铝是一种金属元素,符号是Al,是一种银白色的轻金属。它具有可塑性。物理性质在潮湿的空气中可以形成氧化膜,以防止金属腐蚀。用酸处理过的铝粉在空气中加热会剧烈燃烧,并发出耀眼的白色火焰。溶于稀硫酸、稀硝酸、盐酸、氢氧化钠和氢氧化钾溶液,不溶于水,但能与热水缓慢反应生成氢氧化铝,相对密度2.70,弹性模量70Gpa,泊松比0.33。熔点为660℃。沸点是2327℃。它因其重量轻、良好的导电性和导热性、高反射率和抗氧化性而被广泛使用。用于日常器皿的铝通常被称为“精炼钢”或“钢级”。铝在(室温)25℃时的热膨胀系数为0.0000236毫米/℃,即23.6ppm*k-1。1.铝对钢的显微组织和热处理的影响①铝对氧和氮有很强的亲和力,是炼钢的脱氧固氮剂。②铝强烈减少钢中的奥氏体相区。③铝与碳的亲和力小,碳化铝一般不会出现在钢中。铝强烈促进碳的石墨化,添加铬、钛、钒、铌等强磁化元素可以抑制铝的石墨化。④铝细化了钢的基本晶粒,提高了钢晶粒的粗化温度。但是,当钢中固溶金属铝的含量超过一定值时,奥氏体晶粒有长大和粗化的趋势。⑤铝提高了钢的马氏体转变温度,降低了淬火后的残余奥氏体含量,这与除钴以外的其他合金元素相反。二、铝对钢的机械性能的影响①铝降低了钢对缺口的敏感性,减少或消除了钢的时效现象,特别是降低了钢的韧脆转变温度,提高了钢的低温韧性。②铝具有很大的固溶强化作用,高铝钢具有比强度更高的优势。铁素体型铁铝合金比Cr13钢具有更高的高温强度和持久强度,但其室温塑性和韧性较低,冷变形加工困难。③奥氏体铁铝锰钢具有较好的综合性能。第三,铝对钢的物理、化学和工艺性能的影响①铁铬合金中加入铝可降低其电阻温度系数,可用作电热合金材料。电热合金线②铝和硅对降低变压器钢的铁损有相似的作用。③当铝含量达到一定值时,钢的表面会被钝化,使钢在氧化酸中具有耐腐蚀性,提高其抗硫化氢腐蚀的能力。这对铝钢在氯和氯化物气氛中的耐蚀性是不利的。④含铝钢渗氮后表面形成氮化铝层,可提高硬度、疲劳强度和耐磨性。⑤铝作为合金元素,能显著提高钢的抗氧化性。钢铁表面镀铝或渗铝可提高其抗氧化性和耐腐蚀性,可用于制造太阳能热水器。⑥铝对热加工性、焊接性和机械加工性有不利影响。四。铝在钢中的应用①铝在一般钢中主要起脱氧和控制晶粒度的作用。②铝作为主要合金元素之一,广泛应用于特种合金,包括氮化钢、不锈耐酸钢、耐热钢和无皮钢、电热合金、硬软磁合金等。1、铝是银白色的轻金属,较软,密度低,熔点高,沸点高,铝和铝的合金具有许多优良的物理性质,得到了非常广泛的应用。
2、铝对光的反射性能良好,反射紫外线比银还强,铝越纯,它的反射能力越好,常用真空镀铝膜的方法来制得高质量的反射镜。真空镀铝膜和多晶硅薄膜结合,就成为便宜轻巧的太阳能电池材料。铝粉能保持银白色的光泽,常用来制作涂料,俗称银粉。
3、纯铝的导电性很好,仅次于银、铜,在电力工业上它可以代替部分铜作导线和电缆。铝是热的良导体,在工业上可用铝制造各种热交换器、散热材料和民用炊具等。
4、铝有良好的延展性,能够抽成细丝,轧制成各种铝制品,还可制成薄于0.01mm的铝箔,广泛地用于包装香烟、糖果等。
5、铝合金具有某些比纯铝更优良的性能,从而大大拓宽了铝的应用范围。例如,纯铝较软,当铝中加入一定量的铜、镁、锰等金属,强度可以大大提高,几乎相当于钢材,且密度较小,不易锈蚀,广泛用于飞机、汽车、火车、船舶、人造卫星、火箭的制造。当温度降到-196℃时,有的钢脆如玻璃,而有些铝合金的强度和韧性反而有所提高,所以是便宜而轻巧的低温材料,可用来贮存火箭燃料液氧和液氢。