废料钛铝合金价格_废钛合金价格多少钱一吨

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6.什么是五金模具

其加工过程及腐蚀和力学性能有许多特点：散热快、质量轻、刚性好、具有一定的耐蚀性和尺寸稳定性、抗冲击、耐磨、衰减性能好及易于回收；另外还有高的导热和导电性能、无磁性、屏蔽性好和无毒的特点。

应用范围：镁合金广泛用于携带式的器械和汽车行业中，达到轻量化的目的。

镁合金的比重虽然比塑料重，但是，单位重量的强度和弹性率比塑料高，所以，在同样的强度零部件的情况下，镁合金的零部件能做得比塑料的薄而且轻。另外，由于镁合金的比强度也比铝合金和铁高，因此，在不减少零部件的强度下，可减轻铝或铁的零部件的重量。

镁合金相对比强度（强度与质量之比）最高。比刚度（刚度与质量之比）接近铝合金和钢，远高于工程塑料。

在弹性范围内，镁合金受到冲击载荷时，吸收的能量比铝合金件大一半，所以镁合金具有良好的抗震减噪性能。

镁合金熔点比铝合金熔点低，压铸成型性能好。镁合金铸件抗拉强度与铝合金铸件相当，一般可达250MPA，最高可达600多Mpa。屈服强度，延伸率与铝合金也相差不大。

镁合金还个有良好的耐腐蚀性能，电磁屏蔽性能，防辐射性能，可做到100%回收再利用。

镁合金件稳定性较高压铸件的铸造行加工尺寸精度高，可进行高精度机械加工。

镁合金具有良好的压铸成型性能，压铸件壁厚最小可达0.5mm。适应制造汽车各类压铸件。

但镁合金线膨胀系数很大，达到25～26 μm/m℃，而铝合金则为23 μm/m℃，黄铜约20 μm/m℃，结构钢12 μm/m℃，铸铁约10μm/m℃，岩石（花岗岩、大理石等）仅为5～9 μm/m℃，玻璃5～11 μm/m℃。

镁合金是以镁为基础加入其他元素组成的合金。其特点是：密度小，比强度高，弹性模量大，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金大，耐腐蚀性能好。主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。目前使用最广的是镁铝合金，其次是镁锰合金和镁锌锆合金。

镁合金比重在所有结构用合金中属于最轻者，因此，在不减少零部件的强度下，可减轻铝或铁的零部件的重量。镁合金的比强度明显高于铝合金和钢，比刚度与铝合金和钢相当。在弹性范围内，镁合金受到冲击载荷时，吸收的能量比铝合金件大，所以镁合金具有良好的抗震减噪性能。在相同载荷下，减振性是铝的100倍，钛合金的300～500倍。电磁屏蔽性佳，3C产品的外壳（手机及电脑）要能够提供优越的抗电磁保护作用，而镁合金外壳能够完全吸收频率超过100db的电磁干扰。质感佳，镁合金的外观及触摸质感极佳，使产品更具豪华感，而且，在空气中更不容易腐蚀。

镁合金的散热相对与合金来说有绝对的优势：根据公式：Q=dvC△t 其中Q—热量；d=比重；V=体积；C=比热容；△t =(t1-t2）变化的温度；当相同体积与形状的镁合金与铝合金，接受相同的热量Q时，二者变化的温度比为：△t/△t=2.74x0.23/1.81x1.05=1/3；即镁合金为铝合金的1/3；镁合金导热系数54W/mk；铝合金导热系数100W/mk；相差一倍。意味对于相同体积与形状的镁合金与铝合金材料的散热器，某热源生产的热量（温度）镁合金比铝合金更容易由散热片根部传递到顶部的速度，顶部更容易达到高温。即铝合金材料的散热器根部与顶部的温度差，比镁合金材料的散热器小。这意味着由镁合金材料制作的散热片根部的空气温度与顶部的空气温度温度差，比铝合金材料制作的散热片大，因此加速散热器内部空气的扩散对流，使散热效率提高。因此，相同温度，镁合金的散热时间还不用铝合金的一半。

所以，镁合金是应用于LED及其他灯饰，汽车应用零部件，及其他要求高质量，高强度，高韧性配件的理想材料。 在航天的应用

镁合金是航空器、航天器和火箭导弹制造工业中使用的最轻金属结构材料。镁的重量比铝轻，比重为1.8，强度也较低，只有200～300兆帕（20～30公斤/毫米2），主要用于制造低承力的零件。镁合金在潮湿空气中容易氧化和腐蚀，因此零件使用前，表面需要经过化学处理或涂漆。德国首先生产并在飞机上使用含铝的镁合金。镁合金具有较高的抗振能力，在受冲击载荷时能吸收较大的能量，还有良好的吸热性能，因而是制造飞机轮毂的理想材料。镁合金在汽油、煤油和润滑油中很稳定，适于制造发动机齿轮机匣、油泵和油管，又因在旋转和往复运动中产生的惯性力较小而被用来制造摇臂、襟翼、舱门和舵面等活动零件。民用机和军用飞机、尤其是轰炸机广泛使用镁合金制品。例如，B-52轰炸机的机身部分就使用了镁合金板材635公斤，挤压件90公斤，铸件超过200公斤。镁合金也用于导弹和卫星上的一些部件，如中国“红旗”地空导弹的仪表舱、尾舱和发动机支架等都使用了镁合金。中国稀土丰富，已于70年代研制出加钇镁合金，提高了室温强度，能在300°C下长期使用，已在航空航天工业中推广应用。

目前，镁合金在汽车上的应用零部件可归纳为2类。

(1）壳体类。如离合器壳体、阀盖、仪表板、变速箱体、曲轴箱、发动机前盖、气缸盖、空调机外壳等。

(2）支架类。如方向盘、转向支架、刹车支架、座椅框架、车镜支架、分配支架等。

根据有关研究，汽车所用燃料的60%是消耗于汽车自重，汽车自重每减轻10%，其燃油效率可提高5%以上；汽车自重每降低100 kg，每百公里油耗可减少0.7 L左右，每节约1 L燃料可减少CO2排放2.5 g，年排放量减少30%以上。所以减轻汽车重量对环境和能源的影响非常大，汽车的轻量化成必然趋势。

手机电话，笔记本电脑上的液晶屏幕的尺寸年年增大，在它们的枝撑框架和背面的壳体上使用了镁合金。

虽然镁合金的导热系数不及铝合金，但是，比塑料高出数十倍，因此，镁合金用于电器产品上，可有效地将内部的热散发到外面。 在内部产生高温的电脑和投影仪等的外壳和散热部件上使用镁合金。电视机的外壳上使用镁合金可做到无散热孔。

电磁波屏蔽性：镁合金的电磁波屏蔽性能比在塑料上电镀屏蔽膜的效果好，因此，使用镁合金可省去电磁波屏蔽膜的电镀工序。

在硬盘驱动器的读出装置等的振动源附近的零件上使用镁合金。若在风扇的风叶上使用镁合金，可减小振动达到低骚音。此外，为了在汽车受到撞击后提高吸收冲击力和轻量化，在方向盘和坐椅上使用镁合金。

合金名称 特征 应用范围

AZ91D 强度高且耐腐蚀性好 电器产品的壳体等

AM60B 延伸率和抗冲击力大 汽车上的方向盘和坐椅等

AM50A 延伸率和抗冲击力大 汽车上的方向盘和坐椅等

AS41B 抗蠕变性能好 汽车上的减速箱等

机械加工性能

：镁合金比其他金属的切削阻力小，在机械加工时，可以较快的速度加工。

表：各种金属的切削阻力（以镁合金的切削阻力为1)

金属名 切削阻力

镁合金 1.0

铝合金 1.8

黄铜2.3

铸铁3.5

耐凹陷性好：镁合金与其他金属相比抗变形力大，由冲撞而引起的凹陷小于其他金属。

对振动·冲击的吸收性：由于镁合金对振动能量的吸收性能好，使用在驱动和传动的部件上可减少振动。另外，冲击能量吸收性能好，比铝合金具有更好的延伸率的镁合金，受到冲击后，能吸收冲击能量而不会产生断裂。

再生：镁合金与塑料不同，它可以简单地再生使用且不降低其机械性能，而塑料很难在不降低其机械性能再生使用。镁合金与其他金属相比，熔点低，比热小，在再生熔解时所消耗的能源是新材料制造所消耗的能源的4%。

表：各种材料的物理性质比较

材料名 密度(g/cm3) 熔点（℃） 导热系数（W/Mk) 抗拉强度（MPa) 屈服点（MPa) 延伸率（%) 比强度 杨氏模量（GPa)

镁合金（触变成形）

AZ91 1.82 596 72 280 160 8 154 45

AM60 1.79 615 62 270 140 15 151 45

铝合金

（压铸成形） 380 2.70 595 100 315 160 3 117 71

钢铁 碳素钢 7.86 1520 42 517 400 22 66 200

塑料 ABS 1.03 90(Tg) 0.2 35 * 40 34 2.1

PC 1.23 160(Tg) 0.2 104 * 3 85 6.7镁合金的种类

在数码单反相机上的应用

镁合金由于密度低、强度较高，具有一定的防腐性能，常用来做单反相机的骨架。一般中高端及专业数码单反相机都取镁合金做骨架，使其坚固耐用，手感好。

用了镁合金机身的数码单反相机不仅是准专业级专业的象征，也具有高昂的价格。

按成型方法分为变形镁合金和铸造镁合金两类。

1、合金名称

镁合金的合金名称是以主要添加合金元素及其百分比来取名。

2、主要合金的成分（ASTM规格）

合金名称 Mg Al Zn Mn Si Cu Ni Fe

AZ91D bal. 8.5-9.5 0.45-0.90 0.17-0.4 <=0.05 <=0.025 <=0.001 <=0.004

AM60B bal. 5.6-6.4 <=0.20 0.26-0.5 <=0.05 <=0.008 <=0.001 <=0.004

AM50A bal. 4.5-5.3 <=0.20 0.28-0.5 <=0.01 <=0.008 <=0.001 <=0.004

AS41B bal. 3.7-4.8 <=0.10 0.35-0.60 0.6-1.4 <=0.015 <=0.001 <=0.0035 1、电弧炉一步法冶炼稀土硅铁镁合金的工艺方法

2、铝、镁合金的固溶或均匀化热处理方法

3、镁合金的表面处理方法

4、镁合金加工专用模具组

5、镁合金在喷灌设备上的应用

6、镁合金在制做合金门窗及其型材方面的应用

7、耐热阻燃压铸镁合金及其熔炼铸造工艺

8、镁合金锻造成型新工艺

9、镁合金的熔炼方法

10、含有铝的镁合金用化成处理液、高耐蚀性表面处理镁合金制品及其制造方法

11、高耐腐蚀性表面处理镁合金制品及其制造方法

12、铝镁合金电缆桥架型材

13、铝镁合金电缆桥架

14、披覆有色彩薄膜的镁合金产品

15、铝镁合金电缆桥架型材

16、笔记本电脑铝镁合金外壳碳纤维的补强制法

17、高强度镁合金及其制备方法

18、镁合金专用水平连铸机

19、一种镁合金生产工艺

20、一种镁合金熔炼阻燃保护的方法

21、镁合金表面处理工艺

22、镁合金表面处理方法

23、镁合金的表面处理方法及镁合金构件

24、镁及镁合金环保型阳极氧化电解液及其应用

25、一种用于制备镁合金锭料的方法

26、一种镁合金粒的制备方法及其产品

27、镁合金薄壁铸造的压铸方法

28、含mg2si强化相镁合金的组织细化熔铸工艺

29、汽车用多元耐热镁合金及其熔铸工艺

30、一种制备超细晶粒组织变形镁合金的方法

31、低成本耐热镁合金

32、镁合金凝固过程表面合金化工艺

33、模铸镁合金

34、低热裂倾向性固溶强化高强度铸造镁合金

35、低热裂倾向性高强度压铸镁合金

36、镁合金成形品及其制造方法37、用湿式喷砂机处理镁合金表面的方法

38、镁合金精炼剂及生产方法

39、镁合金成形品的涂覆结构及涂覆方法、以及该涂覆结构作为外包装部件的应用

40、镁合金屑专用铣床

41、一种电磁泵充型的镁合金低压铸造系统

42、镁合金屑数控专用铣床

43、大跨距铝镁合金桥架型材

44、铝镁合金防腐涂层

45、下流式高纯度镁和镁合金熔炼坩锅

46、压流式高纯度镁和镁合金熔炼坩锅

47、通过加钙－镁合金从熔融铅中除去铋的方法

48、基于酰胺的防冻剂浓缩物以及用于保护镁和镁合金的含这些浓缩物的冷却剂组合物

49、镁和/或镁合金制部件的制造方法

50、镁合金压铸机熔炉结构

51、无助熔镁合金废料回收炉结构及其回收系统

52、用于镁合金的化学转化试剂、表面处理方法和镁合金基质

53、抗蠕变镁合金

54、镁合金散热器片及其制造方法

55、镁合金安全气囊方向盘骨架

56、一种含nd－sr铸造镁合金及其制备方法

57、一种用于镁合金的复合阻燃变质工艺

58、镁合金表面多元复合氧化物膜的氧化处理方法

59、镁合金消失模铸造阻燃涂料及其制备方法

60、锌铝铜镁合金丝

61、镁合金表面复合陶瓷质膜和生成方法

62、废镁合金真空回收工艺及设备

63、镁合金固态冲压成型工艺方法

64、炉内加热固态扩散镁或镁合金制品表面合金化方法

65、一种新型耐蚀锌基稀土铝镁合金负极材料

66、镁合金安全帽或头盔及其制备方法

67、具有高耐蚀性的镁合金和镁合金元件

68、一种倾转式镁合金熔炼炉浇注装置

69、高延展性镁合金材料的制造方法

70、镁合金无铬化学转化膜制备方法及所用成膜溶液

71、强韧阻燃镁合金

72、用镁及镁合金造粒的方法

73、一种镁合金的制备方法

74、镁合金轮毂压力铸造装置及其方法

75、一种铸造轮毂的镁合金及其熔炼与成型方法

76、一种镁合金用细化剂及其制备方法

77、镁合金金属型铸造涂料及制备方法

78、镁合金除铁熔剂及其生产方法

79、镁合金熔炼炉

80、镁合金废旧料再生工艺

81、镁合金超声波阳极氧化方法

82、铜镁合金绞线的制造方法

83、高镁合金包芯线的芯剂及芯线的制作工艺

84、流动性优异的镁合金及其材料

85、热轧用镁合金板的制造方法及镁合金的热轧方法

86、镁合金板材加工方法及专用装置

87、镁合金上化学镀镍的方法

88、镁合金专用泡沫陶瓷过滤器制备方法

89、镁合金表面均匀聚苯胺薄膜的制备方法

90、大型重熔镁及镁合金产品防止收缩裂纹的方法

91、镁合金除硅熔剂及生产方法

92、镁合金型材毛坯、其连续铸造方法及连续铸造装置

93、一种镁及镁合金锭的浇注方法

94、用于摩托车发动机上的镁合金左后盖

95、除涂层的方法、制备再生镁合金的方法和再生涂料的方法

96、用于摩托车发动机上的镁合金左前盖

、用于摩托车发动机上的镁合金右曲轴箱盖

98、镁合金板材热冲压装置

99、一种镁及镁合金锭的浇注设备

100、卧式冷室镁合金压铸机

目前，全国六大镁合金基地建设已经初具规模，形成了重庆——镁合金汽车、摩托车制造，青岛——信息和通信产品开发，上海——汽车工业应用，深圳——镁合金压铸设备，辽宁——氧化镁及镁矿开发，宁夏——盐湖镁开发布局。

无机高分子的物质举例

九年级化学金属材料知识精讲

放学回家后，看看家里的日常生活用品，找一找哪些是由金属制成的，分别是哪些金属？金属材料自新石器时代后期开始，就一直被广泛应用着，直到21世纪的现在．金属材料包括纯金属以及它们的合金．如果你想了解它们，就请仔细阅读下面的内容吧！

课前复习

※会做了，学习新课有保障

1．试从日常生活入手，举出铁、铜、金三种金属的用途．（各任举2例）

2．用元素符号表示下列所用的物质．

涂在保温瓶胆夹层内的银白色金属是__________；包装糖果、香烟的银白色材料是__________；白炽灯泡内的灯丝通常是由__________制成的；温度计中填充的金属是__________．

3．家里的不锈钢水果刀和菜刀最显著的区别是什么？在你看来，它们都是铁制品吗？

4．你能说出18 K黄金和24 K黄金的区别吗？

答案：

1．铁的用途：作刀具、铁锅、铁钉、钢尺、铁锚、自行车、汽车……

铜的用途：作钥匙、电线、铜币、水龙头……

金的用途：作项链等装饰品、金币……

2．依次为Ag、Al、W、Hg．

3．不锈钢水果刀和菜刀最显著的区别是前者不易生锈，后者容易生锈．它们确实都是铁制品．

4．18 K黄金不是纯黄金，只有75%的黄金，还含有其他一些金属；24 K黄金是指含金量在99.9%以上的黄金．

这些题目就在你的生活中，只要你多观察、勤思考，这些问题都会迎刃而解，你一定想深入地了解为什么会有这些现象，这些不同吧，那么

※先看书，再来做一做

1．参考表8—1，分析回答：

（1）为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？

（2）银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？

（3）为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？如果用锡制的话，可能会出现什么情况？

（4）为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬，而不镀金？

2．在考虑物质的用途时，还需要考虑哪些因素？

3．合金是纯净物还是混合物？它们在物理性质中与纯金属有何不同？

这些是课文中最基本的一些问题，对于几种常见的金属我们还需深入了解．

学习目标

1．了解金属具有很多共同的物理性质．

2．了解不同金属在物理性质上的差异，并会全面考虑确定金属最适宜的用途．

3．了解合金，以及合金在生产、生活中的应用．

基础知识精讲

※课文全解

一、几种重要的金属

在生活中，应用最广泛的金属莫过于铁、铜、铝，它们在性质上有很多共同的地方．例如都有导电性、可导热、有延展性、有金属光泽等．但在这些共性中也存在着许多差异，例如为什么用铁制菜刀、锄头而不用铝？为什么灯丝用钨制而不用铁丝或铜丝制？这都与它们性质上的差异有关．铁的硬度较大，用它制造刀具、锄头等使用时不易变形，而铝的硬度小、质地软、易变形，不宜用来制造工具．白炽灯内的灯丝通常用钨制，是因为它的熔点高达3410℃，高温下不易熔化，而铁、铜的熔点比钨低近2000℃，高温下易熔化形成断路．

关于金属的用途，不仅要考虑它们的性质，还要考虑价格、、是否美观，使用是否便利以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素．

例如，银的导电性比铜的好，可电线一般用铜制而不用银制，这是为什么呢？这是因为银在自然界中含量少、价格高，如果用银制电线，成本会太高，所以往往用铜来代替．再例如水龙头上往往镀一层铬而不镀金，原因有二：一是金价格昂贵；二是因为金的硬度低，易磨损，而铬的硬度大，耐磨，保存时间长久．铝粉有美丽的银白色光泽（一般金属的粉末多为黑色），常用来做涂料（俗称银粉、银漆），以保护铁制品不被腐蚀，而且美观．

在实际生活中，一些纯金属并不能满足生产生活的需要，所以科学家们经过研究探索，发现在纯金属中熔合其他一些金属或非金属，会改变金属的某些性能，这就是合金．

二、合金及其利用

所谓合金，是指一种金属跟另一种或几种金属（或非金属），在一定温度下熔合在一起形成的具有金属特性的固体混合物，它们的性能往往优于纯金属．所以，在日常生活、工农业生产和科学研究中，大量使用的常常不是纯金属，而是它们的合金．下面我们就来介绍几种金属的合金．

（一）铁的合金

生铁和钢是在生活中和生产上使用最为普遍的金属材料．生铁和钢都是铁的合金，生铁中含碳2%～4.3%，另外还含有少量的硅、锰、硫、磷等元素；钢中含碳在0.03%～2%之间，还含有极少量的硅、锰元素．这是生铁和钢最本质上的区别．正因为结构上的不同，决定了它们在物理性质上存在很大的差异．一般来说，生铁的熔点比钢略低，硬而脆，无韧性，而钢有良好的韧性和塑性．

由于性质上的不同，决定了生铁和钢有不同的用途．生铁由于含碳量较高，所以硬而脆，因此不适宜煅压，只适合浇铸制成铸件．如炉具、暖气片等．但是随着生产工艺的更新，现在能生产出一种在性能上与钢十分相似的生铁，即球墨铸铁．钢在生产、生活中的应用日益广泛，这跟它的优良性能是分不开的．钢因其成分不同可分为碳素钢、合金钢，它们的区别是碳素钢中主要合金元素是碳，合金钢中主要的合金元素是不同的金属元素．碳素钢主要用来制作机械零件、钢管、刀具、模具、量具等．合金钢则因主要合金元素的不同而具有不同的用途．例如钢中加入锰元素，韧性好、强度大，所以常用它来制钢轨、轴承、钢磨及用于军事机械；钢中加铬元素，增强了抗腐蚀性，就是大家非常熟悉的不锈钢；知道物理课上讲的变压器、发电机和电动机的铁芯是什么吗？它可不是普通的铁块，而是硅钢，是钢中加了硅元素，导磁性非常好．由此可见，合金的性能与组成它们的纯金属有很大的不同，合金更容易适合于不同的用途，日常使用的金属材料，大多数属于合金．

（二）铜的合金

铜易与其他金属形成合金，铜的合金种类很多，常用的有：

青铜：含Cu 80%，Sn 15%，Zn 5%．青铜的强度高，可塑性好，耐磨，耐腐蚀，常用来做机械零件，如轴承、齿轮等．

白铜：含铜50%～70%，镍（Ni）18%～20%，锌13%～15%．白铜的光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工，主要用来制刀具、钱币、代替银做饰品．

黄铜：含铜60%，锌40%．黄铜的强度高，可塑性好，易加工，常用作机器零件、仪表，由于它的外表金光灿灿，容易被不法分子用来冒充黄金行骗．

（三）钛和钛合金

钛是一种银白色金属，熔点较高，密度较小，机械强度高，且容易加工成形，并具有优异的抗腐蚀性能，在低温和超低温下，钛和钛合金仍能保持它们的良好的机械性能．

在金属加工工业中，钛钨硬质合金用以制造刀具、切削钢材．

在航空工业中，钛和钛合金用以制造喷气发动机和飞机的机身．在火箭、导弹和宇航工业上主要用作压力容器、燃料贮箱、火箭发动机壳体、人造卫星外壳、宇宙飞船船舱等．

在造船工业中，用以制造海轮和舰艇的外壳．

在医学上，由于钛的密度小、强度大，由它制成的医用补形材料装入人体后易于为人体所适应，所以常用来制造代替人体内被损坏的骨骼．

此外，钛在冶金工业、电子器件及通讯设备、造纸工业等方面，都有广泛应用．钛虽然有许多优良性能，但因冶炼困难，价格较贵，它的推广使用目前还存在着一定的限制．

合金之所以能得到广泛应用，是因为合金的性能比纯金属更理想；而且随元素的含量增减可制造出适用不同用途的合金．通常广泛应用的合金在性能上都是它们纯金属性能的理想综合．例如铝虽然具有耐腐蚀的优点，但质地较软、硬度小、易变形、不耐磨，在生活生产中无法得到广泛地应用．但是，如果将几种硬度较大的金属与铝熔合，如锰和非金属硅等，就会大大提高它的硬度，通常将这种铝合金叫做硬铝．你家的铝合金门窗就是由硬铝作为材料制成的，它的特点是轻而坚韧．硬铝还可用作汽车、船舶、飞机等材料．

※问题全解

1．在实际生活中，如何选择合适的金属制品进行应用？

答：物质的用途在很大程度上是由物质的性质决定的．但这并不是唯一的决定因素，还需要考虑价格、、是否美观、使用是否便利以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素．例如：金、银、铜都有优良的导电性，但金、银在自然界中的储量低，价格昂贵，而铜在自然界中广泛存在，易于冶炼，相对而言，价格要便宜的多，所以通常选铜做电线．再如铝有较好的延展性（它的延展性仅次于金和银），在100℃～150℃时可制成薄于0.01 mm的铝箔．这些铝箔广泛用于包装香烟、糖果等．

2．“不锈钢”为何不易生锈？

答：不锈钢是合金钢的一种，它的合金元素是铬和镍，含碳量较低．不锈钢不易生锈，主要是合金元素铬的功劳．铬一方面能形成一层致密的Cr2O3钝化膜，使钢与腐蚀介质隔离；另一方面，当铬含量超过12.5%时，会大大提高钢的防腐蚀能力．所以不锈钢中铬的含量都在12%～13%以上．不锈钢中另一种合金元素镍是铬的助手，它们能形成均匀的组织，进一步提高钢铁的抗腐蚀能力．

3．为什么宝石有不同的颜色？

答：宝石以绚丽的色彩博得人们的喜爱．宝石之所以有不同的颜色，首先宝石中所含金属的种类和数量不同．如红宝石和墨绿宝石中含有铬离子；翠绿的土耳其玉中含有铜离子；朱丹色的红玛瑙中含有铁离子，因此宝石的颜色就各有不同．另外，有些宝石的颜色是由自身结晶时原子排列造成的．再有，人工染色也会使宝石变色．

4．怎样区别“钢”和“铁”？

答：钢铁在人们生活中占有非常重要的位置．“钢铁”是人们常用的一个名词，但是从化学角度来看“钢”与“铁”并不相同．

铁是一种常见的金属元素，元素符号为Fe．铁在地壳中含量较丰富，仅次于氧、硅、铝等元素居第四位，在金属元素中居第二位．

一般的钢铁器具是铁碳合金，含碳量在0.03%以下的称为软铁；含碳量为0.3%～0.25%的称为低碳钢；含碳量在0.25%～0.6%的称为中碳钢；含碳量在0.6%以上的钢为高碳钢；含碳量在2%以上的为生铁．含碳量越高，硬度越大；含碳量越低，韧性越好．

不锈钢中除铁以外，常含有铬（Cr）、镍（Ni）等元素．如含铬16%～20%的不锈钢广泛用在抗腐蚀的化工设备上．

锰钢则是含锰元素的铁锰合金．含锰量在10%～15%的锰钢具有耐磨抗冲击的特性，用于制造车轴、履带等．

“白铁”是表面镀锌的低碳钢薄板．“马口铁”是表面镀锡的低碳钢薄板．

可见，化学中指的铁是纯净的铁单质．日常生活中的“铁”“钢”“钢铁”通常是指以铁为主的金属合金，或铁与非金属的合金，主要是铁碳合金．

在日常生活中“钢”“铁”常不加区别，而在化学学习中则应明确区别．

学习方法指导

本课题中除了要求大家识记几种常见金属以及它们的合金的性能、用途外，更重要的是要求大家能够学会参照物质的性质及其他一些因素探究物质的用途，这就需要做到以下几点．

1．熟记几种金属及合金的物理性质和性能．

〔例1〕下列金属中导电性最好的是（ ）

A．Cu B．Al C．Fe D．Ag

答案：选D

点拨：常见金属导电性为Ag＞Cu＞Al＞Fe．

2．确定物质的用途不能完全只考虑性质，还要考虑到另外一些因素．

〔例2〕在铜、铝、铁、银四种金属中最适宜做电线电缆的是哪种？

答案：是铝．

点拨：这四种金属都有导电性，但相比较而言，Ag＞Cu＞Al＞Fe，银的导电性虽然最强，但因为它的储量较小，价格较高，不适合用来制电线；铜虽然也有优良的导电性，但它的密度较大，只适宜制一些普通的电线，而不适合做电缆；铝的导电性仅次于银、铜，虽然它的导电率只有铜的2/3，但密度只有铜的1/3，所以输送同量的电，铝线的质量只有铜线的一半．铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力，而且有一定的绝缘性，另外铝在地壳中的含量是铁的1倍，铜的近千倍，所以铝在电器制造工业、电线电缆工业应用越来越广泛；而铁的导电性弱于Ag、Cu、Al，而且易被腐蚀，所以不适合做电线、电缆．

从上面的分析我们看出：在确定物质用途时，还要考虑价格、、是否便利、是否利于回收等因素．

知识拓展

形形的合金

※能“吃掉”噪声的无声合金

铸铁、锰铜合金、铁铬铝合金在机械加工时都能把大量的振动能转变成材料的热能散发出去，从而使振动和噪声都迅速衰减，所以称它们为无声合金．科学家预言，随着环保科学的发展，无声合金将大有发展前途．

※具有惊人“记忆力”的合金

20年前，美国海军兵器研究所的科研人员，将一曲折的镍钛合金拉直做实验，发现在一定温度下，它又恢复原来的形状．后来又反复实验，即使借助外力把这种合金揉得不成样子，一旦遇到特定温度条件都能立刻唤醒记忆，恢复自己的原形．人们把它称为形状记忆合金．

※能“吃气”的合金

14年，刚上班的日本松下电器公司科研人员发现前天装入氢气的用钛锰合金制作的容器压力是10个大气压，现在竟然低于1个大气压，他们迷惑不解，仔细检查容器的封闭性，结果密封完好无损．最后，他们发现是容器中的钛锰合金在作怪，是它们把氢气“吃掉了”．这次偶然的机遇使他们发现了世界上第一例氢吸附合金．当这种合金经加热或减压后，它又会重新还原成金属和氢气．

※多彩的不锈钢合金

彩色不锈钢是用特殊着色法，包括着色处理和硬膜处理两道工序，在不锈钢表面形成一层无色透明的氧化膜．当光线照射在氧化膜表面时，一部分光线被反射，形成光的干涉现象，从而显示蓝色、金色、红色、绿色．彩色不锈钢的耐腐蚀性、耐磨性、耐热性都优于不锈钢．目前，彩色不锈钢的应用日益广泛．

问题点拨

1．铝与铁相比，具有哪些优良的性质？

指导建议：可从导电性、密度、抗腐蚀性、导热性、延展性等方面考虑．

例如：铝的密度比铁小；导电性比铁强；导热性是铁的3倍；抗腐蚀性比铁好的多；铝有较好的延展性；可制成薄于0.01 mm的铝箔．另外，铝粉具有银白色光泽，而铁粉是黑色的，所以铝粉用来做涂料，就很美观，俗称银粉、银漆，铝还具有良好的光反射能力和吸音性能，可用铝制造高质量的反射镜、以及用于提高音响效果的设计．

2．分别举出铁、铜、金的几种用途，这些用途各利用了它们的什么性质？

指导建议：请参考课本表8－1和8－2解答．

3．用来铸造硬币的合金需要具有什么性质？

指导建议：做为货币的一种，不仅要求硬币在设计上美观大方，而且要求有一定的硬度、易加工、光泽好，另外硬币的流通量大，还必须选择耐磨、耐腐蚀的合金．

4．你将选用哪种合金来制造下列物品？说明理由．

指导建议：（1）外科手术刀：选用不锈钢，抗腐蚀性好．

（2）防盗门：选用硬铝，硬度大、耐腐蚀．

（3）门锁：选用青铜或铝合金，可塑性好、易加工、耐腐蚀、价格便宜．

（4）自行车支架：选用锰钢，韧性好、硬度大．

5．科学家发现了一种新金属，它的一些性质如下：见课文第9页第5题，这种金属的表面有一层氧化物保护层，试设想这种金属的可能用途．

指导建议：由性质中得出该金属的熔点高、密度小、强度好、有良好的导电、导热性和优异的抗腐蚀性，与钛的性质相似，所以在用途上也与钛的用途相似．

6．天安门城楼的红墙所用的红色颜料是铁红（主要成分为Fe2O3），试计算1000 kg铁红中最多含铁的质量．

指导建议：首先要理解题目所求的是1000 kg铁红中最多含铁元素的质量，显然可以根据化学式先求出氧化铁中铁元素的质量分数，再来求铁元素质量，可列式如下：

1000 kg×100%＝1000 kg××100%＝700 kg

所以1000 kg铁红中最多含铁的质量是700 kg．

如何选购晾衣架？

1 均链无机高分子物质

(1) 链状硫

链状硫的分子是由许多个S原子靠共价键连成的长链

…－S－S－S－…

“－S－”就是其中的结构单元。

链状硫在氮气或其他惰性气体中，将硫于300 ℃下加热5 min，然后倾入冰水中，即生成纤维状的弹性硫，它是由螺旋状长链硫(S)n所组成。链状硫不溶于CS2，在室温下放置则硬化而失去弹性，慢慢解聚变成S8，光照可促进解聚。若在硫的熔融体中加入磷、卤素或碱金属，可提高链状硫的稳定性。这是因为他们与硫链末端的硫反应形成了端基，从而能够稳定硫链的末端之故。例如，多硫化钾K[S]nK、多硫化碘I[S]nI等都比较稳定。

(2) 聚硅烷和聚卤代硅烷

将硅化钙与含有冰醋酸或盐酸的醇溶液作用，则生成高相对分子质量的链状聚硅烷[SiH2]n，其结构类似于聚乙烯；

用惰性气体稀释的四氯化硅或四溴化硅通入1000～1100 ℃的反应器内，反应生成了和[SiH2]n类似的聚卤代硅烷[SiX2]n。

将(CH3)2SiCl2与熔融的金属钠反应, 可生成聚二甲基硅烷：

n(CH3)2SiCl2 + 2nNa —→ －[(CH3)2Si]n－ + 2nNaCl

在空气中把聚二甲基硅烷于200 ℃加热16 h即得固化的聚二甲基硅烷。聚二甲基硅烷对水十分稳定，在其他化学试剂中也有良好的稳定性，如在NaOH水溶液中可长时间浸渍，性质和形状均不发生变化。

2 杂链无机高分子物质

(1) 硫氮化合物

已知有多种S/N化合物，其中最重要的是S4N4和由它聚合而成的长链状聚合物(SN)n。

S4N4的结构示于右图，它有摇篮形的结构，为8元杂环，具有D2d对称。S－N距离为162 pm，较他们的共价半径之和(176 pm)短，加之分子中各S－N的距离都相等，这一事实被认为是在分子的杂环中存在有不定域电子的作用所造成的。跨环的S…S的距离(258 pm)介于

S－S键(208 pm)和未键合的van der Waals距离(330 pm)之间，说明在跨环S原子之间存在虽然很弱但仍很明显的键合作用。

把S4N4蒸气加热到300 ℃，生成S2N2。S2N2非常不稳定，在室温即聚合成(SN)n。

(SN)n是迄今唯一已知具有超导性质的链状无机高分子。(SN)n为长链状结构，各链彼此平行地排列在晶体中，相邻分子链之间以van der Waals力相结合。(SN)n晶体在电性质等方面具有各向异性性。在室温下，沿键方向的导电率与Hg等金属相近，约为数十万S·m－1，而垂直于键方向的导电率仅为1 000 S·m－1。在5 K时可达5×107 S·m－1，在0.26 K以下为超导体。

超导体(SN)n的获得, 首次证明不含金属原子的系统也可能具有超导性。(SN)n也是在合成和研究具有超导性的一维各向异性化合物中，所取得的第一个成果。

As4S4的结构(右图)与S4N4的结构类似，但其中Ⅴ族元素和Ⅵ族元素互相交换了位置。

(2) 磷氮化合物(由相互交错的磷原子和氮原子结合而成)

① 低聚合度的氯代磷腈化合物

低聚合度的氯代磷腈化合物(PNCl2)n(n=3～8)具有环状结构。其中以三聚体(PNCl2)3和四聚体(PNCl2)4最为重要。前者为平面形，后者有“椅式”和“船式”两种构象。

在氯代磷腈中，氮原子被认为进行了sp2杂化，三条杂化轨道被四个电子占据，其中一条是孤对电子，各有一个电子的另两条sp2杂化轨道与P的sp3杂化轨道生成P－N键；N原子上余下的被第五个电子占据的pz轨道用于形成p键。磷原子的处于sp3杂化轨道的四个电子近似地按四面体排列在s键中，这些键分别是两条P－Cl键，两条P－N键，余下的处于d轨道上的第五个电子用于形成p键。所以在氯代磷腈中的p键是d(P)－p(N) p键。

由于d－pp键的共轭作用，所以磷腈化合物的骨架稳定，具有较高的热稳定性。但由于在磷腈化合物中存在活泼的P－X键，所以容易进行化学反应。其中亲核取代反应是磷腈化合物的主要反应，当亲核试剂进攻磷原子时，可部分地或全部地取代磷原子上的卤素原子，生成相应的取代物。如：

[PNCl2]3+6NaOR —→[PN(OR)2]3+6NaCl

② 高聚合度的磷腈化合物

将环状(PNCl2)3于密闭容器中加热到250～350 ℃, 即开环生成长链状高聚合度的聚二氯偶磷氮烯(以下简称氯代磷腈)：

n[PNCl2]3 ——→ －[PNCl2]3n－

目前较普遍地认为[PNCl2]3的聚合是(阳)离子聚合反应。即[PNCl2]3首先产生一个Cl－离子和含磷阳离子。其聚合反应机理如下图所示。

聚氯代磷腈的相对分子质量大，是无色透明的不溶于任何有机溶剂的弹性体，有无机橡胶之称。其玻璃化温度约为－63 ℃，可塑性界限温度为－30～30 ℃，抗张强度达18 kg·cm－2，伸长率为150～300 %，具有良好的热稳定性，400 ℃以上才解聚。但因含有活性较高的P－Cl键，聚氯代磷腈易于水解：

[PNCl2]n —→[PN(OH)2]n+2nHCl —→nH3PO4+6NH3

因而难于实用。近年来，引入烷氧基和其他基团，消除了对水的不稳定性，使聚氯代磷腈及其应用有了进一步发展的希望。

③ 聚氯代磷腈的有机衍生物及其应用

利用多种类型的反应，可在磷原子上引入不同的有机基团，生成种类繁多的有机衍生物。

聚氯代磷腈的烷氧基取代物由于具有玻璃化温度低、热稳定性好和不燃烧等特性，因而引起了人们极大的重视，已成为新型材料开发研究的重点。

如{NP(OCH2CF3)[OCH2(CF2)3CF2H]}n已经商品化，商品名为PNF。PNF具有优良的低温特性(玻璃化温度为－68 ℃)，经加入硫等处理后，在相当低的温度下也具有良好的柔韧性；加入适量的SiO2、MgO等氧化物，可迅速固化形成PNF橡胶。PNF橡胶具有耐油、耐高温、抗老化、低温弹性好和不燃烧等优良性质。

聚磷腈中的有机取代基含活性氨时能够经重氮化反应制备成高分子染料。他们有耐高温、不燃烧等特性，为其他染料所不及。

目前正研究用聚氯代磷腈衍生物作为医用高分子材料、高分子药物及高效催化剂等，这些方面有诱人的前景。

B原子和N原子相连形成的B－N基团在结构上同C－C基团是等电子体，他们之间的类似性主要是由于在—B=N+双键中，p键的极性恰好同s键的极性相反而互相抵消，致使B=N键总起来基本上不呈现极性，因而和C=C键很相近。正是由于B=N键和C=C键的类似性，致使硼氮六环B3N3H3(无机苯)在电子结构和几何形状上与苯C6H6完全相似。

B3N3H6也具有芳香烃的性质，可以参加各种芳香取代反应和加成反应。

就加成反应而言，硼氮环比苯环更活泼，因为缺电子的B更倾向于接受外来电子。例如B3N3H6能与HX(X=Cl—、OH—、

—OR等)迅速进行加成反应而苯不是这样：

B3N3H6+3HX —→－[H2N－BHX]3－

硼氮六环在贮藏时徐徐分解，升高温度时它可水解为NH3和B(OH)3。

他们的取代衍生物都有一定的稳定性。

无机笼状化合物

无机笼状化合物种类繁多。

(1) 硼烷及其硼烷衍生物(碳硼烷，金属碳硼烷)

(2) 碳的簇合物(金刚石，富勒烯，纳米碳管)

(3) 分子筛

分子筛是一种微孔型的具有骨架结构的晶体，它的骨架中有大量的水，一旦使其失水后，其晶体内部就形成了许许多多大小相同的空穴，空穴之间又有许多直径相同的孔道相联。脱水的分子筛具有很强的吸附能力，能将比孔径小的物质的分子通过孔吸到空穴内部，而把比孔径大的物质分子拒于空穴之外，从而把分子大小不同的物质分开，正因为它具有这筛分分子的能力，所以称为分子筛。

①沸石型分子筛

基本结构单元是硅氧四面体和铝氧四面体按一定的方式连接而形成基本骨架。由硅氧四面体和铝氧四面体连接成四元环和六元环，再以不同的方式连接成立体的网格状骨架。骨架的中空部分(即分子筛的空穴)称作笼。

由于铝是+3价的，所以铝氧四面体中有一个氧原子的负电荷没有得到中和，这样就使得整个铝氧四面体带有负电荷。为了保持电中性，在铝氧四面体附近必须有带正电荷的金属阳离子来抵消它的负电荷，在合成分子筛时，金属阳离子一般为钠离子。钠离子可用其他阳离子交换。

人工合成了大量沸石分子筛品种。

如将胶态SiO2、Al2O3与四丙基胺的氢氧化物水溶液于高压釜中加热至l00～200 ℃，再将所得的微晶产物在空气中加热至500 ℃烧掉季胺阳离子中的C、H和N即转化为铝硅酸盐沸石。

由于其晶型不同和组成硅铝比的差异而有A、X、Y、M…等型号；又根据它们孔径大小分别叫作3A、4A、5A，10X … 等。

A型分子筛的结构见右图。在立方体的八个顶点被称之为β笼(β笼的骨架是一个削去全部6个顶点的八面体)的小笼所占据。 8个β笼围成的中间的大笼叫做α笼。α笼由6个八元环、8个六元

环和12个四元环所构成。

小于八元环孔径(420 pm)

的外界分子可以通过八元环“窗口” 进入α笼(六元环和四元环的孔径仅为220 pm和140 pm，一般分子不能进入β笼) 而被吸附，大于孔径的分子进不去，只得从晶粒间的空隙通过。于是分子筛就“过大留小”，起到筛分分子的作用。

X型分子筛和Y型分子筛具有相同的硅(铝)氧骨架结构(右图)，只是人工合成时使用了不同的硅铝比例而分别得到了X型和Y型。X型分子筛组成为Na86[(AlO2)86(SiO2)106]·264H2O，理想的Y型分子筛的晶胞组成为Na56[(AlO2)56 (SiO2)136]·264H2O。

X型分子筛和Y型分子筛的孔穴被叫做八面沸石笼(下图)。

Y型分子筛所含Si/Al比比X型分子筛大。而硅氧四面体比铝氧四面体稍小，所以Y型分子筛的晶胞比X型小，因此热稳定性和耐酸性比X型有所增加。

Y型分子筛的催化性能具有特殊的意义，它对于许多反应能起催化作用。

M型分子筛被称作丝光沸石。其晶胞化学式为：

Na8[(AlO2)8(SiO2)40]·24H2O

它的孔道截面呈椭圆形，其长轴直径为700 pm，短轴直径为580 pm，平均为660 pm。实际上，因孔道发生一定程度的扭曲，使孔径降到约400 pm，孔穴体积约为0.14 cm3·g－1。丝光沸石硅铝比例高，故热稳定性好，耐酸性强，可在高温和强酸性介质中使用。

各种沸石分子筛或因骨架、硅铝比不同，或因空隙中的金属离子不同(如K+、Na+、Ca2+……)，性能差别很大。目前，利用分子筛的离子交换能力而作为洗涤剂用水的软化剂；利用分子筛的吸附能力而在工业过程、气相色谱以及实验室进行的日常性气体选择分离、干燥、吸收、净化、富氧、脱蜡；利用分子筛的固体酸性，在石油产品的催化裂化、催化加氢以及催化其他有机反应。

②新型分子筛

磷酸铝系分子筛 磷酸铝(AlPO4)系分子筛是由磷氧四面体和铝氧四面体构成骨架而形成的一类新型分子筛。根据合成条件，可得到多种结构不同的结晶生成物，用(AlPO4)n (n为整数)表示。其中AlO4和PO4严格交替排列。

AlPO4分子筛一般表现出弱酸催化性能。由于其独特的表面选择性和新型的晶体结构，可以广泛用作催化剂和催化剂基质；掺入某些具催化活性的金属制成的催化剂，可用于烃类转化(如裂解、芳烃烷基化等)及烃类氧化反应。

属于磷酸铝系列的分子筛还有磷酸硅铝(SAPO)系列分子筛和结晶金属磷酸铝(MAPO)系列分子筛，如磷酸钛铝(TAPO)系列分子筛。这些分子筛改变了AlPO4分子筛的中性骨架，具有阳离子交换性能，更有利于催化方面的应用。磷酸硅铝分子筛是甲醇、乙醇、二甲醚、二及其混合物转化为轻烯烃的优良催化剂。磷酸钛铝分子筛可用作选择吸附剂，以分离直径太小和极性不同的吸附质分子。在烃类转化中它比AlPO4分子筛具更高的催化活性。

磷酸锆(ZrP)分子筛 ZrP具有离子交换的功能。可作为无机离子交换剂。值得一提的是，ZrP对高价阳离子如Th(Ⅳ)、U(Ⅳ)等表现出了高的选择性，可用于从核废料中回收铯等裂变产物和超钚元素及处理反应堆的冷却水。ZrP具有固体酸催化性能，可作为乙烯聚合、异丙醇和丁醇脱水反应的催化剂，也可作为助催化剂或催化剂载体。

杂多酸盐分子筛 杂多酸盐的空间骨架结构使之具有分子筛功能及离子交换功能。例如，磷钼酸铵可用于碱金属离子的混合溶液中(如卤水)分离铷和铯。杂多酸及其盐的酸性及氧化还原性使它成为很有前景的新型催化剂。

碳质分子筛 碳质分子筛是一种孔径分布均一，含有接近分子大小的超微孔结构的特种活性炭。与一般活性炭比较，其主要区别在于孔径分布和孔隙不同。活性炭的孔径分布宽、孔隙率高，碳质分子筛的孔径分布较窄，集中在0.4～0.5 μm间。与沸石类分子筛比较，碳分子筛是非线性吸附剂，对原料气干燥要求不高，孔形状多样，不太规则。空气分离时碳分子筛优先吸附氧，而沸石分子筛首先吸附氮。

新房装修最容易踩坑的十个地方

1、晾衣杆的鉴别（手动与电动晾衣架共有）：

晾衣杆决定产品的承重量。档次不同、品牌厂家不同的晾衣杆材料也是不一样的，有塑料、全铝、铝合金、钛航空铝、镁合金以及不锈钢的。塑料的是最差劲的，非常容易坏，金属里面，航空铝是最好的。再一个注意看晾衣杆材质的厚度，质量好的晾衣杆的材料都是很结实厚重。

2、手摇器的鉴别（手动晾衣架独有）：

手摇器是晾衣架的核心部件，摇动手摇器的时候感觉是否轻巧自如、有无摇晃、噪音等，好的晾衣杆不会卡，好的手摇器是由轴承构成的，塑料件组成的手摇器，容易老化出故障，甚至会卡死无法摇动。

3、顶座的的鉴别（手动晾衣架独有）：

顶座的材料好坏直接关系到产品使用寿命，市场上的产品用料大致为塑料、铁皮、铝钛合金及锌合金。

4、转角器的鉴别（手动晾衣架独有）：

转角器是晾衣架比较重要的传动部件，升降时我们看是否灵活，有没有脱跳槽现象，有没有噪音。好的晾衣架一般都是高速轴承，可以防脱跳槽，不会发生钢丝缠绕进而造成卡死。

5、机身和外观的鉴别（手动与电动晾衣架共有）：

好的晾衣架机身都是用航空铝材，超薄设计的。

6、钢丝绳的鉴别（手动与电动晾衣架共有）：

钢丝绳是晾衣架最直接的承重对象，因而钢丝绳的质量是最最关键的，钢丝绳必须要有足够的韧性，而且还需要有非常好的柔韧度和防锈能力，好的晾衣架都是选用不锈钢丝绳。

7、方向轮的鉴别（手动晾衣架独有）：

一般来说，低档次的晾衣架用的是塑料轮，容易损坏，好的晾衣架用的是尼龙轮，坚固，使用年限长。鉴别万向轮的方法是看颜色。尼龙轮成品的颜色呈淡**或乳白色，由于尼龙是高分子的物质，所以拥有很高的机械强度，可以达到金属材料的强度。有个很简单的鉴定方法，就是用铁锤砸一下，测试其坚硬程度，如果你所购买的轮子够坚硬，那么就是尼龙轮，反之，如果非常软，那么就是塑料轮。

8、衣架的鉴别（手动与电动晾衣架共有）：

市场上一般的电动晾衣架产品一般都有衣架附带赠送，而且大多送的是塑料衣架，我们需要注意的是，市面上很多塑料衣架是用废料制作而成，容易出现断裂、发白。所以选择标配的塑料衣架要仔细看：光泽是否明亮、表面是否圆润、边角有没有毛刺、柔韧性好不好，如过发现表面粗糙、太硬、毛刺多、断裂处偏灰白色，那么一定是废料制作的。

9、晾衣架表面的处理工艺的鉴别（手动与电动晾衣架共有）：

我们需要仔细查看晾衣架各个部件的烤漆或电镀是否牢固，表面是否光洁，有无毛刺、划痕、气泡等，这也是非常重要的标准。

10、电动晾衣架则需看是否安全环保。

在阳台安装阳台柜，应该要选哪些材质的好一些？

新房装修最容易踩坑的十个地方

1、不要找熟人装修

我家第一套房子找熟人装修，价格比市场贵一半，而且还各种返工，骂又不敢骂，说又不好意思说

2、不要做波导线

客厅不要贴波导线和瓷砖上墙，冷冰冰的，又丑又压抑

3、不要在实体店买灯具

实体店的灯具款式少，价格贵还不如网购，价格便宜，款式多包邮包安装，破损还包赔

4、不要全屋用4平方电线

厨房，卧室空调，卫生间浴霸大功率电器用4平方，中央空调用6平方，开关插座用2.5，灯具照明用1.5平方

5、不要用建筑垃圾回填

卫生间不要用建筑垃圾回填，装修废料太多有菱角，容易破坏防水层和水管，吸水性差还容易积水发臭

6、不要装罗马杆

不要装罗马杆和拼色窗帘容易漏光，拼色窗帘不好搭配软装，看久了容易审美疲劳

7、卫生间不要做壁龛

造价高，占用空间大，有卫生死角，每次都要擦洗，做不好容易积水

8、不要做夹层吊顶

不要做夹层吊顶和钛金条，贵不说还丑，容易藏灰难打理，一眼望去全是黑条条

9、全屋定制不要选品牌店

全屋定制主要认准板材的品牌和五金配件的质量，在本地找一个靠谱的厂家就行

10、不要用花砖或马赛克砖，这是瓷砖中耗材最多，工费最贵的，搭配不好非常丑，巨难看

碳化硅颗粒增强铝基复合材料研究现状及发展 论文一篇，要综述性的东西，不能有实验和计算内容。

很多业主在装修时往往忽略了阳台，其实阳台可以成为我们日常的很多地方。阳台的收纳离不开阳台柜，在装修时阳台柜的材料决定了我们阳台设计得好与坏。那么，究竟阳台柜用什么材料才能让我们的阳台高级感出来呢？

1、角钢板材柜子：这是一种简易柜子，结实耐用，放在阳台储物很合适。角钢板材柜子的柜架子是用角钢焊成的，然后用人造板材做柜身，能放重物，耐光耐潮，久用不坏。

2、塑料阳台柜子：阳台柜子用塑料的，重量轻，防水防潮，是不错的选择。塑料阳台抽屉式储物柜用聚乙烯或聚丙烯生产制造，可以放置不同的物品、分类工具等。塑料阳台柜子有环保、带盖密封、清洁方便、堆放整齐、承载强度大等特点。不过阳台位置光照强，塑料材质的储物柜易老化，寿命不长。

3、炭化木阳台柜子：深度炭化防腐木阳台柜子具有防腐防虫性能，却不含任何有害物质，不但提高了木材的使用寿命，而且不会在生产过程中使用过程中以及使用后的废料处理对人体、动物和环境有任何的负面影响。深度炭化木在欧洲有接近10年的使用经验，深度炭化防腐木广泛应用于可墙板、户外地板、厨房装修、桑那房装修、家具等许多方面。

4、烤漆玻璃阳台柜子：烤漆玻璃阳台柜子不会随光照而褪色，寿命在10年左右；烤漆面在里面，玻璃面在外面，且是屏画面，对光线照射会有反射作用，太阳光直射关于实际被反射出去，也就保护了内部的烤漆面。

5、人造板阳台柜子：这是最常见的阳台柜子，一般阳台榻榻米也用人造板制作，价格低廉，外观也不错。人造板阳台储物柜，主要有实木颗粒板和密度板材质，密度板质量重、承压能力好、不易变形、封边不易开胶；实木颗粒板就是刨花板，在环保性、防潮性、握钉力等方面更好，是制作柜子的优选。

6、铁质阳台柜子：铁质储物柜在家庭阳台位置使用较少，较多出现在学生宿舍、员工宿舍等集体环境中。实际上，现在的欧式铁质柜子样式很漂亮，也很结实，如果要放在阳台上，较好表面刷防锈漆，能用得时间久一些。

7、实木阳台柜子：封闭阳台可以放木质的柜子，但选择实木柜子要慎重，好的实木材质怕曝晒，不要把实木柜子晒裂了。最重要的是，质量上乘的实木家具价格比较昂贵，用作阳台柜子真是很奢侈的事情。

什么是五金模具

碳化硅颗粒增强铝基复合材料的研究现状及发展趋势

摘要：综述了铝基复合材料的发展历史及国内外研究现状，重点阐述了碳化硅颗粒增强铝基复合材料制备工艺的

发展现状。同时说明了碳化硅颗粒增强铝基复合材料研究中仍存在的问题，在此基础上展望了该复合材料的发展前景。

关键词：SiCp /Al 复合材料； 制备方法

中图分类号：TB333 文献标识码：A 文章编号：1001-3814(2011)12-0092-05

Research Status and Development Trend of SiCP/Al Composite

ZHENG Xijun, MI Guofa

(College of Material Science and Engineer, Henan Polytechnic University, Jiaozuo 454000, China)

Abstract：The development history, domestic and foreign research present situation of SiCP /Al composite was

introduced, the research progress of preparation process for SiCP /Al composite were elaborated, the research on SiCP /Al

composite was analyzed and the development prospect of the composite was put forward.

Key words：SiCp /Al composite; preparation methods

收稿日期:2010-11-20

作者简介:郑喜军(1982- ),男,河南西平人,硕士研究生,研究方向为材

料加工工程;电话:0391-3987472;E-mail:zxjdaili@126

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《热加工工艺》2011 年第40 卷第12 期

下半月出版Material & Heat Treatment 材料热处理技术

应用进行了广泛的关注和研究，从材料的制备工艺、

组织结构、力学行为及断裂韧性等方面做了许多基

础性的工作， 取得了显著的成绩。在美国和日本等

国，该类材料的制备工艺和性能研究已日趋成熟，在

电子、军事领域开始得到实际应用。SiC 来源于工业

磨料，可成百吨的生产，价格便宜，SiC 颗粒强化铝基

复合材料被美国视为有突破性进展的材料， 其性能

可与钛合金媲美，而价格还不到钛合金的1/10。碳化

硅颗粒增强铝基复合材料是最近20 年来在世界范

围内发展最快、应用前景最广的一类不连续增强金

属基复合材料，被认为是一种理想的轻质结构材料，

尤其在机动车辆发动机活塞、缸头(缸盖)、缸体等关

键产品和航空工业中具有广阔的应用前景[5-7]。

在1986 年，美国DuralAluminumComposites 公

司发明了碳化硅颗粒增强铝硅合金的新技术， 实现

了铸造铝基复合材料的大规模生产， 以铸锭的形式

供给多家铸造厂制造各种零件[8-9]。美国Duralcan 公

司在加拿大己建成年产11340 t 的SiC/Al 复合材料

型材、棒材、铸锭以及复合材料零件的专业工厂。目

前，Duralcan 公司生产的20%SiCp /A356Al 复合材

料的屈服强度比基体铝合金提高75%、弹性模量提

高30%、热膨胀系数减小29%、耐磨性提高3～4

倍。美国DWA 公司生产的碳化硅增强复合材料随

碳化硅含量的增加，只有伸长率下降的，其他性能都

得到了很大提高。到目前为止，SiCp/Al 复合材料被

成功用于航空航天、电子工业、先进武器系统、光学

精密仪器、汽车工业和体育用品等领域，并取得巨大

经济效益。表1 列举了一些SiCp/Al 复合材料的力

学性能。

目前国内从事研制与开发碳化硅颗粒增强铝复

合材料工作的科研院所与高校主要有北京航空材料

研究院、上海交通大学、哈尔滨工业大学、西北工业

大学、国防科技大学等。哈尔滨工业大学研制的

SiCw/Al 用于某卫星天线丝杆，北京航空材料研究院

研制的SiCp/Al 用于某卫星遥感器定标装置[10-11]。

国内到目前为止还没有出现高质量高性能的碳

化硅颗粒增强铝基复合材料， 虽然部分性能已达到

国外产品的指标， 但在产品的尺寸精度上还存在不

小的差距，另外制造成本太高，离工业化生产还有一

段距离要走。

2 铝基复合材料的性能特征

(1)高比强度、比模量由于在金属基体中加入

了适量的高强度、高模量、低密度的增强物，明显提

高了复合材料的比强度和比模量， 特别是高性能连

续纤维，如硼纤维、碳(石墨)纤维、碳化硅纤维等增

强物，他们具有很高的强度和模量[1]。

(2)良好的高温性能，使用温度范围大增强纤

维、晶须、颗粒主要是无机物，在高温下具有很好的

高温强度和模量， 因此金属基复合材料比基体金属

有更高的高温性能。特别是连续纤维增强金属基基

复合材料，其高温性能可保持到接近金属熔点，并比

金属基体的高温性能高许多。

(3)良好的导热、导电性能金属基复合材料中

金属基体占有很高的体积百分数， 一般在60%以

上，因此仍保持金属的良好的导热、导电性能。

(4)良好的耐磨性金属基复合材料，特别是陶

瓷纤维、晶须、颗粒增强金属基复合材料具有很好的

耐磨性。这是由于在基体中加入了大量细小的陶瓷

颗粒增强物，陶瓷颗粒硬度高、耐磨、化学性能稳定，

用它们来增强金属不仅提高了材料的强度和刚度，

也提高了复合材料的硬度和耐磨性。

(5)热膨胀系数小，尺寸稳定性好金属基复合

材料中所用的增强相碳纤维、碳化硅纤维、晶须、颗

粒、硼纤维等均具有很小的热膨胀系数，特别是超高

模量的石墨纤维具有负热膨胀系数， 加入相当含量

的此类增强物可降低材料膨胀系数， 从而得到热膨

胀系数小于基体金属、尺寸稳定性好的金属基复合

材料。

(6)良好的抗疲劳性和断裂韧性影响金属基复

合材料抗疲劳性和断裂韧性的因素主要有增强物与

复合体系制备工艺

增强体含量

(vol,%)

拉伸强度

/MPa

弹性模量

/GPa

伸长率

(%)

SiCP /2009Al 粉末冶金20 572 109 5.3

SiCP/2124Al 粉末冶金20 552 103 7.0

SiCP/6061Al 粉末冶金20 496 103 5.5

SiCP/7090Al 粉末冶金20 724 103 2.5

SiCP/6061Al 粉末冶金40 441 125 0.7

SiCP/7091Al 粉末冶金15 689 5.0

SiCP/A356Al 搅拌铸造20 350 98 0.5

SiCP/A359Al 无压浸渗30 382 125 0.4

表1 碳化硅颗粒增强铝基复合材料的力学性能[1]

Tab.1 Mechanical properties of aluminum matrix

composite reinforced by SiC particle

93

Hot Working Technology 2011, Vol.40, No.12

材料热处理技术Material & Heat Treatment 2011 年6 月

金属基体的界面结合状态、金属基体与增强物本身

的特性以及增强物在基体中的分布等。特别是界面

结合强度适中，可以有效传递载荷，又能阻止裂纹扩

展，从而提高材料的断裂韧性。

(7)不吸潮、不老化、气密性好与聚合物相比，金

属性质稳定、组织致密，不存在老化、分解、吸潮等问

题，也不会发生性能的自然退化，在空间使用不会分解

出低分子物质而污染仪器和环境，有明显的优势。

(8)较好的二次加工性能可利用传统的热挤压、

锻压等加工工艺及设备实现金属基复合材料的二次

加工。由于铝基复合材料不但具有金属的塑性和韧

性，而且还具有高比强度、比模量、对疲劳和蠕变的

抗力大、耐热性好等优异的综合性能。尤其在最近

20 年以来， 铝基复合材料获得了惊人的发展速度，

表2 列举了一些铝基复合材料的力学性能。

3 主要应用领域

3.1 在航空航天及军事领域的应用

美国ACMC 公司和亚利桑那大学光学研究中

心合作，研制成超轻量化空间望远镜和反射镜，该望

远镜的主镜直径为0.3m，仅重4.54kg。ACMC 公司

用粉末冶金法制造的碳化硅颗粒增强铝基复合材料

还用于激光反射镜、卫星太阳反射镜、空间遥感器中

扫描用高速摆镜等；美国用高体积分数的SiCp/Al代

替铍材，用于惯性环形激光陀螺仪制导系统、三叉戟

导弹的惯性导向球及管型测量单元的检查口盖，成

本比铍材降低2/3；20 世纪80 年代美国洛克希德.马

丁公司将DWA 公司生产的25%SiCp /6061Al 用作

飞机上承载电子设备的支架，其比刚度比7075 铝合

金约高65%；美国将SiCp/6092Al 用于F-16 战斗机

的腹鳍， 代替原有的2214 铝合金蒙皮， 刚度提高

50%，寿命从几百小时提高到8000 小时左右，寿命

提高17 倍，可大幅度降低检修次数，提高飞机的机

动性，还可用于F-16 的导弹发射轨道；英国航天金

属及复合材料公司(AMC)用高能球磨粉末冶金法

研制出高刚度﹑ 耐疲劳的SiCp/2009Al， 成功用于

Eurocopter 公司生产的N4 及EC-120 新型直升

机[12]；用无压浸渗法制备的高体积分数SiCp/Al 作

为印刷电路板芯板用于F-22“猛禽”战斗机的遥控

自动驾驶仪、发电元件、飞行员头部上方显示器、电

子计数测量阵列等关键电子系统上， 以代替包铜的

钼及包铜的锻钢，可使质量减轻70%，同时降低了

电子模板的工作温度；SiCp/Al 印刷电路板芯板已用

于地轨道全球移动卫星通信系统； 作为电子封装材

料，还可用于火星“探路者”和“卡西尼”土星探测器

等航天器上。美国用高体积分数SiCp /Al 代替

Cu-W 封装合金作为电源模块散热器，已用于EV1 型

电动轿车和S10 轻型卡车上；美国将氧化反应浸渗法

制备的SiC-Al2O3/Al 作为附加装甲，用于“沙漠风暴”

地面进攻的装甲车；美国GardenGrove 光学器材公司

用SiCp/Al 制备Leopardl 坦克火控系统瞄准镜。

3.2 在汽车工业中的应用

由山东大学与曲阜金皇活塞有限公司联合研制

的SiCp /Al 活塞已用于摩托车及小型汽车发动机；

自20 世纪90 年代以来， 福特和丰田汽车公司开始

用Alcan 公司的20%SiC/Al-Si 来制作刹车盘；美

国Lanxide 公司生产的SiCp/Al 汽车刹车片于1996

年投入批量生产[13]；德国已将该材料制作的刹车盘

成功应用于时速为160km/h 的高速列车上。整体

用锻造的SiCp/Al 活塞已成功用于法拉利生产的一

级方程式赛车。

3.3 在运动器械上的应用

BP 公司研制的20%SiCp/2124Al 自行车框架已

在Raleigh 赛车上使用；SiCp /Al 复合材料可应用于

自行车链轮、高尔夫球头和网球拍等高级体育用品；

在医疗上用于体的制造。

4 制备及成型方法

一般来说， 根据铝基体状态的不同，SiCp/Al 的

制备方法大致可分为固态法和液态法两类。目前主

要有粉末冶金法、喷射沉积法、搅拌铸造法和挤压铸

造法。

4.1 粉末冶金法

粉末冶金法又称固态金属扩散法，该方法由于克

增强相/ 基体增强相含量

拉伸强度

/MPa

弹性模量

/GPa

伸长率(%)

SiC/Al-4Cu 15 476 92 2.3

SiCp /ZL101 20 375 101 1.64

SiCp /ZL101A 20 330 100 0.5

SiCp /6061 25 517 114 4.5

SiCp /2124 25 565 114 5.6

Al2O3 /Al-1.5Mg 20 226 95 5.9

Cf /Al 26 387 112 -

表2 金属基复合材料的力学性能[1]

Tab.2 Mechanical properties of metal matrix composite[1]

94

《热加工工艺》2011 年第40 卷第12 期

下半月出版Material & Heat Treatment 材料热处理技术

服了碳化硅颗粒与铝合金熔液润湿困难的缺点，因而

是最先得到发展并用于SiCp/Al 的制备方法之一。具

体制备SiCp/Al 的粉末冶金工艺路线有多种，目前最

为流行和典型的工艺流程为：碳化硅粉末与铝合金粉

末混合一冷模压(或冷等静压)一真空除气一热压烧

结(或热等静压)一热机械加工(热挤、轧、锻)。

粉末冶金法的优点在于碳化硅粉末和铝合金粉

末可以按任何比例混合，而且配比控制准确、方便。

粉末冶金法工艺成熟，成型温度较低，基本上不存在

界面反应、质量稳定，增强体体积分数可较高，可选

用细小增强体颗粒。缺点是设备成本高，颗粒不容易

均匀混合，容易出现较多孔隙，要进行二次加工，以

提高机械性能，但往往在后续处理过程中不易消除；

所制零件的结构、形状和尺寸都受到一定的限制，粉

末冶金技术工艺程序复杂，烧结须在在密封、真空或

保护气氛下进行， 制备周期长， 降低成本的可能性

小，因此制约了粉末冶金法的大规模应用。

4.2 喷射沉积法

喷射沉积法是1969 年由Swansea 大学Singer

教授首先提出[14]，并由Ospray 金属有限公司发展成

工业生产规模的制造技术。该方法的基本原理是：对

铝合金基体进行雾化的同时，加入SiC 增强体颗粒，

使二者共同沉积在水冷衬板上， 凝固得到铝基复合

材料。该工艺的优点是增强体与基体熔液接触时间

短，二者反应易于控制；对界面的润湿性要求不高，

可消除颗粒偏析等不良组织， 组织具有快速凝固特

征；工艺流程短、工序简单、效率高，有利于实现工业

化生产。缺点是设备昂贵，所制备的材料由于孔隙率

高而质量差必须进行二次加工， 一般仅能制成铸锭

或平板； 大量增强颗粒在喷射过程中未能与雾化的

合金液滴复合， 造成原材料损失大， 工艺控制较复

杂，增强体颗粒利用率低、沉积速度较慢、成本较高。

4.3 搅拌铸造法

搅拌铸造法的基本原理[15-17]：依靠强烈搅拌在合

金液中形成涡漩的负压抽吸作用， 将增强体颗粒吸

入基体合金液体中。具体工艺路线：将颗粒增强体加

入到基体金属熔液中， 通过一定方式的搅拌与一定

的搅拌速度使增强体颗粒均匀地分散在金属熔体

中，以达到相互混合均匀与浸润的目的，复合成颗粒

增强金属基复合材料熔体。然后可浇铸成锭坯、铸件

等使用。该方法的优点是：工艺简单、设备投资少、生

产效率高、制造成本低、可规模化生产。缺点是：加入

的增强体颗粒粒度不能太小， 否则与基体金属液的

浸润性差， 不易进入金属液或在金属液中容易团聚

和聚集；普遍存在界面反应，强烈的搅拌容易造成金

属液氧化，大量吸气及夹杂物混入，颗粒加入量也受

到一定限制，只能制成铸锭，需要二次加工。

4.4 挤压铸造法

挤压铸造法是首先把SiC 颗粒用适当的粘结剂粘

结，制成预制块放入浇注模型中，预热到一定的温度，

然后浇入基体金属液，立即加压，使熔融的金属熔液浸

渗到预制块中，最后去压、冷却凝固形成SiCp/Al。该方

法的优点是：设备较简单且投资少，工艺简单且稳定

性较好，生产周期短，易于工业化生产，能实现近无余

量成型，增强体体积分数较高，基本无界面反应。缺点

是容易出现气体或夹杂物，缺陷比较多，需增强颗粒

需预先制成预成型体， 预成型体对产品质量影响大，

模具造价高，而且复杂零件的生产比较困难。

5 SiCp /Al 复合材料发展的建议与对策

SiCp /Al 复合材料作为一种新的结构材料有着

广阔的发展前景, 但要实现产业化还需做大量的研

究工作。除了要对SiCp/Al 复合材料的制备工艺、界

面结合状态、增强机制等方面的内容做进一步研究，

其相关领域的研究及发展也应给予重视。

5.1 现有制备工艺进一步完善和新工艺的开发

现有工艺制备方法虽然已经成功制造了复合材

料，但很难用于工业化生产且尚处于实验室研究阶

段[18]。SiC 颗粒存在于铝液中，使金属液粘度提高，流动

性降低，铸造时充填性变差，当颗粒含量增加至20%或

在较低温度(<730℃)时，流动性急剧降低以致于无法正

常浇注。另外，SiC颗粒具有较大的表面积， 表面能较

大，易吸附气体并带入金属液中，而金属液粘度大也易

卷入气体并难以排出，产生气孔缺陷。因此，对现有工

艺的进一步完善和新工艺的开发成为下一步研究工作

的主要任务。

5.2 后续加工工艺的研究

金属基复合材料的切削加工、焊接、热处理等后

续加工工艺的研究较少，成为限制其应用的瓶颈。高

强度、高硬度增强体的加入使金属基复合材料成为

难加工材料[18-19]，而由于增强体与基体合金的热膨胀

系数差异大引起位错密度的提高， 也使金属基复合

95

Hot Working Technology 2011, Vol.40, No.12

材料热处理技术Material & Heat Treatment 2011 年6 月

材料的时效行为与基体合金有所不同[20]。另外，增强

体影响焊接熔池的粘度和流动性， 并与基体金属发

生化学反应限制了焊接速度， 给金属基复合材料的

焊接造成了极大困难。因此， 解决可焊性差的问题

也成为进一步研究的主要方向。

5.4 环境性能方面的改善

金属基复合材料的环境性能方面的研究， 即如

何解决金属基复合材料与环境的适应性， 实现其废

料的再生循环利用也引起了一些学者的重视， 这个

问题关系到有效利用，实现社会可持续发展，因

此， 关于环境性能方面的研究将是该领域今后研究

的热点。由于铝基复合材料是由两种或两种以上组

织结构、物理及化学性质不同的物质结合在一起形

成一类新的多相材料， 其回收再利用的技术难度要

比传统的单一材料大得多。随着铝基复合材料的批

量应用，必然面临废料回收的问题，通过对复合材料

的回收再利用， 不但可减少废料对环境的污染还可

减低铝基复合材料的制备成本、降低价格，增加与其

他材料的竞争力，有利于促进自身的发展。文献[21]

配制了混合盐溶剂， 用熔融盐法成功地分离出颗

粒增强铝基复合材料中的增强材料，研究结果表明，

利用该技术处理颗粒增强铝基复合材料， 其回收利

用率可达85%。

6 结语

与铝合金基体相比， 铝基复合材料具有更高的

使用温度、模量和强度，热稳定性增加及更好的耐磨

损性能，它的应用将越来越广泛。然而，在目前的

研究中仍然存在许多疑问和有待解决的问题， 例如

怎样去克服铝基复合材料突出的界面问题， 并且力

求研究结果有助于改善生产应用问题； 在制备过程

前后， 怎样通过热处理手段来改善成品的各方面性

能；如何利用由于热失配造成的内、外应力使材料服

役于各种环境。此外，原位反应中仍不免其他副反应

夹杂物存在， 同时对增强体的体积分数也难以精确

控制，这些都是亟待研究解决的问题。

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五金模具

百科名片

五金模具是在工业生产中，用各种压力机和装在压力机上的专用工具，通过压力把金属材料制出所需形状的零件或制品，这种专用工具统称为五金模具。

目录

基本简介

基本分类根据工艺性质分类

根据工序组合程度分类

模具材料

模具设计

设计准备

加工技术

维护保养基本简介

基本分类 根据工艺性质分类

根据工序组合程度分类

模具材料

模具设计

设计准备

加工技术

维护保养

展开 编辑本段基本简介

我们日常生产、生活中所使用到的各种工具和产品，大到机床的底座、 五金模具

机身外壳，小到一个胚头螺丝、纽扣以及各种家用电器的外壳，无不与模具有着密切的关系。模具的形状决定着这些产品的外形，模具的加工质量与精度也就决定着这些产品的质量。因为各种产品的材质、外观、规格及用途的不同，模具分为了铸造模、锻造模、压铸模、冲压模等非塑胶模具，以及塑胶模具。

编辑本段基本分类

根据工艺性质分类

（1）冲裁模 沿封闭或敞开的轮廓线使材料产生分离的模具。如落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模、剖切模等。 （2）弯曲模 使板料毛坯或其他坯料沿著直线（弯曲线）产生弯曲变形，从而获得一定角度和形状的工件的模具。 （3）拉深模 是把板料毛坯制成开口空心件，或使空心件进一步改变形状和尺寸的模具。 （4）成形模 是将毛坯或半成品工件按图凸、凹模的形状直接复制成形，而材料本身仅产生局部塑性变形的模具。如胀形模、缩口模、扩口模、起伏成形模、翻边模、整形模等。

根据工序组合程度分类

（1）单工序模 在压力机的一次行程中，只完成一道冲压工序的模具。 （2）复合模 只有一个工位，在压力机的一次行程中，在同一工位 五金模具

上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。 （3）级进模（也称连续模） 在毛坯的送进方向上，具有两个或更多的工位，在压力机的一次行程中，在不同的工位上逐次完成两道或两道以上冲压工序的模具。 连续模(级进模), 压力机在一次冲压行程中，用带状冲压原材料，在一副模具上用几个不同的工位同时完成多道冲压工序的冷冲压冲模，模具每冲压完成一次，料带定距移动一次，至产品完成。 连续模在冲压过程中材料料带始终向一个方向运动；模具内部料带切断后向两个或者两个以上方向运动的叫级进模；料带送料在模具内部完成的叫自动连续模；在一个冲压生产链上用不同工艺的冲压模具用机械手或其他自动化设施，用模具或者零件移动完成工件冲压加工额定模具叫多工位模。

编辑本段模具材料

模具材料最重要的因素是热强度和热稳定性，常用模具材料：工作温度 成形材料 模具材料＜30℃ 锌合金 Cr12、Cr12MoV、GCr15、T8、T10 300～500℃ 铝合金、铜合金 5CrMnMo、3Cr2W8、9CrSi、W18Cr4V、5CrNiMo、W6Mo5Cr4V2、M2 500～800℃ 铝合金、铜合金、钢钛 GH130、GH33、GH37 800～1000℃ 钛合金、钢、不锈钢、镍合金 K3、K5、K17、K19、GH99、IN100、ЖC-6NX88、MAR-M200、TRW-NASA、WA ＞1000℃ 镍合金 铜基合金

编辑本段模具设计

（1）． 进行材料（产品材料，模具材料）方向的研讨。 （2）． 凹凸模间隙大小。 （3）． 导正销位置和数量充分。 五金模具

（4）． 是否考虑废料反弹，顺送模出料是否顺畅。 （5）． 是否设计了监视器，废料反弹传感器。 （6）． 定位板和浮升销选择适当。 （7）． 螺栓（包括卸料螺栓）数量，大小，位置是否选择适当。 （8）． 考虑冲裁力，选择冲床。

编辑本段设计准备

1、必需的图纸、金型仕样书的内容等的确认： 在正式的金型设计之前，下列图纸或文件通常要具备： ① 部品图；②金型设计制作仕样书；③设计制作契约书；④其他 并且要对上述资料完全理解，不明确处要得到客户的确认。 2、把握图面的概要 部品图决定了金型设计的最终目的，必须透彻地理解。日本客户提供的部品图是按照JIS制图规定用三角法绘制的，通常由以下部分构成： 正面图、平面图、侧面图、断面图、详细图、参考图、注记、公差一览、仕上记号一览、标题栏、其他 在视图过程中要注意以下方面： ① 公差要求较严格处；②对金型构造有影响的部位；3 现有 五金模具

图面无法理解的部分；④注记别突出的事项 ⑤特殊的材料和热处理要求；⑥部品壁厚较薄处（t<0.6mm） ⑦部品壁厚较厚处；⑧外观上有无特别仕样要求 ⑨三维曲面部分；⑩设计者、日期、纳期、价格等 3、部品立体形状的理解 部品图是二维绘制的，要通过视图转换成设计者头脑中的三维形状，而手绘立体图对此很有帮助。准备好纸和铅笔。首先绘制出制品的大致外形轮廓，然后再根据自己对部品图的理解，绘制出部品各部位的断面图。 上述这些对将来分型面的确定、入子的分割非常重要。如果条件允许，使用粘土等物来帮助理解会更好。 4、标题栏的检讨 部品图的标题栏一般注明了图面中的公差、部品的材料等一些内容，必须要认真研读。 ①部品名；②图名；③图番；④材质（包括收缩率）；⑤仕样，指材质的详细仕样，如生产厂家、商品名、树脂代号；⑥尺度；⑦设计者；⑧变更栏； 5、注记部分的检讨 ⑴浇口种类、位置、数量 如无特殊要求，则金型设计者在自行决定后需征得客户的同意。 ⑵入子分割线的要求 由于入子分隔线会在制品表面形成接痕，影响外观，尤其对折叠部位有害，所以设计者应遵守部品图的规定。

编辑本段加工技术

粗加工模具粗加工的主要目标是追求单位时间内的材料去除率，并为半精加工准备工件的几何轮廓。在切削过程中因切削层金属面积发生变化，导致刀具承受的载荷发生变化，使切削过程不稳定，刀具磨损速度不均匀，加工表面质量下降。 开发的许多CAM软件可通过以下措施保持切削条件恒定，从而获得良好的加工质量。恒定的切削载荷。通过计算获得恒定的切削层面积和材料去除率，使切削载荷与刀具磨损速率保持均衡，以提高刀具寿命和加工质量。避免突然改变刀具进给方向。避免将刀具埋入工件。如加工模具型腔时，应避免刀具垂直插入工件，而应用倾斜下刀方式(常用倾斜角为20°～30°)，最好用螺旋式下刀以降低刀具载荷；加工模具型芯时，应尽量先从工件外部下刀然后水平切入工件。刀具切入、切出工件时应尽可能用倾斜式(或圆弧式)切入、切出，避免垂直切入、切出。用攀爬式切削(Climbcutting)可降低切削热，减小刀具受力和加工硬化程度，提高加工质量。半精加工模具半精加工的主要目标是使工件轮廓形状平整，表面精加工余量均匀，这对于工具钢模具尤为重要，因为它将影响精加工时刀具切削层面积的变化及刀具载荷的变化，从而影响切削过程的稳定性及精加工表面质量。粗加工是基于体积模型(Volumemodel)，精加工则是基于面模型(Surfacemodel)。而以前开发的CAD/CAM系统对零件的几何描述是不连续的，由于没有描述粗加工后、精加工前加工模型的中间信息，故粗加工表面的剩余加工余量分布及最大剩余加工余量均是未知的。因此应对半精加工策略进行优化以保证半精加工后工件表面具有均匀的剩余加工余量。 优化过程包括：粗加工后轮廓的计算、最大剩余加工余量的计算、最大允许加工余量的确定、对剩余加工余量大于最大允许加工余量的型面分区(如凹槽、拐角等过渡半径小于粗加工刀具半径的区域)以及半精加工时刀心轨迹的计算等。现有的模具高速加工CAD/CAM软件大都具备剩余加工余量分析功能，并能根据剩余加工余量的大小及分布情况用合理的半精加工策略。如OpenMind公司的HyperMill和HyperForm软件提供了束状铣削(Pencilmilling)和剩余铣削(Restmilling)等方法来清除粗加工后剩余加工余量较大的角落以保证后续工序均匀的加工余量。Pro/Engineer软件的局部铣削(Localmilling)具有相似的功能，如局部铣削工序的剩余加工余量取值与粗加工相等，该工序只用一把小直径 铣刀 来清除粗加工未切到的角落，然后再进行半精加工；如果取局部铣削工序的剩余加工余量值作为半精加工的剩余加工余量，则该工序不仅可清除粗加工未切到的角落，还可完成半精加工。 最新的发展是由外接计算机与数控机床通过RS-232C串行口直接连接，直接进行NC程序的快速，准确的传输，并且外接计算机可与多台具有相同的或者不同控制系统的数控机床相连接，进行信息共享，并能管理多台机床组成的数控工段内的生产过程中的信息，以减少生产准备，尤其是数控NC程序的准备时间。随着CAD/CAM,集成管理软件的成熟，以及对柔性制造系统的需求的增加，数控机床的使用，从单机使用到计算机集成管理是生产加工业技术发展的方向。 正是基于机械加工业存在的上述问题,以及CAD/CAM系统新技术新概念的引用,MIS系统,ERP系统的不断引进,更进一步,CIMS技术在国内的发展,车间底层的信息集成是重中之重。为此,我们设计开发了以下介绍的用于车间加工设备集成的各种产品。 精加工模具的高速精加工策略取决于刀具与工件的接触点，而刀具与工件的接触点随着加工表面的曲面斜率和刀具有效半径的变化而变化。对于由多个曲面组合而成的复杂曲面加工，应尽可能在一个工序中进行连续加工，而不是对各个曲面分别进行加工，以减少抬刀、下刀的次数。然而由于加工中表面斜率的变化，如果只定义加工的侧吃刀量(Stepover)，就可能造成在斜率不同的表面上实际步距不均匀，从而影响加工质量。Pro/Engineer解决上述问题的方法是在定义侧吃刀量的同时，再定义加工表面残留面积高度(Scallopmachine)；HyperMill则提供了等步距加工(Equidistantmachine)方式，可保证走刀路径间均匀的侧吃刀量，而不受表面斜率及曲率的限制，保证刀具在切削过程中始终承受均匀的载荷。 一般情况下，精加工曲面的曲率半径应大于刀具半径的1.5倍，以避免进给方向的突然转变。在模具的高速精加工中，在每次切入、切出工件时，进给方向的改变应尽量用圆弧或曲线转接，避免用直线转接，以保持切削过程的平稳性。进给速度的优化目前很多CAM软件都具有进给速度的优化调整功能：在半精加工过程中，当切削层面积大时降低进给速度，而切削层面积小时增大进给速度。应用进给速度的优化调整可使切削过程平稳，提高加工表面质量。切削层面积的大小完全由CAM软件自动计算，进给速度的调整可由用户根据加工要求来设置。