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渡金屬,過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。過渡金屬的化合物及其溶液大多帶有顏色。
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(chǔ)量
常見金屬:鐵、鋁等。
稀有金屬:鋯、釩、鉬。
鎳(Ni)
1、可提高鋼的強(qiáng)度而不顯著降低其韌性。
2、鎳可降低鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度,即可提高鋼的低溫韌性。
3、改善鋼的加工性和可焊性。
4、鎳可以提高鋼的抗腐蝕能力,不僅能耐酸,而且能抗堿和大氣的腐蝕。
缺點(diǎn):①脫氧時(shí)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(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。
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(shí),會(huì)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。