢生铁.碳以片状石墨形态分布的称灰口铁,断口呈银灰色,易切削,易铸,耐磨.若碳以球状石墨分布则称球墨铸铁,其机械性能、加工性能接近于钢.在铸铁中加入特种合金元素可得特种铸铁,如加入Cr,耐磨性可大幅度提高,在特种条件下有十分重要的应用.针对此块精英人才,也是目前我国最稀缺的,目前收纳铁合金人较多的有钢铁英才网,是铁合金行业人才的一个专业性招聘、求职网站.
  编辑本段铝合金
  简介
  　　  铝合金塑材
  　　铝是分布较广的元素,在地壳中含量仅次于氧和硅,是金属中含量最高的.纯铝密度较低,为2.7 g/cm3,有良好的导热、导电性(仅次于Au、Ag、Cu),延展性好、塑性高,可进行各种机械加工.铝的化学性质活泼,在空气中迅速氧化形成一层致密、牢固的氧化膜,因而具有良好的耐蚀性.但纯铝的强度低,只有通过合金化才能得到可作结构材料使用的各种铝合金.
  特点与性质
  　　铝合金的突出特点是密度小、强度高.铝中加入Mn、Mg形成的Al-Mn、Al-Mg合金具有很好的耐蚀性,良好的塑性和较高的强度,称为防锈铝合金,用于制造油箱、容器、管道、铆钉等.硬铝合金的强度较防锈铝合金高,但防蚀性能有所下降,这类合金有Al-Cu-Mg系和Al-Cu-Mg-Zn系.新近开发的高强度硬铝,强度进一步提高,而密度比普通硬铝减小15%,且能挤压成型,可用作摩托车骨架和轮圈等构件.Al-Li合金可制作飞机零件和承受载重的高级运动器材.
  应用
  　　目前高强度铝合金广泛应用于制造飞机、舰艇和载重汽车等,可增加它们的载重量以及提高运行速度,并具有抗海水侵蚀,避磁性等特点.
  编辑本段铝合金 概述
  　　铝合金 　　铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用.随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展,对铝合金焊接结构件的需求日益增多,使铝合金的焊接性研究也随之深入.铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展,同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域,因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一. 　　纯铝的密度小（ρ=2.7g/m3）,大约是铁的 1/3,熔点低（660℃）,铝是面心立方结构,故具有很高的塑性（δ:32~40%,ψ:70~90%）,易于加工,可制成各种型材、板材.抗腐蚀性能好；但是纯铝的强度很低,退火状态 σb 值约为8kgf/mm2,故不宜作结构材料.通过长期的生产实践和科学实验,人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝,这就得到了一系列的铝合金. 添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度,σb 值分别可达 24～60kgf/mm2.这样使得其“比强度”（强度与比重的比值 σb/ρ）胜过很多合金钢,成为理想的结构材料,广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面,飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造,以减轻自重.采用铝合金代替钢板材料的焊接,结构重量可减轻50%以上. 　　铝合金密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,工业上广泛使用,使用量仅次于钢. 　　铝合金分两大类：铸造铝合金,在铸态下使用；变形铝合金,能承受压力加工,.可加工成各种形态、规格的铝合金材.主要用于制造航空器材、建筑用门窗等. 　　铝合金按加工方法可以分为形变铝合金和铸造铝合金.形变铝合金又分为不可热处理强化型铝合金和可热处理强化型铝合金.不可热处理强化型不能通过热处理来提高机械性能,只能通过冷加工变形来实现强化,它主要包括高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝以及防锈铝等.可热处理强化型铝合金可以通过淬火和时效等热处理手段来提高机械性能,它可分为硬铝、锻铝、超硬铝和特殊铝合金等. 　　一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能,物理性能和抗腐蚀性能. 　　铸造铝合金按化学成分可分为铝硅合金,铝铜合金,铝镁合金,铝锌合金和铝稀土合金,其中铝硅合金又有简单铝硅合金（不能热处理强化,力学性能较低,铸造性能好）,特殊铝硅合金（可热处理强化,力学性能较高,铸造性能良好）, 　　祥云火炬 　　2008年北京奥运会火炬“祥云”就是铝.
  编辑本段纯铝产品
  　　纯铝分冶炼品和压力加工品两类,前者以化学成份Al表示,后者用汉语拼音LU（铝、工业用的）表示. 　　飞机 　　各种飞机都以铝合金作为主要结构材料.飞机上的蒙皮、梁、肋、桁条、隔框和起落架都可以用铝合金制造.飞机依用途的不同,铝的用量也不一样.着重于经济效益的民用机因铝合金价格便宜而大量采用,如波音767客机采用的铝合金约占机体结构重量 81%.军用飞机因要求有良好的作战性能而相对地减少铝的用量,如最大飞行速度为马赫数 2.5的F-15高性能战斗机仅使用35.5%铝合金有些铝合金有良好的低温性能,在-183～-253[2oc]下不冷脆,可在液氢和液氧环境下工作,它与浓硝酸和偏二甲肼不起化学反应,具有良好的焊接性能,因而是制造液体火箭的好材料.发射“阿波罗”号飞船的“土星” 5号运载火箭各级的燃料箱、氧化剂箱、箱间段、级间段、尾段和仪器舱都用铝合金制造. 　　航天飞机的乘员舱、前机身、中机身、后机身、垂尾、襟翼、升降副翼和水平尾翼都是用铝合金制做的.各种人造地球卫星和空间探测器的主要结构材料也都是铝合
  编辑本段锻造的修伤工艺
  　　修伤是铝合金模锻工艺中的重要一环.由于铝合金在高温下较软,粘性大,流动性差,容易粘模并产生各种表面缺陷(折叠、毛刺、裂纹等),在进行下一道工序前,必须打磨、修伤,将表面缺陷清除干净,否则在后续工序中缺陷将进一步扩大,甚至引起锻件报废. 　　修伤用的工具有风动砂轮机、风动小铣刀、电动小铣刀及扁铲等.修伤前先经腐蚀查清缺陷部位,修伤处要圆滑过渡,其宽度应为深度的5～10倍.
  编辑本段压力加工铝合金
  　　铝合金压力加工产品分为防锈（LF）、硬质（LY）、锻造（LD）、超硬（LC）、包覆（LB）、特殊（LT）及钎焊（LQ）等七类.常用铝合金材料的状态为退火（M焖火）、硬化（Y）、热轧（R）等三种.
  编辑本段铝材
  　　铝和铝合金经加工成一定形状的材料统称铝材,包括板材、带材、箔材、管材、棒材、线材、型材等. 铝合金板材
  1.铝塑板
  　　铝塑板是由经过表面处理并用涂层烤漆的3003铝锰合金、5005铝镁合金板材作为表面,PE塑料作为芯层,高分子粘结膜经过一系列工艺加工复合而成的新型材料.它既保留了原组成材料（铝合金板、非金属聚乙烯塑料）的主要特性,又克服了原组成材料的不足,进而获得了众多优异的材料性质.产品特性：艳丽多彩的装饰性、耐候、耐蚀、耐创击、防火、防潮、隔音、隔热、抗震性、质轻、易加工成型、易搬运安装等特性. 　　铝塑板规格： 　　厚度：3mm、4mm、6mm、8mm 　　宽度：1220mm、1500mm 　　长度：1000mm、2440mm、3000mm、6000mm 　　铝塑板标准尺寸：1220*2440mm 　　铝塑板用途：可应用于幕墙、内外墙、门厅、饭店、商店、会议室等的装饰外,还可用于旧建筑的改建,用作柜台、家具的面层、车辆的内外壁等.
  2.铝单板
  　　铝单板均与采用世界知名大企业的优质铝合金加工而成,再经表面喷涂美国PPG、或阿克苏PVDF氟碳烤漆精制而成,铝单板主要由面板、加强筋骨,挂耳等组成. 　　铝单板特点：轻量化,刚性好、强度高、不燃烧性、防火性佳、加工工艺性好、色彩可选性广、装饰效果极佳、易于回收、利于环保. 　　铝单板应用：建筑幕墙、柱梁、阳台、隔板包饰、室内装饰、广告标志牌、车辆、家具、展台、仪器外壳、地铁海运工具等.
  3.铝蜂窝板
  　　铝蜂窝板采用复合蜂窝结构,选用优质的3003H24合金铝板或5052AH14高锰合金铝板为基材,与铝合金蜂窝芯材热压复合成型.铝蜂窝板从面板材质、形状、接缝、安装系统到颜色、表面处理为建筑师提供丰富的选择,能够展示丰富的屋面表现效果,具有卓越的设计自由度.它是具有施工便捷、综合性能理想、保温效果显著的新型材料,它的卓越性能吸引了人们的眼球. 　　铝蜂窝板并无标准尺寸,所有板材均根据设计图纸由工厂订制而成,广泛地应用于大厦外墙装饰（特别适用于高层的建筑）内墙天花吊顶、墙壁隔断、房门及保温车厢、广告牌等等领域.该产品将为我国建材市场注入绿色、环保、节能的鲜活动力.
  4.铝蜂窝穿孔吸音吊顶板
  　　铝蜂窝穿孔吸音吊顶板的构造结构为穿孔铝合金面板与穿孔背板,依靠优质胶粘剂与铝蜂窝芯直接粘接成铝蜂窝夹层结构,蜂窝芯与面板及背板间贴上一层吸音布.由于蜂窝铝板内的蜂窝芯分隔成众多的封闭小室,阻止了空气流动,使声波受到阻碍,提高了吸声系数（可达到0.9以上）,同时提高了板材自身强度,使单块板材的尺寸可以做到更大,进一步加大了设计自由度.可以根据室内声学设计,进行不同的穿孔率设计,在一定的范围内控制组合结构的吸音系数,既达到设计效果,又能够合理控制造价.通过控制穿孔孔径、孔距,并可根据客户使用要求改变穿孔率,最大穿孔率

2. 现代社会应用最广泛的合金

现代社会应用最广泛的合金：铁合金

一、钛合金性能
1、热强度高
使用温度比铝合金高几百度，在中等温度下仍能保持所要求的强度,可在450～500℃的温度下长期工作这两类钛合金在150℃～500℃范围内仍有很高的比强度，而铝合金在150℃时比强度明显下降。钛合金的工作温度可达500℃，铝合金则在200℃以下。


2、抗蚀性好
钛合金在潮湿的大气和海水介质中工作，其抗蚀性远优于不锈钢；对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强；对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸等有优良的抗腐蚀能力。但钛对具有还原性氧及铬盐介质的抗蚀性差。

3、低温性能好
钛合金在低温和超低温下，仍能保持其力学性能。低温性能好，间隙元素极低的钛合金，如TA7，在-253℃下还能保持一定的塑性。因此，钛合金也是一种重要的低温结构材料。

3. 常见的合金材料及其应用

合金是一种金属元素和一种或几种其它元素（金属或者非金属均可）熔合后而组成的具有金属特性的物质。组成合金最基本的、能独立存在的物质称为组元，简称元。绝大多数情况下，组元即是构成合金的元素。根据组元的数量，可分为二元合金、三元合金或多元合金。如简单黄铜是由铜和锌两种元素组成的二元合金；硬铝是由铝、铜、镁三种元素组成的三元合金。由于合金的优良的特性，在实际生活中有着广泛地应用。下面主要介绍几种：（一）、变形铝合金按性能和用途不同，可分为：工业纯铝（L）、防锈铝（LF）、锻铝（LD）、硬铝（LY）、超硬铝（LC）和特殊铝（LT）。1、工业纯铝：其加工性能好，导电性好，主要用于制作导电母线电线及热交换器。2、防锈铝：防锈铝是热处理不可强化合金，只能通过冷加工来强化。常用的有LF2（5052）、LF4（5083）和LF21（3003），具有中等强度良好的塑性和抗蚀性。3、锻铝：LD2-2具有良好的塑性，冷、热态都易成形。广泛用于制造中等强度常温下工作的锻件、挤压型材和管材。LD10又称高强度硬铝，有良好的塑性，有较好的耐热性和可焊性，但材料的纵向和横向性能差距较大。可加工成管、棒、型、线及锻件，主要用作高负荷的结构件。4、硬铝：硬铝的强度高，典型牌号为LY12（2024）。该牌号的热挤压型材热处理后，其室温下的抗拉强度可达392MPa以上，有一定的耐热性，可用作150°C以下工作的零件。5、超硬铝：典型牌号有LC4，亦称超高强度硬铝，挤压件室温下的抗拉强度不小于539MPa。主要用于航空工业，飞机结构中主要受力元件。（二）、铜合金主要包括铍铜合金、银铜合金、镍铜合金、钨铜合金、磷铜合金。１、铍铜合金：铍铜合金是一种可锻和可铸合金，属时效析出强化的铜基合金，经淬火时效处理后具有高的强度、硬度、弹性极限，并且稳定性好，具有耐蚀、耐磨、耐疲劳、耐低温、无磁性、导电导热性好、冲击时不会产生火花等一系列优点。铍铜合金常被用作高级精密的弹性元件和耐磨零器材、模具及矿山和石油业用于冲击不产生火花的工具。
    ２、银铜合金：银铜合金是通过将纯铜和纯银加入电熔炉进行熔炼，经铸造得到坯料，再加工成各种规格的成品。银铜合金的主要应用为电接触材料、焊接材料、银铜合金排及铜银合金接触线。 
    ３、镍铜合金：镍铜合金通常被称为白铜。纯铜加镍能显著提高强度、耐蚀性、电阻和热电性，主要应用在海水淡化及海水热交换系统、汽车制造、船舶工业、硬币、电阻线、热电偶。
    ４、钨铜合金：这种合金主要用于制造高压触头，用在断路器、负荷开关、环网柜等高压电器上，其具有优良的耐电蚀性，抗熔焊性及耐压性。
    ５、磷铜合金：磷铜合金主要应用于印制电路板、五金、塑料和电铸电镀用磷铜阳极；电气接点和插接件用铜带；引线框架用铜带；用于电机、空调、冷冻机行业的代银钎料。（三）、 铁合金铁合金是铁与一种或几种金属或非金属元素组成的合金。铁合金是炼钢和机械铸造业的主要原料之一，在炼钢和铸造时用作脱氧剂、脱硫剂和合金添加剂。铁合金的品种很多，一般按照其所含元素分类，例如：1、硅铁：工业硅铁——含硅95%、75%、45%等硅铁，贫硅铁（含硅12%），硅铝合金，硅钙合金。 
    2、锰铁：高碳锰铁（含碳为7%），中碳锰铁（含碳1.0~1.5%），低碳锰铁（含碳0.5%），金属锰，硅锰合金。3、铬铁：高碳铬铁、中碳铬铁、低碳铬铁、微碳铬铁、超微碳铬铁、金属铬、硅铬合金。
     4、其它铁合金。如钨铁、钼铁、钛铁、钒铁、磷铁、硼铁、镍铁、铌铁、锆铁、稀土合金等。（四）、镁合金镁合金作为最轻的结构材料及可回收的绿色材料近年来备受关注。在汽车工业、电子工业、国防工业等领域的应用增长势头强劲。镁合金轮毂的特点：主要是在车辆上采用镁合金轮毂能达到轻量化的目的，与铝合金轮毂相比，重量减轻30%左右。其它优点：① 高减振特性；② 高热传导率；③ 提高汽车性能；④ 改善燃油效率与降低污染；⑤ 高的刚性。（五）高温合金1、变形高温合金：是指可以进行热、冷变形加工，工作温度范围-253～1320℃，具有良好的力学性能和综合的强、韧性指标，具有较高的抗腐蚀性能的一类合金。2、铸造高温合金：是用母合金锭重熔后直接铸造成形零件的一类高温合金。3、粉末冶金高温合金：是用粉末冶金工艺制取的高温合金。高温合金粉末经热等静压成形或热等静压后再经锻造成形生产工艺制造出粉末高温合金产品。4、金属间化合物高温材料：主要包括Ti－Al系金属间化合物结构材料和Ti3Al基系列合金。5、高温磨蚀环境使用的硬表面耐磨合金等。

4. 金属在生产,生活中的广泛应用有哪些？

金：主要用于手饰等装饰用途，主要用的是它的贵重这个属性。
银：主要用于精密仪器中的导电等。主要应用的是它优良的导电性，还有和其它金属制成合金使用。当然，还用于胶片生产（溴化银），电池（氧化银）的生产等。还有人工降雨（碘化银）
铜：主要用来做长距离的导线。（价格相对便宜，导电性好，密度较高，耐腐蚀性较好）
铁：主要是它与碳的合金钢。有各种各样的钢材。如刃具钢，轴承钢，不锈钢，建材钢……
锌：主要用于防腐材料合金的成份。镀锌板等。

5. 金属在生产,生活中的广泛应用有哪些？

金：主要用于手饰等装饰用途，主要用的是它的贵重这个属性。
银：主要用于精密仪器中的导电等。主要应用的是它优良的导电性，还有和其它金属制成合金使用。当然，还用于胶片生产（溴化银），电池（氧化银）的生产等。还有人工降雨（碘化银）
铜：主要用来做长距离的导线。（价格相对便宜，导电性好，密度较高，耐腐蚀性较好）
铁：主要是它与碳的合金钢。有各种各样的钢材。如刃具钢，轴承钢，不锈钢，建材钢……
锌：主要用于防腐材料合金的成份。镀锌板等。

6. 常见的合金材料及其应用

常见的铝合金有：铝合金、锌合金、球墨铸铁、锰钢、不锈钢、黄铜、青铜、白铜、焊锡、硬铝等。
  
 铝合金应用：高强度铝合金广泛应用于制造飞机、舰艇和载重汽车等，可增加它们的载重量以及提高运行速度，并具有抗海水侵蚀，避磁性等特点。
  
 锌合金应用：锌合金的主要添加元素有铝、铜和镁等。锌合金按加工工艺可分为形变与铸造锌合金两类。铸造锌合金流动性和耐腐蚀性较好，适用于压铸仪表，汽车零件外壳等。

7. 对合金一般应用

A．合金的硬度大，熔点低，故A错误； 
  B．合金的性质是：合金的硬度大，熔点低，耐腐蚀，机械性能好，比纯金属用途更广泛，故B正确；
  C．“不锈钢是合金”，不锈钢是铁、钴、镍的合金，故C正确；
  D．我国使用最早的合金是青铜，故D正确．
  故选A．