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銅——人類的伙伴
銅簡直就是一種讓人難以置信的萬用金屬,它與我們的生活如此密切相關(guān)。人類的許多早期工具和都是用銅制成的。它的拉丁名字“cuprum”起源于一個叫做Cyprus的地方,這是一個銅資源非常豐富的島嶼,人們用島的名字的縮寫Cu來給這種金屬材料命名,于是銅便有了現(xiàn)在的代號。
銅在現(xiàn)代社會中扮演著十分重要的角色:它被大量應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中,作為傳輸電力的載體,另外,幾千年來它還一直被許多不同文化背景的人們作為制作身體裝飾品的原材料。從簡單的譯碼傳輸,到后來在復(fù)雜的現(xiàn)代通訊應(yīng)用中扮演的關(guān)鍵角色,這種具有延展性、橘紅色的金屬一路伴隨著我們發(fā)展進(jìn)步。
材料特性:很好的防腐蝕性、的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能、堅硬、柔韌、具延展性、拋光后、效果獨特。
典型用途: 電線、發(fā)動機線圈、印刷電路、屋面材料、管道材料、加熱材料、首飾、炊具。它也是制作青銅的主要合金成分之一。
鉻——高光潔度的后處理
a鉻最為常見的存在形式是作為合金元素用于不銹鋼中,來增強不銹鋼的硬度。鍍鉻工藝通常分為三種類型:裝飾性鍍層、硬質(zhì)鉻鍍層以及黑色鉻鍍層。鉻鍍層在工程領(lǐng)域中應(yīng)用相當(dāng)廣泛,裝飾性鉻鍍層通常作為最表層鍍于鎳層外面,鍍層具有精致細(xì)膩如鏡面一般的拋光效果。作為一道裝飾性后處理工序,鉻鍍層厚度僅為0.006毫米。在打算采用鉻鍍層工藝的時候,一定要充分考慮到這一工藝的危險性。近十年來,六價裝飾性鉻水被三價鉻水所取代的趨勢越來越明顯,因為前者具有非常強的致癌性,而后者則被認(rèn)為毒性相對小一些。
材料特性:光潔度非常高、優(yōu)良的防腐蝕性能、堅硬耐用、易于清洗、摩擦系數(shù)低。
典型用途: 裝飾性鍍鉻是許多汽車元件的鍍層材料,包括車門把手以及緩沖器等,除此之外,鉻還應(yīng)用于自行車零部件、浴室水龍頭以及家具、廚房用具、餐具等。硬質(zhì)鍍鉻更多的用于工業(yè)領(lǐng)域,包括作業(yè)控制塊中的隨機存儲器、噴氣機發(fā)動機元件、塑料模具以及減震器等。黑色鍍鉻主要用于樂器裝飾以及太陽能利用方面。
材料特性:非常高的強度、重量比優(yōu)良的抗腐蝕性、難以進(jìn)行冷加工、良好的可焊接性、大約比鋼輕40%,比鋁重60%、低導(dǎo)電性、低熱脹率、高熔點。
典型用途: 高爾夫球桿、網(wǎng)球拍、便攜式電腦、照相機、行李箱、手術(shù)植入物、飛行器骨架、化學(xué)用具以及海事裝備等。另外,鈦也被用作紙張、繪畫以及塑料等所需的白色顏料。
利用現(xiàn)代物理、化學(xué)、金屬學(xué)和熱處理等學(xué)科的技術(shù)來改變零件表面的狀況和性質(zhì),使之與心部材料作優(yōu)化組合,以達(dá)到預(yù)定性能要求的工藝方法,稱為表面處理工藝。
表面處理的作用:提高表面耐蝕性和耐磨性,減緩、消除和修復(fù)材料表面的變化及損傷;使普通材料獲得具有特殊功能的表面;節(jié)約能源、降低成本、改善環(huán)境。
【金屬表面組織強化】
表面組織強化方法是用機械、物理或化學(xué)等方法來改善材料表面的形貌、微觀組織結(jié)構(gòu)、缺陷狀態(tài)或應(yīng)力狀態(tài),目的是使原來基體表面層(0.3-3 μm深度)獲得如下強化組織的一種或幾種:1)增加表面晶體缺陷(如位錯密度等),2)獲得壓應(yīng)力狀態(tài)表層,3)表面形成硬化組織(如馬氏體等),4)表面晶粒細(xì)化或微晶化,5)表面非晶化。這種處理工藝主要包括切削、磨削、拋光、噴丸、噴砂、超音振蕩、感應(yīng)加熱、表面淬火、激光蝕刻等。另外還有部分化學(xué)處理過程也可歸為表面組織強化方法,比如酸、堿處理,處理以及電化學(xué)晶界腐蝕等。