八种常见金属材料及金属外面处理工艺介绍涨常识！

1.铸铁——流动性

下水道盖子作为我们日常生活环境中不起眼的一部分，很少会有人留神它们。
铸铁之以是会有如此大量而广泛的用场，紧张是由于其出色的流动性，以及它易于浇注成各种繁芜形态的特点。
铸铁实际上是由多种元素组合的稠浊物的名称，它们包括碳、硅和铁。
个中碳的含量越高，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涌现。

铸铁中石墨的存在使得下水道盖子具有了优秀的耐磨性能。
铁锈一样平常只涌如今最表层，以是常日都会被磨光。
虽然如此，在浇注过程中也还是有专门防止生锈的方法，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，从而起到防锈浸染。
生产砂模浇注材料的传统工艺如今被很多设计师利用到了其他更新更有趣的领域。

材料特性：精良的流动性、低本钱、良好的耐磨性、低凝固紧缩率、很脆、高压缩强度、良好的机器加工性。

范例用场：铸铁已经具有几百年的运用历史，涉及建筑、桥梁、工程部件、家居、以及厨房用具等领域。

2.不锈钢——不锈的爱

不锈钢是在钢里融入铬、镍以及其他一些金属元素而制成的合金。
其不生锈的特性便是来源于合金中铬的身分，铬在合金的表面形成了一层坚牢的、具有自我修复能力的氧化铬薄膜，这层薄膜是我们肉眼所看不见的。
我们常日所提及的不锈钢和镍的比例一样平常是18：10。
“不锈钢”一词不仅仅是纯挚指一种不锈钢，而是表示一百多种工业不锈钢，所开拓的每种不锈钢都在其特定的运用领域具有良好的性能。

20世纪初，不锈钢被引入到产品设计领域中，设计师们环绕着它的坚韧和抗堕落特性开拓出许多新产品，涉及到了很多以前从未涉足过的领域。
这一系列设计考试测验都是非常具有革命性的：比如，消毒后可再次利用的设备首次涌如今医学家傍边。

不锈钢分为四大紧张类型：奥氏体、铁素体、铁素体-奥氏体(复合式)、马氏体。
家居用品中利用的不锈钢基本上都是奥氏体。

材料特性：卫生保健、防堕落、可进行风雅表面处理、刚性高、可通过各种加工工艺成型、较难进行冷加工。

范例用场： 在常用的原色不锈钢中，奥氏体不锈钢是最得当的着色材料，可以得到令人满意的彩色外不雅观及造型。
奥氏体不锈钢紧张运用于装饰建材、家居用品、工业管道以及建筑构造中;马氏体不锈钢紧张用于制作刀具和涡轮刀片;铁素体不锈钢具有防堕落性，紧张运用在耐久利用的洗衣机以及锅炉零部件中;复合式不锈钢具有更强的防堕落性能，以是常常运用于侵蚀性环境。

3.锌——生平中的730磅

锌，闪着银光又略带蓝灰色，它是继铝和铜之后第三种运用最广泛的有色金属。
美国矿产局的一项统计显示——一个普通人在其生平要花费统共要花费掉331千克的锌。
锌的熔点很低，以是它也是一种非常空想的浇注材料。

锌质铸件在我们日常生活中十分常见：门把腕表层表层下面的材料、水龙头、电子元件等，锌具有极高的防堕落性，这一特性使它具备了其余最基本的一项功能，即作为钢的表面镀层材料。
撤除以上这些功能之外，锌还是与铜一起合成黄铜的合金材料。
其抗堕落性并不仅仅运用于钢表面镀层——它也有助于增强我们人类的免疫系统。

材料特性：卫生保健、防堕落、优秀的可铸性、出色的防堕落性、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、具有保健性、常温下易碎、100摄氏度旁边具有延展性。

范例用场： 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堕落的特性。
其余，锌也被运用在屋顶材料，照片雕刻盘、移动电话天线以及摄影机中的快门装置。

4.铝(AL)——当代材料

相对付已经有9000年利用历史的黄金而言，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。
铝于18世纪初问世并被命名。
与其他金属元素不同，铝并不因此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最丰富的金属元素之一。

当铝这种金属最早涌现的时候，它并没有被急速运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。
虽然铝的运用历史相对较短，但现在市情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、出色的防堕落性、易导电导热、可回收。

范例用场： 交通工具骨架、翱翔器零部件、厨房用具、包装以及家具。
铝也常常被用以加固一些大型建筑构造，比如伦敦皮卡迪利广场上的爱神雕像，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。

5.镁合金——超薄美学设计

镁是极主要的有色金属，它比铝轻，能够很好地与其他金属构成高强度的合金，镁合金具有比重轻、比强度和比刚度高、导热导电性好、兼有良好的阻尼减震和电磁屏蔽性能、易于加工成型、随意马虎回收等优点。
但长期以来，由于受价格昂贵和技能方面的限定，镁及镁合金只少量运用于航空、航天及军事工业，因而被称为“贵族金属”。
现今镁是继钢铁、铝之后的第三大金属工程材料，被广泛地运用于航空航天、汽车、电子、移动通讯、冶金等领域。
可以估量，由于其它构造金属生产本钱的增加，金属镁在未来的主要性变得更大。

镁合金比重为铝合金的68%，锌合金的27%，钢铁的23%，常用于汽车零件、3C产品外壳、建筑材料等。
大多数超薄条记本电脑和手机外壳采取镁合金做外壳。
自上世纪起，人类对金属质感、光泽仍有不可抹减的爱恋，塑料产品虽然可以形成类金属的外不雅观，但其光泽感、硬度、温度、质感仍与金属有差距。
镁合金作为一种新型的金属质料，给人一种高科技品的感想熏染。

镁合金的耐堕落性是碳钢的8倍，铝合金的4倍，更是塑料的10倍以上，防腐能力是合金中最佳者。
常用的镁合金具有不可燃性，尤其是利用在汽机车零部件以及建筑材料上，可以避免瞬间的燃烧。
镁在地壳中的储量居第8位，大部分的镁质料自海水中提炼，以是它的资源是稳定充分的。

材料特性：轻量化的构造、刚性高且耐冲击、优秀的耐堕落性、良好的热传导性和电磁遮蔽、良好的不可燃性、耐热性较差、易回收。

范例用场： 广泛运用于航空航天、汽车、电子、移动通讯、冶金等领域。

6.铜——人类的伙伴

铜切实其实便是一种让人难以置信的万用金属，它与我们的生活如此密切干系。
人类的许多早期工具和武器都是用铜制成的。
它的拉丁名字“cuprum”起源于一个叫做Cyprus的地方，这是一个铜资源非常丰富的岛屿，人们用岛的名字的缩写Cu来给这种金属材料命名，于是铜便有了现在的代号。

铜在当代社会中扮演着十分主要的角色：它被大量运用于建筑构造当中，作为传输电力的载体，其余，几千年来它还一贯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。
从最初大略的译码传输，到后来在繁芜的当代通讯运用中扮演的关键角色，这种具有延展性、橘赤色的金属一起伴随着我们发展进步。
铜是一种优秀的导电体，其导电性能仅次于银。
从人们利用金属材料的韶光历史这一点来说，铜则是仅次于金的为人类利用最悠久的金属。
这一点在很大程度上是由于铜矿很随意马虎开采，而且铜业比较随意马虎从铜矿等分离出来。

材料特性：很好的防堕落性、极好的导热、导电性能、坚硬、柔韧、具延展性、抛光后、效果独特。

范例用场： 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。
它也是制作青铜的紧张合金身分之一。

7.铬——高光洁度的后处理

铬最为常见的存在形式是作为合金元素用于不锈钢中，来增强不锈钢的硬度。
镀铬工艺常日分为三种类型：装饰性镀层、硬质铬镀层以及玄色铬镀层。
铬镀层在工程领域中运用相称广泛，装饰性铬镀层常日作为最表层镀于镍层表面，镀层具有精细细腻如镜面一样平常的抛光效果。
作为一道装饰性后处理工序，铬镀层厚度仅为0.006毫米。
在打算采取铬镀层工艺的时候，一定要充分考虑到这一工艺的危险性。
近十年来，六价装饰性铬水被三价铬水所取代的趋势越来越明显，由于前者具有非常强的致癌性，而后者则被认为毒性相对小一些。

材料特性：光洁度非常高、优秀的防堕落性能、坚硬耐用、易于洗濯、摩擦系数低。

范例用场： 装饰性镀铬是许多汽车元件的镀层材料，包括车门把手以及缓冲器等，除此之外，铬还运用于自行车零部件、浴室水龙头以及家具、厨房用具、餐具等。
硬质镀铬更多的用于工业领域，包括作业掌握块中的随机存储器、喷气灵活员机元件、塑料模具以及减震器等。
玄色镀铬紧张用于乐器装饰以及太阳能利用方面。

8.钛——轻巧而结实

钛是一种很特殊的金属，质地非常轻盈，却又十分坚韧和耐堕落，在常温下终生保持本身的色调。
钛的熔点与铂金相差不多，因此常用于航天.军工精密部件。
加上电流和化学处理后，会产生不同的颜色。
钛有精良的抗酸碱堕落性在“王水”中浸泡了几年的钛，依旧锃亮，光彩照人。
若把钛加到不锈钢中，只加百分之一旁边，就大大提高抗锈本领。

钛具有密度小、耐高温、耐堕落等优秀的特性，钛合金密度是钢铁的一半而强度和钢铁差不多;钛既耐高温，又耐低温。
在-253℃~500℃这样宽的温度范围内都能保持高强度。
这些优点正是太空金属所必备的。
钛的合金是制做火箭发动机的壳体及人造卫星、宇宙飞船的好材料，有“太空金属”之称。
由于钛有这些优点，以是50年代以来，一跃成为突出的罕有金属。

钛是一种纯性金属，正由于钛金属的“纯”，故物质和它打仗的时候，不会产生化学反应。
也便是说，由于钛的耐堕落性、稳定性高，使它在和人长期打仗往后也不影响实在质，以是不会造成人的过敏，它是唯一对人类植物神经和味觉没有任何影响的金属，被人们称为“亲生物金属”。

钛最大的缺陷，是提炼比较困难。
这紧张是由于钛在高温下可以与氧、碳、氮以及其他许多元素化合。
以是人们曾把钛当作“罕有金属”,实在，钛的含量约占地壳重量的6‰，比铜、锡、锰、锌的总和还要多10多倍。

材料特性：非常高的强度、重量比优秀的抗堕落性、难以进行冷加工、良好的可焊接性、大约比钢轻40%，比铝重60%、低导电性、低热胀率、高熔点。

范例用场： 高尔夫球杆、网球拍、便携式电脑、摄影机、行李箱、外科手术植入物、翱翔器骨架、化学用具以及海事装备等。
其余，钛也被用作纸张、绘画以及塑料等所需的白色颜料。

金属表面处理工艺

1、表面处理工艺简介

利用当代物理、化学、金属学和热处理等学科的技能来改变零件表面的状况和性子，使之与心部材料作优化组合，以达到预定性能哀求的工艺方法，称为表面处理工艺。

表面处理的浸染：

2、金属表面处理工艺分类

统共可以分为4大类：表面改性技能、表面合金化技能、表面转化膜技能和表面覆膜技能。

一、表面改性技能

1、表面淬火

表面淬火是指在不改变钢的化学身分及心部组织情形下，利用快速加热将表层奥氏体化后进行淬火以强化零件表面的热处理方法。

表面淬火的紧张方法有火焰淬火和感应加热，常用的热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰等。

2、激光表面强化

激光表面强化是用聚焦的激光束射向工件表面，在极短韶光内将工件表层极薄的材料加热到相变温度或熔点以上的温度，又在极短韶光内冷却，使工件表面淬硬强化。

激光表面强化可以分为激光相变强化处理、激光表面合金化处理和激光熔覆处理等。

激光表面强化的热影响区小，变形小，操作方便，紧张用于局部强化的零件，如冲裁模、曲轴、凸轮、凸轮轴、花键轴、精密仪器导轨、高速钢刀具、齿轮及内燃机缸套等。

3、喷丸

喷丸强化是将大量高速运动的弹丸喷射到零件表面上，犹如无数个小锤锤击金属表面，使零件表层和次表层发生一定的塑性变形而实现强化的一种技能。

浸染：

4、滚压

滚压是在常温下用硬质滚柱或滚轮施压于旋转的工件表面，并沿母线方向移动，使工件表面塑性变形、硬化，以得到准确、光洁和强化的表面或者特定花纹的表面处理工艺。

运用：圆柱面、锥面、平面等形状比较大略的零件。

5、拉丝

拉丝是指在外力浸染下使金属强行通过模具，金属横截面积被压缩，并得到所哀求的横截面积形状和尺寸的表面处理方法称为金属拉丝工艺。

拉丝可以根据装饰须要，制成直纹、乱纹、波纹和旋纹等几种。

6、抛光

抛光是对零件表面进行润色的一种光整加工方法，一样平常只能得到光滑表面，不能提高乃至不能保持原有的加工精度，随预加工状况不同，抛光后的Ra值可达1.6~0.008μm。

一样平常分为机器抛光和化学抛光。

二、表面合金化技能

化学表面热处理

表面合金化技能的范例工艺便是化学表面热处理。
是将工件置于特定介质中加热保温，使介质中活性原子渗入工件表层从而改变工件表层化学身分和组织，进而改变其性能的热处理工艺。

与表面淬火比较，化学表面热处理不仅改变钢的表层组织，还改变其化学身分。
根据渗入的元素不同，化学热处理可分为渗碳、氮化、多元共渗、渗其他元素等。
化学热处理过程包括分解、接管、扩散三个基本过程。

化学表面热处理最紧张的两种办法便是渗碳和渗氮。

比拟

渗碳

氮化

目的

提高工件表面硬度、耐磨性及疲倦强度，同时保持心部良好的韧性。
提高工件表面硬度、耐磨性及疲倦强度，提高耐蚀性。

用材

含0.1-0.25%C的低碳钢。
碳高则心部韧性降落。
为含Cr、Mo、Al、Ti、V的中碳钢。
常用方法

气体渗碳法、固体渗碳法、真空渗碳法

气体氮化法、离子氮化法

温度

900～950℃

500～570℃

表面厚度

一样平常为0.5～2mm不超过0.6～0.7mm用场

广泛用于飞机﹑汽车和拖沓机等的机器零件﹐如齿轮﹑轴﹑凸轮轴等。
用于耐磨性、精度哀求高的零件及耐热、耐磨及耐蚀件。
如仪表的小轴、轻载齿轮及主要的曲轴等。

三、表面转化膜技能

1、发黑与磷化

发黑：

钢材或钢件在空气-水蒸气或化学药物中加热到适当温度使其表面形成一层蓝色或玄色氧化膜的工艺。
也成为发蓝。

磷化：

工件（钢铁或铝、锌件）浸入磷化液（某些酸式磷酸盐为主的溶液），在表面沉积形成一层不溶于水的结晶型磷酸盐转换膜的过程，称之为磷化。

2、阳极氧化

紧张是指铝及铝合金的阳极氧化。
阳极氧化是将铝或铝合金制件浸沉于酸性电解液中，在外电流浸染下作为阳极，在制件表面上形成与基体稳定结合的防蚀氧化膜层。
这层氧化膜具有防护性、装饰性、绝缘性、耐磨性等分外特性。

阳极氧化前要经由抛光、除油、洗濯等预处理，其后要进行冲洗、着色和封闭等处理。

运用：常用于汽车、飞机的某些分外部件的防护处理以及工艺品和日用五金制品的装饰性处理。

四、表面覆膜技能

1、热喷涂

热喷涂是将金属或非金属材料加热熔化，靠压缩气体连续吹喷到制件表面上，形成与基体稳定结合的涂层，从制件表层得到所须要的物理化学性能。

利用热喷涂技能可改进材料的耐磨性、耐蚀性、耐热性及绝缘性等。

运用：航空航天、原子能、电子等尖端技能在内的险些所有领域。

2、真空镀

真空镀，便是在真空条件下，通过蒸馏或溅射等办法在金属表面沉积各种金属和非金属薄膜的表面处理工艺。

通过真空镀的办法可以得到非常薄的表面镀层，同时具有速率快、附着力好、污染物少等优点。

真空溅射镀事理

按照工艺不同，真空镀可以分为真空蒸镀、真空溅射镀、真空离子镀。

3、电镀

电镀是一种电化学和氧化还原的过程。
以镀镍为例：将金属制件浸在金属盐（NiSO4）的溶液中作为阴极，金属镍板作为阳极，接通直流电源后再制件上就会沉积出金属镀镍层。

电镀方法分为普通电镀和特种电镀。

4、气相沉积

气相沉积技能是指将含有沉积元素的气相物质，通过物理或化学的方法沉积在材料表面形成薄膜的一种新型镀膜技能。

根据沉积过程的事理不同，气相沉积技能可分为物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)两大类。

物理气相沉积（PVD）

物理气相沉积是指在真空条件下，用物理的方法，使材料汽化成原子、分子或电离成离子，并通过气相过程，在材料表面沉积一层薄膜的技能。

物理沉积技能紧张包括真空蒸镀、溅射镀、离子镀三种基本方法。

物理气相沉积具有适用的基体材料和膜层材料广泛；工艺大略、省材料、无污染；得到的膜层膜基附着力强、膜层厚度均匀、致密、针孔少等优点。

广泛用于机器、航空航天、电子、光学和轻工业等领域制备耐磨、耐蚀、耐热、导电、绝缘、光学、磁性、压电、滑润、超导等薄膜。

化学气相沉积（CVD）

化学气相沉积是指在一定温度下，稠浊气体与基体表面相互浸染而在基体表面形成金属或化合物薄膜的方法。

由于化学气相沉积膜层具有良好的耐磨性、耐蚀性、耐热性及电学、光学等分外性能，已被广泛用于机器制造、航空航天、交通运输、煤化工等工业领域。