金属材料的简介

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1、自上古銅器時代，金金幣。即與人類息息相關，銅、銅合金、鐵、銀、金及其他被用作製成謀化及防禦的武器,日常牛活的器皿、裝飾品及交易用的貨銅(Copper)銅的提煉是人類的金屬文明智慧的開始。金屬蘊藏在岩石泥土之中'人類使用加熱或化學方法提煉金屬出來o十五世紀末葉，歐洲的造船技術使哥倫布發現新大陸(美洲)。這時人類的文明僅知道約染(7)種金屬包括上述的銅、銀、金、鐵及其合金和錫、鉛、水銀。人類發現的金屬至十九世紀增加至23種。到二十世紀初，增加至65種。其後70種金屬元素，及從核子工程中，十多種輻射物質及元素亦相繼被發現出來。純銅

2、又名紫銅，熔點約1,1oor，質地柔軟，延展性、導電性及抗蝕性良好。青銅(Bronze)銅(95・81%)及錫Tin(5-19%)的合金叫青銅(Bronze)＞適合鑄造、塑像及製造彈簧、電器產品。青銅再添加磷叫磷銅(PhosphorBronze)，加鎖叫鎖銅(BerylliumCopper)加鎳叫白銅(又稱德國銀)(NickelSilver)，加鎰叫鎰銅(ManganeseBronze)，加硅叫硅銅(SiliconBronze)»加硅鋅叫硅鋅銅(SilzinBronze)。黃銅但rass)銅(60-70%)及鋅(30-40%

3、)的合金叫黃銅(Brass)。錫仃泊)錫(Tin)的仲延度可達40%，加工容易。錫，是好的鑄造及製罐材料。錫91%，銅1.5%及鋪7.5%的不含鉛合金叫白蠟(Pewter)是器皿、裝飾品的上佳材料。錫箔常用於紙張、鐵片、鋼板作爲防水耐蝕保護層。鍍錫鐵片(TinplatedSteel)，又叫馬口鐵。錫與銅混合成青銅。錫與鉛混合是上佳的釉承合金及焊料。鎂(Magnesium)鎂(Magnesium)的比重僅爲1.74，熔點約650c，比重及熔點均比鋁少。鎂本身硬度適中，延展性好。亦是合金的上佳材料。鋅(Zinc)鋅的熔點僅約42

4、0c，是壓鑄(Die-Casting)^最常用金屬材料。鋅銅合金叫黃銅°鋅鋁合金叫鋅合金(ZincAlloy)。(Iron)鐵的提煉是人類掌握冶金工藝的壹大進步。鑄鐵(CastIron)需要高湍熔煉，它含碳、鎰、硅、磷、硫和主要成份鐵。鑄鐵的硬度比銅高得多，性質雖脆，但硬度高及耐壓。可鍛鑄鐵(WroughtIron)是白鑄鐵(WhiteCast-Iron)經石墨化退火製成的，韌性及強度都較高，適合用於鑄造不易生銹、較輕巧及複雜之零件、用具及裝飾品。鐵加入碳便成爲鋼(CarbonSteel)。鋼可因含碳量之高低分爲:碳含量優點

5、低碳鋼(LowCarbonSteel)0.3%易加工，但不能淬火。中碳鋼(MediumCarbonSteel)0.3-0.6%中拉力，可淬火。高碳鋼(HighCarbonSteel)0.6-1.5%高拉力，可淬火。不銹鋼(StainlessSteel)及合金鋼(AlloySteel)銘、鎳、鎰、鉗加入鋼中可提高鋼的耐腐蝕能力、韌度、強度及耐熱性。鎳銘鋼之合金便是現代家居常用的不銹鋼。合金鋼加入其他元素如釦可提高金屬的耐熱性，加入鎰可提高金屬的承受衝擊能力、強度及韌度，加入錦(W)可提高硬度及耐熱度，加入飢及鉛可提高耐磨度及耐

6、高熱之能力，最適合用於製造金加工刀具。鋁是較近代的金鋁(Aluminum)材料。鋁是由鋁礬土(Bauxite)加入苛性錮(CausticSodium)提煉成氧化鋁‘再加碳及冰晶石(Cryolite)經電解還原而成。地球含鋁量佔地球地殼所有金屬元素蘊藏之百份比達75.6%。但因提煉需10,000兆焦(MJ)的熱力及技術困難，所以近代才大量採用。每4公噸鋁礬土只能提煉成約壹公噸鋁材。第壹次世界大戰，老化硬化鋁材(Age・hardeningAluminum)才被使用在飛機引擎裏。純鋁延展性極佳，但強度低。所以壹般工業用途我們都是用

7、鋁合金。鋁合金主要分爲鋁鎂合金，鋁硅合金及高強度之鋁銅合金。鋁加入鎳及鐵可增強耐熱性°太空金屬(高科技金屬)(High・TechMetal)衛星(Satellite)、火箭(Rocket)、穿梭機(Shuttle)，超音速飛機、潛艇等需極高強度、耐高溫、受及不受磁性等o太空金屬合金的主要材料包括钛仃i)、鋁(Mo)、鎳(Ni)、鎰(Mn)、跛(Be)、鋸(Nb)(熔點達2,5000、錨(W)(熔點達3,410c)、鉅仃a)等。钛及钛合金(Titanium&itsalloy)欽雖然早於1887年已被人成功分解出來。但是，191

8、0年後才能成功捉煉高純度的欽。直至1950年，钛才開始運用於結構工程如潛艇及飛機用途。欽的比重大約是鐵的三分二，卻比銅重約六成。欽的最大優點是高強度(highstrengthtoweightratio)、低比重、高防腐蝕能力，以及耐熱力(高至440c度)。钛是地殼上四種最高含量金屬之一°鎳