最常用的四种金属材料加工特性及用途

1铜

铜在现代社会中扮演着重要的角色,它与我们的生活如此密切相关。:它被大量应用于建筑结构当中,作为传输电力的载体,另外,几千年来它还一直被许多不同文化背景的人们作为制作身体装饰品的原材料。从简单的译码传输,到后来在复杂的现代通讯应用中扮演的关键角色,这种具有延展性、橘红色的金属一路伴随着我们发展进步。铜是一种优良的导电体,其导电性能仅次于银。从人们利用金属材料的时间历史这一点来说,铜则是仅次于金的为人类利用悠久的金属。这一点在很大程度上是因为铜矿很容易开采,而且铜业比较容易从铜矿中分离出来。

材料特性:很好的防腐蚀性、极好的导热、导电性能、坚硬、柔韧、具延展性、抛光后独特。

典型用途:电线、发动机线圈、印刷电路、屋面材料、管道材料、加热材料、首饰、炊具。它也是制作青铜的主要合金成分之一。

2铝

相对于已经有9000年使用历史的黄金而言,铝,这种略带蓝光的白色金属,实在只能算是金属材料中的婴儿。与其他金属元素不同,铝并不是以直接的金属元素的形式存在于自然界中,而是从含50%氧化铝(亦称矾土)的铝土矿中提炼出来的。以这种形态存在于矿物中的铝也是我们地球上出量丰富的金属元素之一。

当铝这种金属早出现的时候,它并没有被立刻应用到人们的生活当中。后来,针对其独特功能和特性的一批新产品逐渐问世,这种高科技材料也逐渐拥有越来越宽阔的市场。虽然铝的应用历史相对较短,但现在市面上铝产品的产量已经远远超过了其他有色金属产品的总和。

材料特性:柔韧可塑、易于制成合金、高强度-重量比、出色的防腐蚀性、易导电导热、可回收。

典型用途:交通工具骨架、飞行器零部件、厨房用具、包装以及家具。铝也经常被用以加固一些大型建筑结构,比如伦敦皮卡迪利广场上的雕像,以及纽约克莱斯勒汽车大厦的顶部等,都曾用铝质加固材料。

3锌

锌,闪着银光又略带蓝灰色,它是继铝和铜之后第三种应用广泛的有色金属。美国矿产局的一项统计显示一个普通人在其一生要消耗总共要消耗掉331千克的锌。锌的熔点很低,所以它也是一种理想的浇注材料。

锌质铸件在我们日常生活中常见:门把手表层表层下面的材料、水龙头、电子元件等,锌具有极高的防腐蚀性,这一特性使它具备了另外基本的一项功能,即作为钢的表面镀层材料。除去以上这些功能之外,锌还是与铜一起合成黄铜的合金材料。其抗腐蚀性并不仅仅应用于钢表面镀层――它也有助于增强我们人类的免疫系统。

材料特性:防腐蚀、优良的可铸性、出色的防腐蚀性、高强度、高硬度、原材料廉价、低熔点、抗蠕变、易与其他金属形成合金、常温下易碎、100摄氏度左右具有延展性。

典型用途:电子产品元件。锌是形成青铜的合金材料之一。锌也有着清洁卫生以及抗腐蚀的特性。另外,锌也被应用在屋顶材料,照片雕刻盘、移动电话天线以及照相机中的快门装置。

4铸铁

铸铁之所以会有如此大量而广泛的用途,主要是因为其出色的流动性,以及它易于浇注成各种复杂形态的特点。铸铁实际上是由多种元素组合的混合物的名称,它们包括碳、硅和铁。其中碳的含量越高,在浇注过程中其流动特性就越好。碳在这里以石墨和碳化铁两种形式出现。

铸铁中石墨的存在使得下水道盖子具有了优良的耐磨性能。铁锈一般只出现在表层,所以通常都会被磨光。虽然如此,在浇注过程中也还是有专门防止生锈的措施,即在铸件表面加覆一层沥青涂层,沥青渗入铸铁表面的细孔中,从而起到防锈作用。生产砂模浇注材料的传统工艺如今被很多设计师运用到了其他更新更有趣的领域。

材料特性:流动性、低成本、良好的耐磨性、低凝固收缩率、很脆、高压缩强度、良好的机械加工性。

典型用途:铸铁已经具有几百年的应用历史,涉及建筑、桥梁、工程部件、家居、以及厨房用具等领域。


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