发布时间:2025-01-29 17:59:46
合金是由一种金属元素跟其他金属或非金属元素熔合而成的、具有金属特性的物质。一般合金的熔点比组成它的各金属低,而硬度比组成它的各金属高。
人类生产合金是从制作青铜器开始,世界上最早生产合金的是古巴比伦人,6000年前古巴比伦人已开始提炼青铜(红铜与锡的合金)。中国也是世界上最早研究和生产合金的国家之一,在商朝(距今3000多年前)青铜(铜锡合金)工艺就已非常发达;公元前6世纪左右(春秋晚期)已锻打(还进行过热处理)出锋利的剑。
合金是宏观均匀,含有金属元素的多元化学物质,一般具有金属特性。任何元素均可采用作合金元素,但大量加入的仍是金属。组成合金的最基本的、独立的物质称组元,或简称为元。由两个组元组成的合金称为二元合金,由三个组元组成的合金称为三元合金,由三个以上组元组成的合金称为多元合金。
固态下,合金可能呈单相亦可能呈复相的混合物;可能呈晶态、亦可能呈现准晶状态或非晶状态。晶态合金中依其组成元素的原子半径、负电性以及电子浓度等等差异情况不同,可能出现的相有保持与基底纯元素相同结构的固溶体以及不和任何组成元素结构相同的中间相。中间相包括正常价化合物、电子化合物、laves相、σ相、间隙相和复杂结构的间隙式化合物等等。
合金类型和合金的通性:
1、合金类型
(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。
(4)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)。
2、合金的通性
(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。
(4)有的抗腐蚀能力强(如不锈钢)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。