金屬材料常識(shí)普及讀本第2版

層，繼續(xù)氧化里層的鐵，直至把整塊鋼鐵全部銹蝕完畢。

但是鋁卻不然，它很容易與氧氣化合生成氧化鋁。生成的氧化鋁是的致密物，僅0.00001mm厚，它緊緊地覆蓋在鋁的表面，好像皮膚一樣鋁的內(nèi)部不再被銹蝕。另外，這層氧化鋁膜還有一個(gè)特性，就是即使拍去，不久又會(huì)生成新的氧化鋁膜，繼續(xù)起保護(hù)作用，使得鋁內(nèi)部一直不蝕。這層氧化鋁膜真可謂是鋁的“貼身保鏢”。

鋁的應(yīng)用非常廣泛，現(xiàn)已大量應(yīng)用于飛機(jī)、汽車和火箭等的零部件由于具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，還可用作電纜材料。鋁在高溫時(shí)的還強(qiáng)，可以用其來(lái)冶煉高熔點(diǎn)金屬，這種冶煉金屬的方法稱為“鋁熱法”以采用鋁熱法焊接某些特殊部位，如用該方法焊接鋼軌。鋁的延展性極強(qiáng)制成鋁箔、用來(lái)包裝食品等。鋁的耐蝕性優(yōu)異，外觀質(zhì)感佳，價(jià)格適中。種家用電器外表面的上選材料。在建筑行業(yè)上，鋁由于在空氣中具有較強(qiáng)定性和陽(yáng)極處理后的****外觀而受到普遍應(yīng)用。另外，鋁在集裝箱運(yùn)輸、用品方面也應(yīng)用廣泛。

鋁在地殼中儲(chǔ)量豐富，其豐度達(dá)8.2%，居所有金屬元素之首，因其優(yōu)異，已在幾乎所有工業(yè)領(lǐng)域中得到應(yīng)用。

鋁具有銀白色光澤，密度小(2.72g/cm)，約為一般金屬的1/3。鋁點(diǎn)低(660.4℃)，具有優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能(僅次于銀和銅)。鋁為非材料。鋁及鋁合金化學(xué)性質(zhì)活潑，在空氣中極易氧化形成一層牢固致密的氧化膜，從而使其在空氣及淡水中具有良好的耐蝕性。常用鋁導(dǎo)線的導(dǎo)電約為銅的61%，導(dǎo)熱能力為銀的50%。雖然純鋁極軟且具有延展性，但仍過(guò)冷加工及做成合金來(lái)使它硬化。鋁作為輕型結(jié)構(gòu)材料，質(zhì)量輕、強(qiáng)度海、陸、空各種運(yùn)載工具，特別是飛機(jī)、導(dǎo)彈、火箭、人造地球衛(wèi)星等,用大量的鋁。一架超音速飛機(jī)的用鋁量占其自身重量的70%，一枚導(dǎo)彈的用量占其總重量的10%以上，2008年北京奧運(yùn)會(huì)的火炬“祥云”(見(jiàn)圖2-16)材質(zhì)就是鋁合金。

純鋁按含鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)的多少分為高純鋁、工業(yè)高純鋁和工業(yè)純鋁，其純依次降低。高純鋁中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.93%~99.996%，主要用于科學(xué)試化學(xué)工業(yè)和其他特殊領(lǐng)域。工業(yè)高純鋁中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.85%~99.9%工業(yè)純鋁中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.0%~99.0%，主要用作配制鋁基合金。此外純鋁還可用于制作電線、鋁箱、屏蔽殼體、反射器、包覆材料及化工容器等圖2-17 所示為一塊顯示其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的被侵蝕的高純度鋁塊。鋁元素在地中的含量?jī)H次于氧和硅，居第三位，是地殼中含量最豐富的金屬元素。鋁以第2章 金屬材料的分類

石(見(jiàn)圖2-19)、鋁土礦和明礬石等。

合態(tài)的形式存在于各種巖石或礦石里，如鈣鋁長(zhǎng)石(見(jiàn)圖2-18)、云母、高嶺

圖2-16 鋁合金制作的“祥云”火炬

圖2-17顯示其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的被侵蝕的高純度鋁塊

圖2-18鈣鋁長(zhǎng)石圖2-19高嶺石

鋁合金既具有高強(qiáng)度又保持了純鋁的優(yōu)良特性。根據(jù)合金元素和加特性的不同，將鋁合金分為鑄造鋁合金和變形鋁合金兩大類。

1鑄造鋁合金

鑄造鋁合金的力學(xué)性能不如變形鋁合金，但鑄造鋁合金有良好的等能，可以制成形狀復(fù)雜的零件，不需要龐大的加工設(shè)備，并具有節(jié)約金服低成本和減少工時(shí)等優(yōu)點(diǎn)。按除鋁之外的主要元素硅、銅、鎂、鋅的不同造鋁合金分為鋁硅合金、鋁銅合金、鋁鎂合金和鋁鋅合金四大類。

使用鑄造鋁合金輪轂的車輛，可以減少能耗，其所節(jié)省的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)趣鋁時(shí)所消耗的能量，經(jīng)濟(jì)效益好。鑄造鋁合金產(chǎn)品如圖2-20所示。