合金的發展歷史

Ⅰ 鎢合金的發展歷史

1907年，一種低鎳含量的鎢合金問世， 它是通過機械加工方法制備的，但是嚴重的脆性妨礙了它的應用。直到1909年，美國通用電器公司的庫利奇(w．D．Coolidge)通過粉末冶金法製得 鎢坯條，再利用機械加工生產出在室溫下具有延性的鎢絲，從而奠定了鎢絲加工業的基礎，也奠定了粉末冶金的基礎。
然而這種「延性」鎢合金在燈泡點燃後表現出明顯的脆性。1913年，平奇(Pintsch)發明了釷鎢絲(ThO2的 含量為1%～2%)，從而使白熾燈絲的脆性大大降低。起初，燈絲的下垂(見鎢絲的抗下垂性能)並不是一個問題，因為此時的燈絲是直絲，但1913年以後， 蘭米爾(Langmuir)將直絲改為螺旋絲，這樣，當燈泡使用時，高的工作溫度和自重的作用使燈絲下垂，因而純鎢和釷鎢都難以滿足使用要求。
為了解決鎢絲下垂和壽命短等問題，1917年，柏斯(A．Pacz)發明了高溫下「不變形」的鎢合金。起初，他在制備純鎢時採用耐火坩堝焙燒WO3，無意中發現用這種WO3還原所得鎢粉製成的鎢絲螺旋，經再結晶後異常神秘地不再下垂。隨後，經過218次反復實驗驗證，他終於發現在鎢酸(WO3·H2O)中添加鉀和鈉的硅酸鹽，經過還原、壓制、燒結、加工等製得的鎢絲，再結晶後形成相當粗的晶粒結構，既不軟又抗下垂，這是最早的不下垂鎢絲。柏斯的發現奠定了不下垂鎢絲的生產基礎，直到現在美國仍稱不下垂鎢絲為「218鎢絲」，以紀念柏斯的這項重大發現。
摻雜鎢合金的生產工序冗長，包括鎢冶煉、粉末冶金制坯和塑性加工幾個主要階段。
摻雜鎢合金的生產通常選用仲鎢酸銨(APT)為原料。從鎢精礦製取仲鎢酸銨除了傳 統的經典工藝外，20世紀50年代國際上開展了萃取法和離子交換法的研究，中國在70年代也採用了這些工藝，從而簡化了工藝流程，提高了鎢的回收率。20世紀60年代以來，許多國家都相繼採用藍色氧化鎢摻雜工藝代替三氧化鎢摻雜，從而提高了摻雜效果。鎢粉的酸洗是20世紀60年代開始應用於生產的，其主要目的在於洗去鎢粉中多餘的摻雜劑、超細粉和部分有害雜質，從而改善加工性能，提高鎢絲的高溫性能。從20世紀60年代開始，孔型軋製法不斷得到應用。孔型軋制是使坯料在一對旋轉著的軋輥的孔 型中通過，在軋輥壓力的作用下使斷面減縮和長度延伸。
雖然只有少部分鎢礦最終被做成燈鎢絲和類似的產品，鎢在科學上和技術上所承擔的最重要的意義就是其研究成果向實際應用的轉換。所獲得的知識在粉末冶金新的領域，尤其是在硬質合金的製造上具有不可估量的價值。

Ⅱ 封接合金的發展歷程

19世紀初，已開始用鉑作為封接材料與軟玻璃封接。1879年，愛迪生(T.Edison)發明的白熾燈泡以及早期的電子管和X射線管通過玻璃的引出線都用鉑絲。在 1896年法國吉堯姆 (C.E.Guillaume)製成因瓦(Invar)合金(36Ni-Fe)以後,又派生出了代替鉑的46Ni-Fe封接合金，這是最早的封接合金。後來進一步改進這種合金,在表面覆一層薄銅,這種覆銅的42Ni-Fe絲(俗稱杜美絲，Dumet Wire)用作非匹配軟玻璃封接引出線一直使用到70年代。隨著電真空技術的發展，出現了熔點高、熱穩定性好、熱膨脹系數更低的硬玻璃。初期採用鉬或鎢與硬玻璃封接。20世紀30年代出現了與硬玻璃封接的稱為可伐 (Kovar)的Fe-Ni-Co合金;此外,還出現了與軟玻璃封接的Fe-Ni-Cr系、Fe-Cr系、Fe-Ni-Cu系等封接合金。
第二次世界大戰後，隨著超高頻、大功率電真空器件的發展，出現了與氧化鋁、氧化鈹等陶瓷封接的合金。對膨脹合金提出兼具高導熱、高導電、無磁性等物理性能的要求。為此採用了復合膨脹合金（如覆銅的可伐合金帶材和絲材）、含難熔金屬的封接合金 （如Ni-Mo、Ni-Mo-W系等），但用量都不大。
在一定的溫度范圍內，金屬與玻璃的熱膨脹系數相一致的封接稱為匹配封接。兩者的熱膨脹系數相差較大的封接稱為非匹配封接。一般採用匹配封接，以保證密封質量。附表列出了一些常用封接合金的牌號、成分、平均熱膨脹系數和用途。圖2和3分別示出合金、玻璃和陶瓷的膨脹曲線。

Ⅲ 鈦合金的發展歷史

鈦是20世紀50年代發展起來的一種重要的結構金屬，鈦合金因具有強度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點而被廣泛用於各個領域。世界上許多國家都認識到鈦合金材料的重要性，相繼對其進行研究開發，並得到了實際應用。
第一個實用的鈦合金是1954年美國研製成功的Ti-6Al-4V合金，由於它的耐熱性、強度、塑性、韌性、成形性、可焊性、耐蝕性和生物相容性均較好，而成為鈦合金工業中的王牌合金，該合金使用量已佔全部鈦合金的75%～85%。其他許多鈦合金都可以看作是Ti-6Al-4V合金的改型。
20世紀50～60年代，主要是發展航空發動機用的高溫鈦合金和機體用的結構鈦合金，70年代開發出一批耐蝕鈦合金，80年代以來，耐蝕鈦合金和高強鈦合金得到進一步發展。耐熱鈦合金的使用溫度已從50年代的400℃提高到90年代的600～650℃。A2(Ti3Al)和r（TiAl）基合金的出現，使鈦在發動機的使用部位正由發動機的冷端（風扇和壓氣機）向發動機的熱端（渦輪）方向推進。結構鈦合金向高強、高塑、高強高韌、高模量和高損傷容限方向發展。
另外，20世紀70年代以來，還出現了Ti-Ni、Ti-Ni-Fe、Ti-Ni-Nb等形狀記憶合金，並在工程上獲得日益廣泛的應用。
世界上已研製出的鈦合金有數百種，最著名的合金有20～30種，如Ti-6Al-4V、Ti-5Al-2.5Sn、Ti-2Al-2.5Zr、Ti-32Mo、Ti-Mo-Ni、Ti-Pd、SP-700、Ti-6242、Ti-10-5-3、Ti-1023、BT9、BT20、IMI829、IMI834等[2,4]。
據相關統計數據，2012年我國化工行業用鈦量達2.5萬噸，比2011年有所減少。這是自2009年以來，我國化工用鈦市場首次出現負增長。近些年來，化工行業一直是鈦加工材最大的用戶，其用量在鈦材總用量的佔比一直保持在50%以上，2011年佔比高達55%。但隨著經濟陷入低迷期，化工行業不但新建項目明顯減少，同時還將面臨產業結構調整，部分產品新建產能受到控制，落後產能也將逐步淘汰的境地。受此影響，其對鈦加工材用量的萎縮也變得順理成章。在此之前，便有業內人士預測化工行業用鈦量在2013~2015年間達到峰值。以當前市場表現看來，2012年整體經濟的疲軟有可能使得化工用鈦的衰退期提前。

Ⅳ 金屬材料發展史

人類社會的發展歷程,是以材料為主要標志的。歷史上,材料被視為人類社會進化的里程碑。對材料的認識和利用的能力,決定著社會的形態和人類生活的質量。歷史學家也把材料及其器具作為劃分時代的標志:如石器時代、青銅器時代、鐵器時代、高分子材料時代…… 100萬年以前,原始人以石頭作為工具,稱舊石器時代。1萬年以前,人類對石器進行加工,使之成為器皿和精緻的工具,從而進入新石器時代。現在考古發掘證明我國在八千多年前已經製成實用的陶器,在六千多年前已經冶煉出黃銅,在四千多年前已有簡單的青銅工具,在三千多年前已用隕鐵製造兵器。我們的祖先在二千五百多年前的春秋時期已會冶煉生鐵,比歐洲要早一千八百多年以上。18世紀,鋼鐵工業的發展,成為產業革命的重要內容和物質基礎。19世紀中葉,現代平爐和轉爐鎳管煉鋼技術的出現,使人類真正進入了鋼鐵時代。與此同時,銅、鉛、鋅也大量得到應用,鋁、鎂、鈦等金屬相繼問世並得到應用。直到20世紀中葉,金屬材料在材料工業中一直佔有主導地位。20世紀中葉以後,科學技術迅猛發展,作為發明之母和產業糧食的新材料又出現了劃時代的變化。首先是人工合成高分子材料問世,並得到廣泛應用僅半個世紀時間,高分子材料已與有上千年歷史的金屬材料並駕齊驅,並在年產量的體積上已超過了鋼,成為國民經濟、國防尖端科學和高科技領域不可缺少的材料。其次是陶瓷材料的發展。陶瓷是人類最早利用自然界所提供的原料製造而成的材料。50年代,合成化工原料和特殊制備工藝的發展,使陶瓷材料產生了一個飛躍,出現了從傳統陶瓷向先進陶瓷的轉變,許多新型功能陶瓷形成了產業,滿足了電力、電子技術和航天技術的發展和需要。現在人們也按化學成分的不同將材料劃分為金屬材料,無機非金屬材料和有機高分子材料三大類以及他們的復合材料。金屬材料科學主要是研究金屬材料的成分組織、結構、缺陷與性能之間內在聯系的一門學科。金屬材料科學與工程的工作者還要研究各種金屬冶煉和合金化的反應過程和相的關系,金屬材料的制備方法和形成機理,結晶過程以及材料在製造及使用過程中的變化和損毀機理。對其按化學成份進行分類可以分為鋼鐵、有色金屬以及復合金屬材料。按用途分類包括結構材料和功能材料。金屬基復合材料(MMC)因其良好的性能而得到了人們廣泛的關注。它是一類以金屬或合金為基體,以金屬或非金屬線、絲 、纖維、晶須或顆粒狀組分為增強相的非均質混合物,其共同點是具有連續的金屬基體。目前,特別是航空航天部門推進系統使用的材料,其性能已經達到了極限。因此,研製工作溫度更高、比剛度和比強度大幅度增加的金屬基復合材料,已經成為發展高性能結構材料的一個重要方向。1990年美國在航天推進系統中形成了3250萬美元的高級復合材料(主要為MMC)市場,年平均增長率16%,遠高於高性能合金的年增長率1.6%。

Ⅳ 常見幾種合金的分類，性質，用途及發展歷史！！急！

金屬熱處理是將金屬工件放在一定的介質中加熱到適宜的溫度，並在此溫度中保持一定時間後，又以不同速度冷卻的一種工藝方法。

金屬熱處理是機械製造中的重要工藝之一，與其它加工工藝相比，熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學成分，而是通過改變工件內部的顯微組織，或改變工件表面的化學成分，賦予或改善工件的使用性能。其特點是改善工件的內在質量，而這一般不是肉眼所能看到的。

為使金屬工件具有所需要的力學性能、物理性能和化學性能，除合理選用材料和各種成形工藝外，熱處理工藝往往是必不可少的。鋼鐵是機械工業中應用最廣的材料，鋼鐵顯微組織復雜，可以通過熱處理予以控制，所以鋼鐵的熱處理是金屬熱處理的主要內容。另外，鋁、銅、鎂、鈦等及其合金也都可以通過熱處理改變其力學、物理和化學性能，以獲得不同的使用性能。

在從石器時代進展到銅器時代和鐵器時代的過程中，熱處理的作用逐漸為人們所認識。早在公元前770～前222年，中國人在生產實踐中就已發現，銅鐵的性能會因溫度和加壓變形的影響而變化。白口鑄鐵的柔化處理就是製造農具的重要工藝。

公元前六世紀，鋼鐵兵器逐漸被採用，為了提高鋼的硬度，淬火工藝遂得到迅速發展。中國河北省易縣燕下都出土的兩把劍和一把戟，其顯微組織中都有馬氏體存在，說明是經過淬火的。

隨著淬火技術的發展，人們逐漸發現冷劑對淬火質量的影響。三國蜀人蒲元曾在今陝西斜谷為諸葛亮打制3000把刀，相傳是派人到成都取水淬火的。這說明中國在古代就注意到不同水質的冷卻能力了，同時也注意了油和尿的冷卻能力。中國出土的西漢(公元前206～公元24)中山靖王墓中的寶劍,心部含碳量為0.15～0.4%，而表面含碳量卻達0.6%以上，說明已應用了滲碳工藝。但當時作為個人「手藝」的秘密，不肯外傳，因而發展很慢。

1863年，英國金相學家和地質學家展示了鋼鐵在顯微鏡下的六種不同的金相組織，證明了鋼在加熱和冷卻時，內部會發生組織改變，鋼中高溫時的相在急冷時轉變為一種較硬的相。法國人奧斯蒙德確立的鐵的同素異構理論，以及英國人奧斯汀最早制定的鐵碳相圖，為現代熱處理工藝初步奠定了理論基礎。與此同時，人們還研究了在金屬熱處理的加熱過程中對金屬的保護方法，以避免加熱過程中金屬的氧化和脫碳等。

1850～1880年，對於應用各種氣體(如氫氣、煤氣、一氧化碳等)進行保護加熱曾有一系列專利。1889～1890年英國人萊克獲得多種金屬光亮熱處理的專利。

二十世紀以來，金屬物理的發展和其它新技術的移植應用，使金屬熱處理工藝得到更大發展。一個顯著的進展是1901～1925年，在工業生產中應用轉筒爐進行氣體滲碳 ；30年代出現露點電位差計,使爐內氣氛的碳勢達到可控，以後又研究出用二氧化碳紅外儀、氧探頭等進一步控制爐內氣氛碳勢的方法；60年代，熱處理技術運用了等離子場的作用，發展了離子滲氮、滲碳工藝；激光、電子束技術的應用，又使金屬獲得了新的表面熱處理和化學熱處理方法。

二 金屬熱處理的工藝

熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個過程，有時只有加熱和冷卻兩個過程。這些過程互相銜接，不可間斷。

加熱是熱處理的重要步驟之一。金屬熱處理的加熱方法很多，最早是採用木炭和煤作為熱源，進而應用液體和氣體燃料。電的應用使加熱易於控制，且無環境污染。利用這些熱源可以直接加熱，也可以通過熔融的鹽或金屬，以至浮動粒子進行間接加熱。

金屬加熱時，工件暴露在空氣中，常常發生氧化、脫碳(即鋼鐵零件表面碳含量降低)，這對於熱處理後零件的表面性能有很不利的影響。因而金屬通常應在可控氣氛或保護氣氛中、熔融鹽中和真空中加熱，也可用塗料或包裝方法進行保護加熱。

加熱溫度是熱處理工藝的重要工藝參數之一，選擇和控制加熱溫度 ，是保證熱處理質量的主要問題。加熱溫度隨被處理的金屬材料和熱處理的目的不同而異，但一般都是加熱到相變溫度以上，以獲得需要的組織。另外轉變需要一定的時間，因此當金屬工件表面達到要求的加熱溫度時，還須在此溫度保持一定時間，使內外溫度一致，使顯微組織轉變完全，這段時間稱為保溫時間。採用高能密度加熱和表面熱處理時，加熱速度極快，一般就沒有保溫時間或保溫時間很短，而化學熱處理的保溫時間往往較長。

冷卻也是熱處理工藝過程中不可缺少的步驟，冷卻方法因工藝不同而不同，主要是控製冷卻速度。一般退火的冷卻速度最慢，正火的冷卻速度較快，淬火的冷卻速度更快。但還因鋼種不同而有不同的要求，例如空硬鋼就可以用正火一樣的冷卻速度進行淬硬。

金屬熱處理工藝大體可分為整體熱處理、表面熱處理、局部熱處理和化學熱處理等。根據加熱介質、加熱溫度和冷卻方法的不同，每一大類又可區分為若干不同的熱處理工藝。同一種金屬採用不同的熱處理工藝，可獲得不同的組織，從而具有不同的性能。鋼鐵是工業上應用最廣的金屬，而且鋼鐵顯微組織也最為復雜，因此鋼鐵熱處理工藝種類繁多。

整體熱處理是對工件整體加熱，然後以適當的速度冷卻，以改變其整體力學性能的金屬熱處理工藝。鋼鐵整體熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。

退火是將工件加熱到適當溫度，根據材料和工件尺寸採用不同的保溫時間，然後進行緩慢冷卻，目的是使金屬內部組織達到或接近平衡狀態，獲得良好的工藝性能和使用性能，或者為進一步淬火作組織准備。正火是將工件加熱到適宜的溫度後在空氣中冷卻，正火的效果同退火相似，只是得到的組織更細，常用於改善材料的切削性能，也有時用於對一些要求不高的零件作為最終熱處理。

淬火是將工件加熱保溫後，在水、油或其它無機鹽、有機水溶液等淬冷介質中快速冷卻。淬火後鋼件變硬，但同時變脆。為了降低鋼件的脆性，將淬火後的鋼件在高於室溫而低於710℃的某一適當溫度進行長時間的保溫，再進行冷卻，這種工藝稱為回火。退火、正火、淬火、回火是整體熱處理中的「四把火」，其中的淬火與回火關系密切，常常配合使用，缺一不可。

「四把火」隨著加熱溫度和冷卻方式的不同，又演變出不同的熱處理工藝 。為了獲得一定的強度和韌性，把淬火和高溫回火結合起來的工藝，稱為調質。某些合金淬火形成過飽和固溶體後，將其置於室溫或稍高的適當溫度下保持較長時間，以提高合金的硬度、強度或電性磁性等。這樣的熱處理工藝稱為時效處理。把壓力加工形變與熱處理有效而緊密地結合起來進行，使工件獲得很好的強度、韌性配合的方法稱為形變熱處理；在負壓氣氛或真空中進行的熱處理稱為真空熱處理，它不僅能使工件不氧化，不脫碳，保持處理後工件表面光潔，提高工件的性能，還可以通入滲劑進行化學熱處理。

表面熱處理是只加熱工件表層，以改變其表層力學性能的金屬熱處理工藝。為了只加熱工件表層而不使過多的熱量傳入工件內部，使用的熱源須具有高的能量密度，即在單位面積的工件上給予較大的熱能，使工件表層或局部能短時或瞬時達到高溫。表面熱處理的主要方法，有激光熱處理、火焰淬火和感應加熱熱處理，常用的熱源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感應電流、激光和電子束等。

化學熱處理是通過改變工件表層化學成分、組織和性能的金屬熱處理工藝。化學熱處理與表面熱處理不同之處是後者改變了工件表層的化學成分。化學熱處理是將工件放在含碳、氮或其它合金元素的介質(氣體、液體、固體)中加熱，保溫較長時間，從而使工件表層滲入碳、氮、硼和鉻等元素。滲入元素後，有時還要進行其它熱處理工藝如淬火及回火。化學熱處理的主要方法有滲碳、滲氮、滲金屬、復合滲等。

熱處理是機械零件和工模具製造過程中的重要工序之一。大體來說，它可以保證和提高工件的各種性能 ，如耐磨、耐腐蝕等。還可以改善毛坯的組織和應力狀態，以利於進行各種冷、熱加工。

例如白口鑄鐵經過長時間退火處理可以獲得可鍛鑄鐵，提高塑性 ；齒輪採用正確的熱處理工藝，使用壽命可以比不經熱處理的齒輪成倍或幾十倍地提高；另外，價廉的碳鋼通過滲入某些合金元素就具有某些價昂的合金鋼性能，可以代替某些耐熱鋼、不銹鋼；工模具則幾乎全部需要經過熱處理方可使用。

三 鋼的分類

鋼是以鐵、碳為主要成分的合金，它的含碳量一般小於2.11% 。鋼是經濟建設中極為重要的金屬材料。鋼按化學成分分為碳素鋼（簡稱碳鋼）與合金鋼兩大類。碳鋼是由生鐵冶煉獲得的合金，除鐵、碳為其主要成分外，還含有少量的錳、硅、硫、磷等雜質。碳鋼具有一定的機械性能，又有良好的工藝性能，且價格低廉。因此，碳鋼獲得了廣泛的應用。但隨著現代工業與科學技術的迅速發展，碳鋼的性能已不能完全滿足需要，於是人們研製了各種合金鋼。合金鋼是在碳鋼基礎上，有目的地加入某些元素（稱為合金元素）而得到的多元合金。與碳鋼比，合金鋼的性能有顯著的提高，故應用日益廣泛。

由於鋼材品種繁多，為了便於生產、保管、選用與研究，必須對鋼材加以分類。按鋼材的用途、化學成分、質量的不同，可將鋼分為許多類：

（一）． 按用途分類

按鋼材的用途可分為結構鋼、工具鋼、特殊性能鋼三大類。

1.結構鋼：

（1）.用作各種機器零件的鋼。它包括滲碳鋼、調質鋼、彈簧鋼及滾動軸承鋼。

（2）．用作工程結構的鋼。它包括碳素鋼中的甲、乙、特類鋼及普通低合金鋼。

2.工具鋼：用來製造各種工具的鋼。根據工具用途不同可分為刃具鋼、模具鋼與量具鋼。

3.特殊性能鋼：是具有特殊物理化學性能的鋼。可分為不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼、磁鋼等。

（二）． 按化學成分分類

按鋼材的化學成分可分為碳素鋼和合金鋼兩大類。

碳素鋼：按含碳量又可分為低碳鋼（含碳量≤0.25%）；中碳鋼（0.25%＜含碳量＜0.6%）；高碳鋼（含碳量≥0.6%）。

合金鋼：按合金元素含量又可分為低合金鋼（合金元素總含量≤5%）；中合金鋼（合金元素總含量=5%--10%）；高合金鋼（合金元素總含量＞10%）。此外，根據鋼中所含主要合金元素種類不同，也可分為錳鋼、鉻鋼、鉻鎳鋼、鉻錳鈦鋼等。

（三）． 按質量分類

按鋼材中有害雜質磷、硫的含量可分為普通鋼（含磷量≤0.045%、含硫量≤0.055%；或磷、硫含量均≤0.050%）；優質鋼（磷、硫含量含硫量≤0.030%）。

此外，還有按冶煉爐的種類，將鋼分為平爐鋼（酸性平爐、鹼性平爐），空氣轉爐鋼（酸性轉爐、鹼性轉爐、氧氣頂吹轉爐鋼）與電爐鋼。按冶煉時脫氧程度，將鋼分為沸騰鋼（脫氧不完全），鎮靜鋼（脫氧比較完全）及半鎮靜鋼。

鋼廠在給鋼的產品命名時，往往將用途、成分、質量這三種分類方法結合起來。如將鋼稱為普通碳素結構鋼、優質碳素結構鋼、碳素工具鋼、高級優質碳素工具鋼、合金結構鋼、合金工具鋼等。均≤0.040%）；高級優質鋼（含磷量≤0.035%、

四 金屬材料的機械性能

金屬材料的性能一般分為工藝性能和使用性能兩類。所謂工藝性能是指機械零件在加工製造過程中，金屬材料在所定的冷、熱加工條件下表現出來的性能。金屬材料工藝性能的好壞，決定了它在製造過程中加工成形的適應能力。由於加工條件不同，要求的工藝性能也就不同，如鑄造性能、可焊性、可鍛性、熱處理性能、切削加工性等。所謂使用性能是指機械零件在使用條件下，金屬材料表現出來的性能，它包括機械性能、物理性能、化學性能等。金屬材料使用性能的好壞，決定了它的使用范圍與使用壽命。

在機械製造業中，一般機械零件都是在常溫、常壓和非強烈腐蝕性介質中使用的，且在使用過程中各機械零件都將承受不同載荷的作用。金屬材料在載荷作用下抵抗破壞的性能，稱為機械性能（或稱為力學性能）。金屬材料的機械性能是零件的設計和選材時的主要依據。外載入荷性質不同（例如拉伸、壓縮、扭轉、沖擊、循環載荷等），對金屬材料要求的機械性能也將不同。常用的機械性能包括：強度、塑性、硬度、韌性、多次沖擊抗力和疲勞極限等。下面將分別討論各種機械性能。

1． 強度

強度是指金屬材料在靜荷作用下抵抗破壞（過量塑性變形或斷裂）的性能。由於載荷的作用方式有拉伸、壓縮、彎曲、剪切等形式，所以強度也分為抗拉強度、抗壓強度、抗彎強度、抗剪強度等。各種強度間常有一定的聯系，使用中一般較多以抗拉強度作為最基本的強度指標。

2． 塑性

塑性是指金屬材料在載荷作用下，產生塑性變形（永久變形）而不破壞的能力。

3． 硬度

硬度是衡量金屬材料軟硬程度的指標。目前生產中測定硬度方法最常用的是壓入硬度法，它是用一定幾何形狀的壓頭在一定載荷下壓入被測試的金屬材料表面，根據被壓入程度來測定其硬度值。

常用的方法有布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC）和維氏硬度（HV）等方法。

4． 疲勞

前面所討論的強度、塑性、硬度都是金屬在靜載荷作用下的機械性能指標。實際上，許多機器零件都是在循環載荷下工作的，在這種條件下零件會產生疲勞。

5． 沖擊韌性

以很大速度作用於機件上的載荷稱為沖擊載荷，金屬在沖擊載荷作用下抵抗破壞的能力叫做沖擊韌性。

五 退火--淬火--回火

(一)．退火的種類

1． 完全退火和等溫退火

完全退火又稱重結晶退火，一般簡稱為退火，這種退火主要用於亞共析成分的各種碳鋼和合金鋼的鑄，鍛件及熱軋型材，有時也用於焊接結構。一般常作為一些不重要工件的最終熱處理，或作為某些工件的預先熱處理。

2． 球化退火

球化退火主要用於過共析的碳鋼及合金工具鋼（如製造刃具，量具，模具所用的鋼種）。其主要目的在於降低硬度，改善切削加工性，並為以後淬火作好准備。

3． 去應力退火

去應力退火又稱低溫退火（或高溫回火），這種退火主要用來消除鑄件，鍛件，焊接件，熱軋件，冷拉件等的殘余應力。如果這些應力不予消除，將會引起鋼件在一定時間以後，或在隨後的切削加工過程中產生變形或裂紋。

(二)．淬火

為了提高硬度採取的方法，主要形式是通過加熱、保溫、速冷。最常用的冷卻介質是鹽水，水和油。鹽水淬火的工件，容易得到高的硬度和光潔的表面，不容易產生淬不硬的軟點，但卻易使工件變形嚴重，甚至發生開裂。而用油作淬火介質只適用於過冷奧氏體的穩定性比較大的一些合金鋼或小尺寸的碳鋼工件的淬火。

(三)．回火

1． 降低脆性，消除或減少內應力，鋼件淬火後存在很大內應力和脆性，如不及時回火往往會使鋼件發生變形甚至開裂。

2． 獲得工件所要求的機械性能，工件經淬火後硬度高而脆性大，為了滿足各種工件的不同性能的要求，可以通過適當回火的配合來調整硬度，減小脆性，得到所需要的韌性，塑性。

3． 穩定工件尺寸

4． 對於退火難以軟化的某些合金鋼，在淬火（或正火）後常採用高溫回火，使鋼中碳化物適當聚集，將硬度降低，以利切削加工。

六 常用爐型的選擇

爐型應依據不同的工藝要求及工件的類型來決定

1．對於不能成批定型生產的，工件大小不相等的，種類較多的，要求工藝上具有通用性、

多用性的，可選用箱式爐。

2．加熱長軸類及長的絲桿，管子等工件時，可選用深井式電爐。

3．小批量的滲碳零件，可選用井式氣體滲碳爐。

4．對於大批量的汽車、拖拉機齒輪等零件的生產可選連續式滲碳生產線或箱式多用爐。

5．對沖壓件板材坯料的加熱大批量生產時，最好選用滾動爐，輥底爐。

6．對成批的定型零件，生產上可選用推桿式或傳送帶式電阻爐（推桿爐或鑄帶爐）

7．小型機械零件如：螺釘，螺母等可選用振底式爐或網帶式爐。

8．鋼球及滾柱熱處理可選用內螺旋的回轉管爐。

9．有色金屬錠坯在大批量生產時可用推桿式爐，而對有色金屬小零件及材料可用空氣循環加熱爐。

Ⅵ 求合金的發展史，有哪幾個階段

金屬熱處理是將金屬工件放在一定的介質中加熱到適宜的溫度,並在此溫度中保持一定時間後,又以不同速度冷卻的一種工藝方法.
金屬熱處理是機械製造中的重要工藝之一,與其它加工工藝相比,熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學成分,而是通過改變工件內部的顯微組織,或改變工件表面的化學成分,賦予或改善工件的使用性能.其特點是改善工件的內在質量,而這一般不是肉眼所能看到的.
為使金屬工件具有所需要的力學性能、物理性能和化學性能,除合理選用材料和各種成形工藝外,熱處理工藝往往是必不可少的.鋼鐵是機械工業中應用最廣的材料,鋼鐵顯微組織復雜,可以通過熱處理予以控制,所以鋼鐵的熱處理是金屬熱處理的主要內容.另外,鋁、銅、鎂、鈦等及其合金也都可以通過熱處理改變其力學、物理和化學性能,以獲得不同的使用性能.
在從石器時代進展到銅器時代和鐵器時代的過程中,熱處理的作用逐漸為人們所認識.早在公元前770～前222年,中國人在生產實踐中就已發現,銅鐵的性能會因溫度和加壓變形的影響而變化.白口鑄鐵的柔化處理就是製造農具的重要工藝.
公元前六世紀,鋼鐵兵器逐漸被採用,為了提高鋼的硬度,淬火工藝遂得到迅速發展.中國河北省易縣燕下都出土的兩把劍和一把戟,其顯微組織中都有馬氏體存在,說明是經過淬火的.
隨著淬火技術的發展,人們逐漸發現冷劑對淬火質量的影響.三國蜀人蒲元曾在今陝西斜谷為諸葛亮打制3000把刀,相傳是派人到成都取水淬火的.這說明中國在古代就注意到不同水質的冷卻能力了,同時也注意了油和尿的冷卻能力.中國出土的西漢(公元前206～公元24)中山靖王墓中的寶劍,心部含碳量為0.15～0.4%,而表面含碳量卻達0.6%以上,說明已應用了滲碳工藝.但當時作為個人「手藝」的秘密,不肯外傳,因而發展很慢.
1863年,英國金相學家和地質學家展示了鋼鐵在顯微鏡下的六種不同的金相組織,證明了鋼在加熱和冷卻時,內部會發生組織改變,鋼中高溫時的相在急冷時轉變為一種較硬的相.法國人奧斯蒙德確立的鐵的同素異構理論,以及英國人奧斯汀最早制定的鐵碳相圖,為現代熱處理工藝初步奠定了理論基礎.與此同時,人們還研究了在金屬熱處理的加熱過程中對金屬的保護方法,以避免加熱過程中金屬的氧化和脫碳等.
1850～1880年,對於應用各種氣體(如氫氣、煤氣、一氧化碳等)進行保護加熱曾有一系列專利.1889～1890年英國人萊克獲得多種金屬光亮熱處理的專利.
二十世紀以來,金屬物理的發展和其它新技術的移植應用,使金屬熱處理工藝得到更大發展.一個顯著的進展是1901～1925年,在工業生產中應用轉筒爐進行氣體滲碳 ；30年代出現露點電位差計,使爐內氣氛的碳勢達到可控,以後又研究出用二氧化碳紅外儀、氧探頭等進一步控制爐內氣氛碳勢的方法；60年代,熱處理技術運用了等離子場的作用,發展了離子滲氮、滲碳工藝；激光、電子束技術的應用,又使金屬獲得了新的表面熱處理和化學熱處理方法.
二 金屬熱處理的工藝
熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個過程,有時只有加熱和冷卻兩個過程.這些過程互相銜接,不可間斷.
加熱是熱處理的重要步驟之一.金屬熱處理的加熱方法很多,最早是採用木炭和煤作為熱源,進而應用液體和氣體燃料.電的應用使加熱易於控制,且無環境污染.利用這些熱源可以直接加熱,也可以通過熔融的鹽或金屬,以至浮動粒子進行間接加熱.
金屬加熱時,工件暴露在空氣中,常常發生氧化、脫碳(即鋼鐵零件表面碳含量降低),這對於熱處理後零件的表面性能有很不利的影響.因而金屬通常應在可控氣氛或保護氣氛中、熔融鹽中和真空中加熱,也可用塗料或包裝方法進行保護加熱.
加熱溫度是熱處理工藝的重要工藝參數之一,選擇和控制加熱溫度 ,是保證熱處理質量的主要問題.加熱溫度隨被處理的金屬材料和熱處理的目的不同而異,但一般都是加熱到相變溫度以上,以獲得需要的組織.另外轉變需要一定的時間,因此當金屬工件表面達到要求的加熱溫度時,還須在此溫度保持一定時間,使內外溫度一致,使顯微組織轉變完全,這段時間稱為保溫時間.採用高能密度加熱和表面熱處理時,加熱速度極快,一般就沒有保溫時間或保溫時間很短,而化學熱處理的保溫時間往往較長.
冷卻也是熱處理工藝過程中不可缺少的步驟,冷卻方法因工藝不同而不同,主要是控製冷卻速度.一般退火的冷卻速度最慢,正火的冷卻速度較快,淬火的冷卻速度更快.但還因鋼種不同而有不同的要求,例如空硬鋼就可以用正火一樣的冷卻速度進行淬硬.
金屬熱處理工藝大體可分為整體熱處理、表面熱處理、局部熱處理和化學熱處理等.根據加熱介質、加熱溫度和冷卻方法的不同,每一大類又可區分為若干不同的熱處理工藝.同一種金屬採用不同的熱處理工藝,可獲得不同的組織,從而具有不同的性能.鋼鐵是工業上應用最廣的金屬,而且鋼鐵顯微組織也最為復雜,因此鋼鐵熱處理工藝種類繁多.
整體熱處理是對工件整體加熱,然後以適當的速度冷卻,以改變其整體力學性能的金屬熱處理工藝.鋼鐵整體熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝.
退火是將工件加熱到適當溫度,根據材料和工件尺寸採用不同的保溫時間,然後進行緩慢冷卻,目的是使金屬內部組織達到或接近平衡狀態,獲得良好的工藝性能和使用性能,或者為進一步淬火作組織准備.正火是將工件加熱到適宜的溫度後在空氣中冷卻,正火的效果同退火相似,只是得到的組織更細,常用於改善材料的切削性能,也有時用於對一些要求不高的零件作為最終熱處理.
淬火是將工件加熱保溫後,在水、油或其它無機鹽、有機水溶液等淬冷介質中快速冷卻.淬火後鋼件變硬,但同時變脆.為了降低鋼件的脆性,將淬火後的鋼件在高於室溫而低於710℃的某一適當溫度進行長時間的保溫,再進行冷卻,這種工藝稱為回火.退火、正火、淬火、回火是整體熱處理中的「四把火」,其中的淬火與回火關系密切,常常配合使用,缺一不可.
「四把火」隨著加熱溫度和冷卻方式的不同,又演變出不同的熱處理工藝 .為了獲得一定的強度和韌性,把淬火和高溫回火結合起來的工藝,稱為調質.某些合金淬火形成過飽和固溶體後,將其置於室溫或稍高的適當溫度下保持較長時間,以提高合金的硬度、強度或電性磁性等.這樣的熱處理工藝稱為時效處理.把壓力加工形變與熱處理有效而緊密地結合起來進行,使工件獲得很好的強度、韌性配合的方法稱為形變熱處理；在負壓氣氛或真空中進行的熱處理稱為真空熱處理,它不僅能使工件不氧化,不脫碳,保持處理後工件表面光潔,提高工件的性能,還可以通入滲劑進行化學熱處理.
表面熱處理是只加熱工件表層,以改變其表層力學性能的金屬熱處理工藝.為了只加熱工件表層而不使過多的熱量傳入工件內部,使用的熱源須具有高的能量密度,即在單位面積的工件上給予較大的熱能,使工件表層或局部能短時或瞬時達到高溫.表面熱處理的主要方法,有激光熱處理、火焰淬火和感應加熱熱處理,常用的熱源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感應電流、激光和電子束等.
化學熱處理是通過改變工件表層化學成分、組織和性能的金屬熱處理工藝.化學熱處理與表面熱處理不同之處是後者改變了工件表層的化學成分.化學熱處理是將工件放在含碳、氮或其它合金元素的介質(氣體、液體、固體)中加熱,保溫較長時間,從而使工件表層滲入碳、氮、硼和鉻等元素.滲入元素後,有時還要進行其它熱處理工藝如淬火及回火.化學熱處理的主要方法有滲碳、滲氮、滲金屬、復合滲等.
熱處理是機械零件和工模具製造過程中的重要工序之一.大體來說,它可以保證和提高工件的各種性能 ,如耐磨、耐腐蝕等.還可以改善毛坯的組織和應力狀態,以利於進行各種冷、熱加工.
例如白口鑄鐵經過長時間退火處理可以獲得可鍛鑄鐵,提高塑性 ；齒輪採用正確的熱處理工藝,使用壽命可以比不經熱處理的齒輪成倍或幾十倍地提高；另外,價廉的碳鋼通過滲入某些合金元素就具有某些價昂的合金鋼性能,可以代替某些耐熱鋼、不銹鋼；工模具則幾乎全部需要經過熱處理方可使用.
三 鋼的分類
鋼是以鐵、碳為主要成分的合金,它的含碳量一般小於2.11% .鋼是經濟建設中極為重要的金屬材料.鋼按化學成分分為碳素鋼（簡稱碳鋼）與合金鋼兩大類.碳鋼是由生鐵冶煉獲得的合金,除鐵、碳為其主要成分外,還含有少量的錳、硅、硫、磷等雜質.碳鋼具有一定的機械性能,又有良好的工藝性能,且價格低廉.因此,碳鋼獲得了廣泛的應用.但隨著現代工業與科學技術的迅速發展,碳鋼的性能已不能完全滿足需要,於是人們研製了各種合金鋼.合金鋼是在碳鋼基礎上,有目的地加入某些元素（稱為合金元素）而得到的多元合金.與碳鋼比,合金鋼的性能有顯著的提高,故應用日益廣泛.
由於鋼材品種繁多,為了便於生產、保管、選用與研究,必須對鋼材加以分類.按鋼材的用途、化學成分、質量的不同,可將鋼分為許多類：
（一）． 按用途分類
按鋼材的用途可分為結構鋼、工具鋼、特殊性能鋼三大類.
1.結構鋼：
（1）.用作各種機器零件的鋼.它包括滲碳鋼、調質鋼、彈簧鋼及滾動軸承鋼.
（2）．用作工程結構的鋼.它包括碳素鋼中的甲、乙、特類鋼及普通低合金鋼.
2.工具鋼：用來製造各種工具的鋼.根據工具用途不同可分為刃具鋼、模具鋼與量具鋼.
3.特殊性能鋼：是具有特殊物理化學性能的鋼.可分為不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼、磁鋼等.
（二）． 按化學成分分類
按鋼材的化學成分可分為碳素鋼和合金鋼兩大類.
碳素鋼：按含碳量又可分為低碳鋼（含碳量≤0.25%）；中碳鋼（0.25%＜含碳量＜0.6%）；高碳鋼（含碳量≥0.6%）.
合金鋼：按合金元素含量又可分為低合金鋼（合金元素總含量≤5%）；中合金鋼（合金元素總含量=5%--10%）；高合金鋼（合金元素總含量＞10%）.此外,根據鋼中所含主要合金元素種類不同,也可分為錳鋼、鉻鋼、鉻鎳鋼、鉻錳鈦鋼等.
（三）． 按質量分類
按鋼材中有害雜質磷、硫的含量可分為普通鋼（含磷量≤0.045%、含硫量≤0.055%；或磷、硫含量均≤0.050%）；優質鋼（磷、硫含量含硫量≤0.030%）.
此外,還有按冶煉爐的種類,將鋼分為平爐鋼（酸性平爐、鹼性平爐）,空氣轉爐鋼（酸性轉爐、鹼性轉爐、氧氣頂吹轉爐鋼）與電爐鋼.按冶煉時脫氧程度,將鋼分為沸騰鋼（脫氧不完全）,鎮靜鋼（脫氧比較完全）及半鎮靜鋼.
鋼廠在給鋼的產品命名時,往往將用途、成分、質量這三種分類方法結合起來.如將鋼稱為普通碳素結構鋼、優質碳素結構鋼、碳素工具鋼、高級優質碳素工具鋼、合金結構鋼、合金工具鋼等.均≤0.040%）；高級優質鋼（含磷量≤0.035%、
四 金屬材料的機械性能
金屬材料的性能一般分為工藝性能和使用性能兩類.所謂工藝性能是指機械零件在加工製造過程中,金屬材料在所定的冷、熱加工條件下表現出來的性能.金屬材料工藝性能的好壞,決定了它在製造過程中加工成形的適應能力.由於加工條件不同,要求的工藝性能也就不同,如鑄造性能、可焊性、可鍛性、熱處理性能、切削加工性等.所謂使用性能是指機械零件在使用條件下,金屬材料表現出來的性能,它包括機械性能、物理性能、化學性能等.金屬材料使用性能的好壞,決定了它的使用范圍與使用壽命.
在機械製造業中,一般機械零件都是在常溫、常壓和非強烈腐蝕性介質中使用的,且在使用過程中各機械零件都將承受不同載荷的作用.金屬材料在載荷作用下抵抗破壞的性能,稱為機械性能（或稱為力學性能）.金屬材料的機械性能是零件的設計和選材時的主要依據.外載入荷性質不同（例如拉伸、壓縮、扭轉、沖擊、循環載荷等）,對金屬材料要求的機械性能也將不同.常用的機械性能包括：強度、塑性、硬度、韌性、多次沖擊抗力和疲勞極限等.下面將分別討論各種機械性能.
1． 強度
強度是指金屬材料在靜荷作用下抵抗破壞（過量塑性變形或斷裂）的性能.由於載荷的作用方式有拉伸、壓縮、彎曲、剪切等形式,所以強度也分為抗拉強度、抗壓強度、抗彎強度、抗剪強度等.各種強度間常有一定的聯系,使用中一般較多以抗拉強度作為最基本的強度指標.
2． 塑性
塑性是指金屬材料在載荷作用下,產生塑性變形（永久變形）而不破壞的能力.
3． 硬度
硬度是衡量金屬材料軟硬程度的指標.目前生產中測定硬度方法最常用的是壓入硬度法,它是用一定幾何形狀的壓頭在一定載荷下壓入被測試的金屬材料表面,根據被壓入程度來測定其硬度值.
常用的方法有布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC）和維氏硬度（HV）等方法.
4． 疲勞
前面所討論的強度、塑性、硬度都是金屬在靜載荷作用下的機械性能指標.實際上,許多機器零件都是在循環載荷下工作的,在這種條件下零件會產生疲勞.
5． 沖擊韌性
以很大速度作用於機件上的載荷稱為沖擊載荷,金屬在沖擊載荷作用下抵抗破壞的能力叫做沖擊韌性.
五 退火--淬火--回火
(一)．退火的種類
1． 完全退火和等溫退火
完全退火又稱重結晶退火,一般簡稱為退火,這種退火主要用於亞共析成分的各種碳鋼和合金鋼的鑄,鍛件及熱軋型材,有時也用於焊接結構.一般常作為一些不重要工件的最終熱處理,或作為某些工件的預先熱處理.
2． 球化退火
球化退火主要用於過共析的碳鋼及合金工具鋼（如製造刃具,量具,模具所用的鋼種）.其主要目的在於降低硬度,改善切削加工性,並為以後淬火作好准備.
3． 去應力退火
去應力退火又稱低溫退火（或高溫回火）,這種退火主要用來消除鑄件,鍛件,焊接件,熱軋件,冷拉件等的殘余應力.如果這些應力不予消除,將會引起鋼件在一定時間以後,或在隨後的切削加工過程中產生變形或裂紋.
(二)．淬火
為了提高硬度採取的方法,主要形式是通過加熱、保溫、速冷.最常用的冷卻介質是鹽水,水和油.鹽水淬火的工件,容易得到高的硬度和光潔的表面,不容易產生淬不硬的軟點,但卻易使工件變形嚴重,甚至發生開裂.而用油作淬火介質只適用於過冷奧氏體的穩定性比較大的一些合金鋼或小尺寸的碳鋼工件的淬火.
(三)．回火
1． 降低脆性,消除或減少內應力,鋼件淬火後存在很大內應力和脆性,如不及時回火往往會使鋼件發生變形甚至開裂.
2． 獲得工件所要求的機械性能,工件經淬火後硬度高而脆性大,為了滿足各種工件的不同性能的要求,可以通過適當回火的配合來調整硬度,減小脆性,得到所需要的韌性,塑性.
3． 穩定工件尺寸
4． 對於退火難以軟化的某些合金鋼,在淬火（或正火）後常採用高溫回火,使鋼中碳化物適當聚集,將硬度降低,以利切削加工.
六 常用爐型的選擇
爐型應依據不同的工藝要求及工件的類型來決定
1．對於不能成批定型生產的,工件大小不相等的,種類較多的,要求工藝上具有通用性、
多用性的,可選用箱式爐.
2．加熱長軸類及長的絲桿,管子等工件時,可選用深井式電爐.
3．小批量的滲碳零件,可選用井式氣體滲碳爐.
4．對於大批量的汽車、拖拉機齒輪等零件的生產可選連續式滲碳生產線或箱式多用爐.
5．對沖壓件板材坯料的加熱大批量生產時,最好選用滾動爐,輥底爐.
6．對成批的定型零件,生產上可選用推桿式或傳送帶式電阻爐（推桿爐或鑄帶爐）
7．小型機械零件如：螺釘,螺母等可選用振底式爐或網帶式爐.
8．鋼球及滾柱熱處理可選用內螺旋的回轉管爐.
9．有色金屬錠坯在大批量生產時可用推桿式爐,而對有色金屬小零件及材料可用空氣循環加熱爐.

Ⅶ 鈷基合金的發展歷程

Stellite合金分類和主要牌號
按使用用途分類，Stellite合金可以分為Stellite耐磨損合金，Stellite耐高溫合金及Stellite耐磨損和水溶液腐蝕合金。一般使用工況下，其實都是兼有耐磨損耐高溫或耐磨損耐腐蝕的情況，有的工況還可能要求同時耐高溫耐磨損耐腐蝕，而越是在這種復雜的工況下，才越能體現Stellite合金的優勢。
Stellite合金的典型牌號
有：Stellite1，Stellite4，Stellite6，Stellite8，Stellite12，Stellite20，Stellite21，Stellite31，Stellite100等。在我國，主要對Stellite高溫合金研究比較深入和透徹。與其它高溫合金不同，Stellite高溫合金不是由與基體牢固結合的有序沉澱相來強化，而是由已被固溶強化的奧氏體fcc基體和基體中分布少量碳化物組成。鑄造Stellite高溫合金卻是在很大程度上依靠碳化物強化。純鈷晶體在417℃以下是密排六方（hcp）晶體結構，在更高溫度下轉變為fcc。為了避免Stellite高溫合金在使用時發生這種轉變，實際上所有Stellite合金由鎳合金化，以便在室溫到熔點溫度范圍內使組織穩定化。Stellite合金具有平坦的斷裂應力-溫度關系，但在1000℃以上卻顯示出比其他高溫下具有優異的抗熱腐蝕性能，這可能是因為該合金含鉻量較高，這是這類合金的一個特徵。
Stellite合金的發展
20世紀30年代末期，由於活塞式航空發動機用渦輪增壓器的需要，開始研製鈷基高溫合金。1942年﹐美國首先用牙科金屬材料Vitallium (Co-27Cr-5Mo-0.5Ti)製作渦輪增壓器葉片取得成功。在使用過程中這種合金不斷析出碳化物相而變脆。因此﹐把合金的含碳量降至0.3%，同時添加2.6%的鎳，以提高碳化物形成元素在基體中的溶解度，這樣就發展成為HA-21合金。40年代末，X-40和HA-21製作航空噴氣發動機和渦輪增壓器鑄造渦輪葉片和導向葉片，其工作溫度可達850-870℃。1953年出現的用作鍛造渦輪葉片的S-816，是用多種難熔元素固溶強化的合金。從50年代後期到60年代末，美國曾廣泛使用過4種鑄造Stellite合金：WI-52，X-45，Mar-M509和FSX-414。變形Stellite合金多為板材，如L-605用於製作燃燒室和導管。1966年出現的HA-188，因其中含鑭而改善了抗氧化性能。蘇聯用於製作導向葉片的Stellite合金∏K4﹐相當於HA-21。Stellite合金的發展應考慮鈷的資源情況。鈷是一種重要戰略資源，世界上大多數國家缺鈷，以致Stellite合金的發展受到限制。
Stellite合金性能特點
一般鈷基高溫合金缺少共格的強化相，雖然中溫強度低(只有鎳基合金的50-75%)，但在高於980℃時具有較高的強度、良好的抗熱疲勞、抗熱腐蝕和耐磨蝕性能，且有較好的焊接性。適於製作航空噴氣發動機、工業燃氣輪機、艦船燃氣輪機的導向葉片和噴嘴導葉以及柴油機噴嘴等。
碳化物強化相 鈷基高溫合金中***主要的碳化物是 MC，M23C6和M6C在鑄造Stellite合金中，M23C6是緩慢冷卻時在晶界和枝晶間析出的。在有些合金中，細小的M23C6能與基體γ形成共晶體。MC碳化物顆粒過大，不能對位錯直接產生顯著的影響，因而對合金的強化效果不明顯，而細小彌散的碳化物則有良好的強化作用。位於晶界上的碳化物(主要是M23C6)能阻止晶界滑移，從而改善持久強度，鈷基高溫合金HA-31(X-40)的顯微組織為彌散的強化相為 (CoCrW)6 C型碳化物。
在某些Stellite合金中會出現的拓撲密排相如西格瑪相和Laves等是有害的，會使合金變脆。Stellite合金較少使用金屬間化合物進行強化，因為Co3 (Ti﹐Al)﹑Co3Ta等在高溫下不夠穩定，但近年來使用金屬間化合物進行強化的Stellite合金也有所發展。
Stellite合金中碳化物的熱穩定性較好。溫度上升時﹐碳化物集聚長大速度比鎳基合金中的γ相長大速度要慢，重新回溶於基體的溫度也較高(可達1100℃)，因此在溫度上升時﹐Stellite合金的強度下降一般比較緩慢。
Stellite合金有很好的抗熱腐蝕性能， 一般認為，Stellite合金在這方面優於鎳基合金的原因，是鈷的硫化物熔點(如Co-Co4S3共晶，877℃)比鎳的硫化物熔點(如Ni-Ni3S2共晶645℃)高，並且硫在鈷中的擴散率比在鎳中低得多。而且由於大多數Stellite合金含鉻量比鎳基合金高，所以在合金錶面能形成抵抗鹼金屬硫酸鹽(如Na2SO4腐蝕的Cr2O3保護層)。但Stellite合金抗氧化能力通常比鎳基合金低得多。

Ⅷ 假合金的發展歷史

金屬發汗材料出現於20世紀30年代，最先獲得應用的是用粉末冶金工藝製成的鎢銀「假合金」(pseudoal-loy)和鎢銅「假合金」。它們是以鎢為基體，含有約20～50%的銀或銅，用作高電壓、大功率的電器開關的觸點。在假合金中，存在於鎢基毛細孔中的銀或銅在高壓電弧所產生的高溫下液化蒸發，吸收了大量的電弧的能量，降低了電弧區溫度，因而這種假合金的燒損量不僅大大低於低熔點金屬銀、銅觸點的燒損量，而且低於熔點最高的金屬(鎢)的燒損量。當時未用「金屬發汗材料」的名稱，而稱為「假合金」。50年代末，固體燃料火箭的發展，理論燃氣溫度和壓強分別達到3593℃和0.703kgf/mm2，原來用的純鎢的噴管已不能滿足這樣的使用條件，當時的其他材料也無法滿足要求。60年代初,馬特(R.E.Matt)和戈策爾(G.Goetzel)等人根據「發汗冷卻」的概念重新研究了鎢銀「假合金」，詳細研究了製取工藝對材料性能的影響，以及發汗冷卻、抗熱震等機理。60年代中期，美國研製出鎢銀發汗材料（W-10Ag）火箭噴管，裝備於「北極星」潛艇的導彈中。其他一些火箭有用鎢銅噴管的。某些在溫度稍低的條件下使用的部件，也採用了鉬銅和鉬銀發汗材料。

Ⅸ 鋁合金的歷史發展過程有哪些

1908年美國鋁業發明電工鋁合金1050，並製成鋼芯鋁絞線，開創高壓遠程輸電先鋒。
1915年美國鋁業發明版2017合金，權1933年發明2024合金，使鋁在航空器中的應用得以迅速擴大。 1933年美國鋁業發明6061合金，隨即創造了擠壓機淬火工藝，顯著擴大了擠壓型材應用范圍。
1943年美國鋁業發明了6063合金及7075合金，開創了高強度鋁合金的新紀元。
1965年美國鋁業又發明了A356鑄造鋁合金，這是經典鑄造鋁合金。
隨著對鋁合金材料方面的研究深入，高強鋁合金以其優異的綜合性能在商用飛機上的使用量已經達到其結構質量的80%以上，因此得到全球航空工業界的普遍重視。鋁合金開始逐漸應用於生活、科技方面。

Ⅹ 鋁鋰合金的發展歷程

1983年在巴黎國際航空博覽會上，世界上兩家最大的鋁合金生產企業——英國阿爾康鋁業公司和美國阿爾考鋁業公司，同時宣布研製成功新的革命性材料——鋁鋰合金。專家們認為，鋁鋰合金是從1943年發明鋁鋅系高強合金以來，鋁合金研究和開發的又一個里程碑。
其實，鋁鋰合金並不是個新鮮概念。對這種材料的認識經歷了相當長的時間。由於鋰的比重小，在鋁中的溶解度高，長期以來人們就把鋰看作鋁的親密合作夥伴。早在本世紀20年代，科技工作者就對鋁鋰合金進行過許多評論。1924年，德國研製成功一種工業鋁鋰合金——司克龍。這是一種僅含0．1%鋰的鋁鋅合金。它的機械性能比當時盛行的鋁鎂合金——杜拉鋁要稍好一些。由於當時杜拉鋁已得到公認，所以影響了司克龍合金應受到的廣泛重視。1943年，高強度的鋁鋅鎂銅合金問世，再一次低估了鋁鋰合金的工業價值。1957年，英國研製成功了含鋰1.1%的X-2020鋁合金。這種合金用於美國艦載超音速攻擊機的機翼和水平尾翼的蒙皮上，取代原設計中的鋁合金後，RA-5C飛機的重量減輕6%。原蘇聯的科技工作者同時也研製出了一種含鋰2%的鋁合金。又經過10年徘徊，到1967年發生了世界范圍的能源危機後，各國又重新開始大規模研究鋁鋰合金。由於冶金技術和相關技術的發展，使含鋰量更大、比重更小、強度更高的鋁鋰合金的出現成為可能。據認為，目前許多先進的戰斗機和民航飛機大都採用了這種合金。鋁鋰合金的成本大約只是碳纖維增強塑料的1/10。如果採用鋁鋰合金製造波音飛機，重量可以減輕14．6%，燃料節省5．4%，飛機成本將下降2．1%，每架飛機每年的飛行費用將降低2．2%。可以預料，隨著材料科學的發展，將有越來越多的新型合金進入航空航天業、各個工業部門及千家萬戶。