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鋼鐵
    鋼鐵是鐵碳合金的總稱。根據(jù)含碳量的不同，鐵碳合金分為鋼與鑄鐵兩大類，鋼是含碳量小于1．8％的鐵碳合金。碳鋼是最常用的普通鋼，冶煉方便、加工容易，在多數(shù)情況下可滿足使用要求。按照含碳量的不同，碳鋼又分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。隨含碳量的升高，碳鋼的硬度增加、韌性下降。在碳鋼的基礎(chǔ)上加入一些合金元素，如Si、W、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti等，可使鋼的組織結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生變化，從而具有一些特殊性能。如加入一定量的Cr和Ni等可煉成不銹鋼，加入Mn可煉成特別硬的錳鋼。

    煉鋼實際上調(diào)整鐵中碳的含量，同時除去一些有害的雜質(zhì)，如硫、磷等。碳在鋼中的存在方式是填充在鐵晶格的孔隙中，形成間隙合金。碳以四種方式存在于鐵晶格中，形成奧氏體、馬氏體、滲碳體和鐵素體四種物相。奧氏體是碳原子間充在γ－Fe晶格間隙位置上的間隙固溶體（圖6-2（a））；馬氏體是碳原子在α－Fe中形成的過飽和的間隙固溶體（圖6－2（b））；滲碳體是鐵和碳形成的間隙化合物（Fe₃C）；鐵素體是碳在α－Fe中形成的間隙固溶體。

鋁合金
    鋁在地殼中的含量僅次于氧和硅，是金屬中含量最高的。純鋁的密度較低，為2．7g／cm³，是鋼密度的1／3。純鋁有著良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性（僅次于Au、Ag、Cu），延展性。鋁還具有良好的耐腐蝕性。鋁與氧的親和力很大，在大氣中常溫下即能與氧化合，形成一層致密的Al₂O₃薄膜，保護(hù)內(nèi)層金屬不再氧化。
    純鋁的機械性能不高，不適宜作承受較大載荷的結(jié)構(gòu)件。為了提高鋁的機械性能能，在純鋁中加入某些合金元素，如Cu、Mg、Zn、Si、Mn和稀土元素等，制成鋁合金。鋁合金的突出特點是密度小、強度高。鋁中加入Mn、Mg形成的Al－Mn、Al－Mg合金有很好的耐腐蝕性、良好的塑性和較高的強度，稱為防銹合金，用于制造油箱、容器、管道和鉚釘?shù)取ｄX中加入Cu、Mg、Zn等形成的Al－Cu－Mg和Al－Cu－Mg－Zn系合金的強度較防銹鋁合金高，稱為硬鋁合金，但防燭性能下降。新近開發(fā)的高強度硬鋁，強度進(jìn)一步提高，而密度比普通硬鋁合金減小15%，且能擠壓成型，可用作摩托車骨架和輪圈等構(gòu)件。Al－Li合金可制作飛機零件和承受載荷的高級運動器材。目前，高強鋁合金廣泛用于飛機、艦艇和載重汽車等制造，可增加載重量，提高運行速度，并具有抗海水腐蝕、避磁性等優(yōu)點。
   

鈦合金

    鈦是地殼中儲藏量最豐富的元素之一，含量占地殼質(zhì)量的0．61％，在諸元素的分布序列中居第九位。金屬鈦為銀白色，外觀似鋼，熔點達(dá)1672℃，比鐵和鎳的熔點都高，屬難熔金屬，是一種很好的熱強合金材料。鈦的優(yōu)良性能是密度小、強度高。鈦的韌性強于鐵，而密度只有鐵的一半多一點，而且不會生銹。鈦的密度比鋁大不到2倍，強度卻比鋁高3倍，而且耐熱性優(yōu)于鋁。
    液態(tài)鈦幾乎能溶解所有的金屬，形成固溶體或金屬化合物等多種合金。鈦合金在治金、電力、化工、石油、航空航天及軍事工業(yè)中有著廣泛應(yīng)用。例如Ti－6Al－4V合金具有較高的機械性能和高溫變形能力，穩(wěn)定性高，可在較寬的溫度范圍內(nèi)使用，而用于制造波音747飛機主起落架的承力結(jié)構(gòu)件；Ti－6Al－2Sn－4Zn－2Mo、Ti－7．7Al－11Zr－0．6Mo－1Nb合金可在500℃以上長期工作而用于制造汽車排氣閥；Ti－5Al－2．5Sn（低氧）和Ti－6Al－4V（低氧）又是重要的低溫材料，它們的使用溫度分別可達(dá)到－253℃和－196℃，可用作宇宙飛船中的液氫容器和低溫高壓容器。此外，鈦及其合金的耐腐蝕性也尤為突出，如Ti－0．2Pd和Ti－0．8Ni－0．3Mo在濃度為20％的鹽酸中年腐蝕速率只有0．255mm，是純鈦年腐蝕速率的1／100。由于鈦及其合金具有許多優(yōu)異的性能，因而鈦享有“第三金屬”和“未來的金屬”的美稱。