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緒論 (金屬及合金的通性 (金屬及合金之定義 (定義:金屬具有延展性及電、熱傳導性 ,有光澤之結晶元素, 金屬藉著自由電子可以導電導熱, 黃銅是銅…
緒論
金屬及合金的通性
金屬及合金之定義
定義:金屬具有延展性及電、熱傳導性
,有光澤之結晶元素
金屬藉著自由電子可以導電導熱
黃銅是銅---鋅合金
青銅是銅---錫合金
合金定義:在一種金屬內,加入其他金屬
或非金屬,而形成仍具有金屬特質的物質
常溫是固體存在,且結晶體(汞除外)
塑型變形的能力,富於延性及展性
為電、熱之良導體
特殊之金屬光澤且不透明
有一定的熔點
鎢3410度最高
錫232度最低
比重通常大於1
工業用金屬材料的種類
純金屬
常用金屬
鐵銅鉛錫鋁鎂鋅鎳等..
合金用金屬
錳鉻鎢鈷鈦釩鉬等...
貴金屬
金銀鉑銥鋨銠钌等...
合金
鐵和鋼
碳鋼、合金鋼、鑄鐵等。
銅合金
黃銅、青銅等。
鋁合金及鎂合金
鎳合金
錫、鉛、鋅合金
鉛字合金、軸承合金;易熔合金等...
金屬的結晶構造與組織
金屬的晶粒
金屬由液態凝固時,所會發生的現象
瞭解金屬的組織
金屬的晶粒大小
約0.01~0.1mm
形狀多呈現不規則多角形
普通的金屬材料由許多晶粒構成的物質
這種物質稱為結晶體
溫度降到接近凝固點時
凝聚體的原子團小,自由能高不穩定
稱為核胚
凝聚夠大,超過臨界大小,及穩定的晶核
稱為凝核及孕核
結晶化
溫度降低凝固點
晶核乃到處出現
稱結晶化
金屬原子不斷向晶核聚集,且以一訂規則排列
金屬的結晶構造
規則排列
原子按照結晶格子排列的意思
結晶格子是一種假想的格子
恰好可以代表晶體內原子在空間的配列
稱為空間格子
單位晶胞
結晶格子一再分割至最小
金屬的單位晶胞有三種
體心立方(BCC)格子
一個BCC單位晶胞原子數為兩個
1/8x8+1
每一個BCC原子都有八個鄰近的原子相接
這種密接的鄰近原子數稱配位數
BCC:鐵、鹼金屬、釩族鉻族元素
面心立方(FCC)格子
一個FCC單位細胞有四個原子數
1/8x8+1/2x6=4
配位數12
填滿因子為0.71
銅.銀.金.鋁.鎳.鈣
六方密排、六方密方(HCP)格子
一個HCP單位晶胞有六個原子數
1/6x12+1/2x2+3=6
配數位12
填滿因子為0.74
FCC與HCP都是緊密排列
大部分金屬晶體都是緊密排列的FCC或HCP
鋅、鎘、鎂、鈦
金屬的塑性變形
金屬之塑性加工
一般區分
熱加工
冷加工
抽拉
把直徑較大材料通過直徑小的抽拉模向前拉
使直徑變小,反覆通過直徑小達到預期的直徑
壓製
材料於壓模上
壓桿由上適當力量和速度下壓形成成品
鍛造
材料放在鍛模間
上下或左右施加衝擊力改變材料高度寬度
擠製
材料放在擠製機裡
擠桿施力壓擠,材料通過各種形狀的擠製模
滾軋
金屬經過長排不同間距滾輪
使材料厚度越小達到預期的尺寸
旋壓
常用於鍋子容器製作