金属焊接性基础知识 黑色金属与有色金属

说到金属，你会想到什么？

是闪闪发光的项链首饰，还是闪耀着金属光泽的锅碗瓢盆？

不知道你有没有发现。说到金属，我们似乎从来没有把它和黑色联系起来，但“黑色金属”真的是金属的一大类！

“黑”字很容易让人认为黑色金属一定是黑色的，而有色金属一定是彩色的。

基于此，很多人认为银白铁、铬和银灰锰不应该是“黑色”金属。

那为什么铁、铬、锰及其合金要归入黑色金属的范畴呢？

原因是：黑色金属在工业上统称为铁、铬、锰，包括这三种金属的合金。

事实上，纯铁和纯铬是银白色的，而锰是银灰色的。

由于钢的表面通常覆盖着一层黑色的Fe 3 O 4，而锰和铬主要用于冶炼黑色合金钢，因此容易被误认为是“黑色”金属。

什么是金属？

金属是一种具有光泽、良好的导电、导热和机械性能，电阻温度系数为正的物质。

金属是一个大家族。世界上有86种金属。

一般人们根据金属的颜色、性质等特点将金属分为黑色金属和有色金属。

什么是黑色金属？

黑色金属主要是指铁、铬、锰及其合金，如钢、生铁、铁合金、铸铁等。

钢和生铁都是以碳为主要添加元素的铁基合金，统称为铁碳合金。

生铁是指铁矿石在高炉中冶炼而成的产品，主要用于炼钢和铸件。

铸铁（液态，含碳量大于2.11%的铁碳合金）可以通过在熔炉中熔炼生铁而获得。

液态铸铁可铸造成铸件，称为铸铁件。

铁合金是由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金。

铁合金是炼钢的原料之一，用作炼钢的脱氧剂和合金元素添加剂。

含碳量小于2.11%的铁碳合金称为钢，钢是在炼钢炉中将炼钢所用的生铁按一定工艺熔化而得的。

钢铁产品包括钢锭、连铸坯和直接铸造成各种铸钢件。

一般来说，钢是指轧制成各种钢材的铁。

黑色金属矿山虽少，但每个矿山的产量都很大，使得黑色金属总产量达到世界金属产量的95%！

此外，铁、铬、锰是冶炼钢铁的主要原料，在国民经济中占有极其重要的地位，也可以作为衡量国力的重要标志。

什么是有色金属？有色金属的定义

有色金属，也称为狭义的有色金属，是除铁、锰、铬以外的所有金属的统称。

广义的有色金属还包括有色合金，如铜、锡、铅、锌、铝、黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。

有色合金是以有色金属为基体（一般为50%以上）和一种或几种其他元素制成的合金。

工业上还使用铬、镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等金属。

这些金属主要用作合金添加剂，以提高金属的性能。

钨、钛、钼等金属主要用于生产切削工具用硬质合金。

这些有色金属被称为工业金属。

有色金属可分为重金属（如铜、铅、锌）、轻金属（如铝、镁）、贵金属（如金、银、铂）和稀有金属（如钨、钼、锗、锂、镧和铀）。

1958年，中国将铁、铬、锰列为黑色金属；

除铁、铬、锰外，还有64种金属被列为有色金属。

这64种有色金属包括：铝、镁、钾、钠、钙、锶、钡、铜、铅、锌、锡、钴、镍、锑、汞、镉、铋、金、银、铂、钌、铑、钯、锇、铱、铍、锂、铷、铯、钛、锆、铪、钒、铌、钽、钨、钼、镓、铟、铊、锗、铼、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇、钍。

有色合金的强度和硬度一般高于纯金属，电阻大于纯金属，电阻温度系数较小，具有良好的综合力学性能。

常见的有色合金有铝合金、铜合金、镁合金、镍合金、锡合金、钽合金、钛合金、锌合金、钼合金、锆合金等。

由于稀有金属在现代工业中的重要性，有时将它们从有色金属中归入一个单独的类别。

并与黑色金属、有色金属，成为金属的三大类。

由于有色金属种类繁多，其矿区数量远多于黑色金属。

现代有色金属及其合金已成为机械制造、建筑、电子工业、航空航天、核能利用等领域不可缺少的结构和功能材料。

有色金属的分类

在实际应用中，有色金属一般分为5类：

轻金属

密度小于4500kg/m 3 (0.53-4.5g/cm 3 )，如铝、镁、钾、钠、钙、锶、钡等。

重金属_

密度大于4500kg/m 3 (4.5g/cm 3 )，如铜、镍、钴、铅、锌、锡、锑、铋、镉、汞等。

贵金属_

价格比普通金属贵，地壳丰度低，提纯困难，化学性质稳定，如金、银、铂族金属。

半金属

金属与非金属之间的化合价，如硅、硒、碲、砷、硼等。

稀有金属

包括稀有的轻金属，如锂、铷、铯等；

稀有难熔金属，如钛、锆、钼、钨等；

稀有分散金属，如镓、铟、锗等；

稀土金属，例如钪、钇和镧系元素；

A系列元素中的放射性金属，如镭、钫、钋以及铀和钍。

黑色金属与有色金属 （黑色金属和有色金属的区别）

从表面上看，黑色金属和有色金属的区别很简单。

黑色金属含有铁，而有色金属则不含。

然而，除了黑白的简单定义外，还有更多的区别。

黑色金属和有色金属的不同成分和用途差异很大。

黑色金属承诺的耐用性：

铁和许多类型的钢是黑色金属的常见例子。

由于这些复合材料的耐用性，黑色金属通常用于建筑、管道甚至工具制造。

但仅仅因为它们坚固并不意味着黑色金属没有韧性。

例如，钢只是铁和碳的混合物，但通过改变任何成分的数量或添加其他几种材料，钢可以变成任何东西，从摩天大楼中使用的粗钢梁到闪亮的不锈钢铸件。

黑色金属的例子包括：

• 轻钢——用于一般工程和建筑用途
• 碳钢——用于制造工具
• 不锈钢 - 由于铬的存在而抗生锈的黑色金属
• 铸铁——用于汽车发动机、工具孔盖和烹饪应用
• 锻铁——通常用于大门和栅栏

有色金属保证灵活性：

有色金属有无限的用途。

铜和铝产生热量和电力的能力。

几种有色金属构成了大多数智能手机的核心部件。

当然，金银等金属已经装饰了人们数千年。

有色金属从根本上抗腐蚀和抗磁性，使其成为许多不同行业的许多应用的明显选择。

有色金属的例子包括：

• 铅——用于管道、燃料、油漆和电池
• 铜——用于电线、电器和车辆
• 银——用于制作珠宝、餐具、电触点和镜子
• 铝——用于车辆、电器、电力线和食品包装
• 黄铜 – 用于螺丝、灯、门把手以及浴缸和水槽固定装置
• 黄金——医疗用途，用于电脑、电子产品和珠宝

主要区别：

黑色金属和有色金属之间的主要区别在于成本和可用性。

黑色金属（碳和铁等矿物质）含有丰富的基本成分，容易获得，而且通常价格便宜。

同时，金、银等有色金属尤为稀有。

结合相对广泛的使用，它往往会使有色金属变得更加昂贵。

于是，“贵金属”一词应运而生。

包起来

金属材料可以说是人类社会发展的推动者，因为它们在人类社会的各个转型时期都发挥了举足轻重的作用。

在人类社会发展史上，出现在石器时代之后的青铜时代和铁器时代，以金属材料的应用为标志。

二战后，科学技术的进步推动了新材料的发展。

已开发出球墨铸铁、合金铸铁、合金钢、耐热钢、不锈钢、镍合金、钛合金和硬质合金，并应用于实际生产。

到了现代，金属材料的研究和开发已经不再局限于纯金属和纯合金的传统方向。

随着基础理论和技术的提高，新型金属材料发展迅速。

其中包括纳米金属、高/中熵合金、定向凝固柱状晶体和单晶合金、金属基复合材料和形状记忆合金等高温结构材料。

各种金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。

农业现代化、工业现代化、国防和科技现代化都离不开金属材料的支撑，从农具、机械零部件、生活用品，到飞机、导弹、火箭、卫星、核潜艇等尖端武器以及原子能、电视、通讯、雷达等尖端技术所需的大部分零部件，如电子计算机，都是由金属制成的。

目前，世界上许多国家，特别是工业发达的国家，都在竞相发展金属和有色金属产业，增加金属战略储备。

可以说，金属材料是国民经济、人民生活、国防工业、科技发展必不可少的基础材料和重要战略物资。

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