制造新型高速飛機重要的金屬: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)
展性強的金屬:金(薄的金厚度只有1/10000mm)
延性好的金屬:鉑(細的鉑絲直徑只有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)
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)
金屬性強的金屬:銫
世界上貴的金屬:锎(每克1千萬美元,比金貴50多萬倍)
世界上便宜的金屬:鐵
易應(yīng)用的超導(dǎo)元素:鈮(把它冷卻到-263.9℃的低溫時,會變成一個幾乎沒有電阻的超導(dǎo)體)
能吸收氣體的金屬元素:鈀(1體積膠狀鈀能吸收氫氣1200體積)
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,另外天外來客——隕石還帶來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。
金屬元素是具有金屬通性的元素。
除Sn(錫)、Sb(銻)、Bi(鉍)等少數(shù)幾種金屬的原子外層電子數(shù)大于或等于4以外,絕大多數(shù)金屬原子的外層電子數(shù)均小于4,所以其原子容易失去電子而本身常以陽離子形態(tài)存在于化合物中。它們的化合物和氫氧化物一般呈堿性。
按冶金工業(yè)
黑色金屬:鐵、鉻、錳。
有色金屬:除鐵、鉻、錳以外的金屬。
按密度
輕金屬:密度小于4.5克/立方厘米。
重金屬:密度大于4.5克/立方厘米。
按儲量
常見金屬:鐵、鋁等。
稀有金屬:鋯、釩、鉬。
3、鈮能提高鋼的熱強性。
硼(B)
1、提高鋼的淬透性。
2、提高鋼的高溫強度。強化晶界的作用。
鋁(Al)
1、用作煉鋼時的脫氧定氮劑,細化晶粒,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。
氫(H)
煉鋼過程中鋼液從爐氣中吸收氫,鋼液中氫的溶解度隨溫度升高而提高,在緩慢凝固條件下,氫以針孔形態(tài)析出。快速凝固時,析出氫在鐵的晶格內(nèi)造成高應(yīng)力狀態(tài),導(dǎo)致脆性。
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,提高鋼的強度。
氧(O)
1、鋼液中溶解的FeO在凝固前溫度降低過程中與鋼液中的碳起反應(yīng),生成一氧化碳氣泡,在鑄件中造成氣孔。
2、鋼液凝固過程中,F(xiàn)eO因溶解度下降而析出在鋼的晶粒周界處,降低鋼的性能。