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制造新型高速飛機(jī)重要的金屬:鈦(被科學(xué)家稱為“二十一世紀(jì)的金屬”或“未來的鋼鐵”)
海水中儲量大的放射性元素:鈾(陸地鈾礦的總儲量約200萬噸,海洋里含鈾的總量高達(dá)40萬萬噸)
含同位素多的元素:錫(有10種穩(wěn)定的同位素)
含同位素少的元素:鈉(只有Na-23穩(wěn)定)
展性強(qiáng)的金屬:金(薄的金厚度只有1/10000mm)
延性好的金屬:鉑(細(xì)的鉑絲直徑只有1/5000mm)
熔點高的金屬:鎢(熔點:3410℃)
熔點低的金屬:汞(熔點:-38.8℃)
熔沸點相差大的元素是鎵(熔點30℃,沸點2403℃)
地殼中含量少的金屬是鈁(即使是在含量高的礦石中,每噸也只有37×10-13g;地殼中的含量約為1×10-21 %)
光照下易產(chǎn)生電流的金屬元素:銫(當(dāng)其表面受到光線照射時,電子便能獲得能量從表面逸出,產(chǎn)生光電流)
金屬元素,是指具有金屬通性的元素,其價層電子數(shù)較少,在化學(xué)反應(yīng)中易丟失電子。迄今為止,自然界存在及人工合成的金屬元素已達(dá)90多種,位于元素周期表的左方及左下方,包括s區(qū)(s-blockelement)(除H外),d區(qū)(d-blockelement),ds區(qū)(ds-blockelement)和f區(qū)(f-blockelement)的所有元素及p區(qū)(p-blockelement)左下角的10種元素。
鈦(Ti)
1、鈦能改善鋼的熱強(qiáng)性,提高鋼的抗蠕變性能及高溫持久強(qiáng)度。
2、能提高鋼在高溫高壓氫氣中的穩(wěn)定性。使鋼在高壓下對氫的穩(wěn)定性高達(dá)600℃以上,在珠光體低合金鋼中,鈦可阻止鉬鋼在高溫下的石墨化現(xiàn)象。因此,鈦是鍋爐高溫元件所用的熱強(qiáng)鋼中的重要合金元素之一。
鈮(Nb)
1、鈮和碳、氮、氧都有的結(jié)合力,并與之形成相應(yīng)的極為穩(wěn)定的化合物,因而能細(xì)化晶粒,降低鋼的過熱敏感性和回火脆性。
2、有的抗氫性能。
3、鈮能提高鋼的熱強(qiáng)性。
3、鈮能提高鋼的熱強(qiáng)性。
硼(B)
1、提高鋼的淬透性。
2、提高鋼的高溫強(qiáng)度。強(qiáng)化晶界的作用。
鋁(Al)
1、用作煉鋼時的脫氧定氮劑,細(xì)化晶粒,抑制低碳鋼的時效,改善鋼在低溫時的韌性,特別是降低了鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度;
2、提高鋼的抗氧化性能。曾對鐵鋁合金的抗氧化性進(jìn)行了較多的研究:4%AI即可改變氧化皮的結(jié)構(gòu),加入6%Al可使鋼在980C以下具有抗氧化性。當(dāng)鋁和鉻配合并用時,其抗氧化性能有更大的提高。例如,含鐵50%一55%、鉻30%-35%、鋁10%-15%的合金,在1400C高溫時,仍具有相當(dāng)好的抗氧化性。由于鋁的這一作用,近年來,常把鋁作為合金元素加入耐熱鋼中。
3、此外,鋁還能提高對硫化氫和V2O5的抗腐蝕性。
缺點:①脫氧時如用鋁量過多,將促進(jìn)鋼的石墨化傾向;②當(dāng)含鋁較高時.其高溫強(qiáng)度和韌性較低。
硫(S)
1、硫在鋼中以FeS-Fe共晶體存在于鋼的晶粒周界,降低鋼的力學(xué)性能,優(yōu)制鋼含硫量一般應(yīng)限制在0.04%以下。
2、在機(jī)械制造中,有時為了改善某些鋼的切削加工性能,人為將含硫量提高,以形成硫化物,起中斷基體連續(xù)性的作用。
缺點:硫含量的提高,增加鑄件熱裂傾向。
氮(N)
煉鋼過程中鋼液從爐氣中吸收氮。
1、鋼液中溶解的氮在凝固過程中因溶解度降低而析出,并與鋼中的Si、Al、Zr等元素化合,生成SiN、AlN、ZrN等氮化物。少量氮化物能細(xì)化鋼的晶粒。氮化物多時,會使鋼的塑性和韌性降低。
2、氮屬于擴(kuò)大奧氏體區(qū)元素,在鋼中可部分代替鎳的作用,是鉻錳氮不銹鋼中的合金元素,在低碳不銹鋼中,可代替碳的作用,提高鋼的強(qiáng)度。
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