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    金屬材料是以金屬元素為基礎(chǔ)的材料。純金屬的直接應(yīng)用很少，因此金屬材料絕大多數(shù)是以合金的形式出現(xiàn)，合金是由一種金屬與一種或幾種其他金屬、非金屬熔合在一起生成的具有金屬特性的物質(zhì)。金屬材料一般具有優(yōu)良的力學(xué)性能、可加工性及優(yōu)異的物理特性。金屬材料的性質(zhì)主要取決于它的成分、顯微組織和制造工藝，人們可以通過調(diào)整和控制成分、組織結(jié)構(gòu)和工藝，制造出具有不同性能的工藝材料。在近｛代的物質(zhì)文明中，金屬材料如鋼鐵、鋁、銅等起了關(guān)鍵作用，至今這類材料仍具有強(qiáng)大的生命力。

    迄今為止，人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的元素和人工合成的元素加在一起，共有117種，其中金屬元素94種，占元素總數(shù)的4／5。它們位于元素周期表中硼—硅—砷—碲—砹和鋁—鍺—銻—釙構(gòu)成的對角線的左下方。對角線附近的鍺、砷、銻、碲等為準(zhǔn)金屬，即性質(zhì)介于金屬和非金屬之間的單質(zhì)，準(zhǔn)金屬大多可作半導(dǎo)體。
    地球上金屬資源極其豐富，除了金、鉑等極少數(shù)金屬以單質(zhì)形態(tài)存在于自然界以外，絕大多數(shù)金屬在自然界中以化合物的形式存在于各種礦石中，此外，海水中含有大量的鉀、鈣、鈉、鎂的氯化物、碳酸鹽等。
    雖然純金屬具有良好的塑性、導(dǎo)電導(dǎo)熱性，但純金屬的性能往往不能滿足生產(chǎn)需要，實(shí)際應(yīng)用最多的是各種合金。合金是由一種金屬與另一種或幾種其他金屬或非金屬熔合在一起形成的具有金屬特性的物質(zhì)。按其結(jié)構(gòu)，合金可分為以下三種類型：
    （1）固溶體。以一種金屬為溶劑，另一種金屬或非金屬為溶質(zhì)，共熔后形成的固態(tài)金屬，稱作固溶體。固溶體保持了溶劑金屬的晶格類型，溶質(zhì)原子可以不同方式分布于溶劑金屬的晶格中，根據(jù)溶質(zhì)原子在溶劑晶格中位置的不同，可分為取代固溶體和間隙固溶體兩種，如圖6－1所示。

    （2）金屬屬化合物。當(dāng)兩種組分的原子半徑和電負(fù)性相差較大時，可形成金屬化合物。金屬化合物的晶格不同于原來金屬的晶格，但往往比純金屬有更高的熔點(diǎn)和硬度。例如鐵碳合金中形成的Fe₃C，稱作滲碳體。
    （3）機(jī)械混合物。兩種金屬在熔融狀態(tài)時完全互熔，但凝固后各組分又分別結(jié)晶，組成兩種金屬晶體的混合物，整個金屬不完全均勻。例如鋼中，滲滲碳體和鐵素體相間存在，形成機(jī)械混合物。機(jī)械混合物的主要性質(zhì)是各組分金屬的平均性質(zhì)。