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(lái)的鋼鐵”)
海水中儲(chǔ)量大的放射性元素:鈾(陸地鈾礦的總儲(chǔ)量約200萬(wàn)噸,海洋里含鈾的總量高達(dá)40萬(wàn)萬(wàn)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(diǎn)高的金屬:鎢(熔點(diǎn):3410℃)
熔點(diǎn)低的金屬:汞(熔點(diǎn):-38.8℃)
熔沸點(diǎn)相差大的元素是鎵(熔點(diǎn)30℃,沸點(diǎn)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(shí),電子便能獲得能量從表面逸出,產(chǎn)生光電流)
在自然界中,只有少數(shù)金屬元素例如金、銀、汞、鉑系金屬等存在游離形式,另外天外來(lái)客——隕石還帶來(lái)少量的銅和鐵等金屬單質(zhì)。其他絕大多數(shù)金屬元素以化合態(tài)存在于各種礦物中,一般s區(qū)和d區(qū)ⅢB~Ⅲ族的金屬元素多以氧化物類型礦物形式存在,而p區(qū),ds區(qū)和d區(qū)Ⅲ族金屬元素易形成硫化物并共生在一起。此外,s區(qū)金屬元素也以鹵化物形式大量存在于海水,鹽巖礦中。
金屬元素在元素周期表里的排布:
主族(除H)為堿金屬元素,第二主族為堿土金屬元素。第三副族到第二副族為過(guò)渡金屬,過(guò)渡金屬一般密度較大,熔沸點(diǎn)較高,有較好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、延展性和耐腐蝕性。過(guò)渡金屬的化合物及其溶液大多帶有顏色。
硅(Si)
1、提高鋼中固溶體的強(qiáng)度和冷加工硬化程度使鋼的韌性和塑性降低。
2、硅能顯著地提高鋼的彈性極限、屈服極限和屈強(qiáng)比,這是一般彈簧鋼。
3、耐腐蝕性。硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%-20%的高硅鑄鐵,是很好的耐酸材料。含有硅的鋼在氧化氣氛中加熱時(shí),表面也將形成一層SiO2薄膜,從而提高鋼在高溫時(shí)的抗氧化性。
4、磁鋼中的主要合金元素(含量在0.40%范圍內(nèi)時(shí),改善熱裂傾向,含量高時(shí),易形成柱狀晶,增加熱裂傾向)。
5、降低鋼的臨界冷卻速度,提高鋼的淬透性缺點(diǎn):使鋼的焊接性能惡化。
錳(Mn)
1、在低含量范圍內(nèi),對(duì)鋼具有很大的強(qiáng)化作用,提高強(qiáng)度、硬度和耐磨性。
2、降低鋼的臨界冷卻速度,提高鋼的淬透性。
3、稍稍改善鋼的低溫韌性。
4、在高含量范圍內(nèi),作為主要的奧氏體化元素。
5、錳對(duì)提高低碳和中碳珠光體鋼的強(qiáng)度有顯著的作用。
6、錳對(duì)鋼的高溫瞬時(shí)強(qiáng)度有所提高。
缺點(diǎn):①脫氧時(shí)如用鋁量過(guò)多,將促進(jìn)鋼的石墨化傾向;②當(dāng)含鋁較高時(shí).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(shí)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(diǎn):硫含量的提高,增加鑄件熱裂傾向。