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| 由一種金屬元素跟其他金屬或非金屬元素熔合而成的、具有金屬特性的物質。一般合金的熔點比組成它的各金屬低，而硬度比組成它的各金屬高。 |
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| 由兩種或兩種以上的金屬密切混合和結合所構成的物質,通常熔合在一起,融熔時能互相溶解 |
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| 黃銅是銅和鋅的合金 |
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| 一種金屬元素與其他金屬或非金屬元素熔合而成的金屬物質。 |
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由兩種或兩種以上的金屬或金屬與非金屬經一定方法所合成的具有金屬特性的物質。一般通過熔合成均勻液體和凝固而得。根據組成元素的數目，可分為二元合金、三元合金和多元合金。中國是世界上最早研究和生産合金的國傢之一，在商朝(距今3000多年前)青銅(銅錫合金)工藝就已非常發達；公元前6世紀左右(春秋晚期)已鍛打(還進行過熱處理)出鋒利的劍(鋼製品)。
根據結構的不同，合金主要類型是：
(1)混合物合金（共熔混合物），當液態合金凝固時，構成合金的各組分分別結晶而成的合金，如焊錫、鉍鎘合金等；
(2)固熔體合金，當液態合金凝固時形成固溶體的合金，如金銀合金等；
(3)金屬互化物合金，各組分相互形成化合物的合金，如銅、鋅組成的黃銅（β-黃銅、γ-黃銅和ε-黃銅）等。
合金的許多性能優於純金屬，故在應用材料中大多使用合金(參看鐵合金、不銹鋼)。
各類型合金都有以下通性：
(1)多數合金熔點低於其組分中任一種組成金屬的熔點；
(2)硬度比其組分中任一金屬的硬度大；
(3)合金的導電性和導熱性低於任一組分金屬。利用合金的這一特性，可以製造高電阻和高熱阻材料。還可製造有特殊性能的材料，如在鐵中摻入15％鉻和9％鎳得到一種耐腐蝕的不銹鋼，適用於化學工業。
(4)有的抗腐蝕能力強(如不銹鋼) |
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| 球墨鑄鐵、錳鋼、不銹鋼、黃銅、青銅、白銅、焊錫、硬鋁、18K黃金、18K白金。 |
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鋼鐵是鐵與C、Si、Mn、P、S以及少量的其他元素所組成的合金。其中除Fe外，C的含量對鋼鐵的機械性能起着主要作用，故統稱為鐵碳合金。它是工程技術中最重要、用量最大的金屬材料。
按含碳量不同，鐵碳合金分為鋼與生鐵兩大類，鋼是含碳量為0.03%～2%的鐵碳合金。碳鋼是最常用的普通鋼，冶煉方便、加工容易、價格低廉，而且在多數情況下能滿足使用要求，所以應用十分普遍。按含碳量不同，碳鋼又分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。隨含碳量升高，碳鋼的硬度增加、韌性下降。合金鋼又叫特種鋼，在碳鋼的基礎上加入一種或多種合金元素，使鋼的組織結構和性能發生變化，從而具有一些特殊性能，如高硬度、高耐磨性、高韌性、耐腐蝕性，等等。經常加入鋼中的合金元素有Si、W、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti等。我國合金鋼的資源相當豐富，除Cr、Co不足，Mn品位較低外，W、Mo、V、Ti和稀土金屬儲量都很高。21世紀初，合金鋼在鋼的總産量中的比例將有大幅度增長。
含碳量2%～4.3%的鐵碳合金稱生鐵。生鐵硬而脆，但耐壓耐磨。根據生鐵中碳存在的形態不同又可分為白口鐵、灰口鐵和球墨鑄鐵。白口鐵中碳以Fe3C形態分佈，斷口呈銀白色，質硬而脆，不能進行機械加工，是煉鋼的原料，故又稱煉鋼生鐵。碳以片狀石墨形態分佈的稱灰口鐵，斷口呈銀灰色，易切削，易鑄，耐磨。若碳以球狀石墨分佈則稱球墨鑄鐵，其機械性能、加工性能接近於鋼。在鑄鐵中加入特種合金元素可得特種鑄鐵，如加入Cr，耐磨性可大幅度提高，在特種條件下有十分重要的應用。 |
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鋁是分佈較廣的元素，在地殼中含量僅次於氧和硅，是金屬中含量最高的。純鋁密度較低，為2.7 g/cm3，有良好的導熱、導電性(僅次於Au、Ag、Cu)，延展性好、塑性高，可進行各種機械加工。鋁的化學性質活潑，在空氣中迅速氧化形成一層緻密、牢固的氧化膜，因而具有良好的耐蝕性。但純鋁的強度低，衹有通過合金化才能得到可作結構材料使用的各種鋁合金。
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合金具有很好的耐蝕性，良好的塑性和較高的強度，稱為防銹鋁合金，用於製造油箱、容器、管道、鉚釘等。硬鋁合金的強度較防銹鋁合金高，但防蝕性能有所下降，這類合金有Al-Cu-Mg係和Al-Cu-Mg-Zn係。新近開發的高強度硬鋁，強度進一步提高，而密度比普通硬鋁減小15%，且能擠壓成型，可用作摩托車骨架和輪圈等構件。Al-Li合金可製作飛機零件和承受載重的高級運動器材。
目前高強度鋁合金廣泛應用於製造飛機、艦艇和載重汽車等，可增加它們的載重量以及提高運行速度，並具有抗海水侵蝕，避磁性等特點。 |
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純銅呈紫紅色，故又稱紫銅，有極好的導熱、導電性，其導電性僅次於銀而居金屬的第二位。銅具有優良的化學穩定性和耐蝕性能，是優良的電工用金屬材料。
工業中廣泛使用的銅合金有黃銅、青銅和白銅等。
Cu與Zn的合金稱黃銅，其中Cu占60%～90%、Zn占40%～10%，有優良的導熱性和耐腐蝕性，可用作各種儀器零件。再如在黃銅中加入少量Sn，稱為海軍黃銅，具有很好的抗海水腐蝕的能力。在黃銅中加入少量的有潤滑作用的Pb，可用作滑動軸承材料。
青銅是人類使用歷史最久的金屬材料，它是Cu、Sn合金。錫的加入明顯地提高了銅的強度，並使其塑性得到改善，抗腐蝕性增強，因此錫青銅常用於製造齒輪等耐磨零部件和耐蝕配件。Sn較貴，目前已大量用Al、Si、Mn來代替Sn而得到一係列青銅合金。鋁青銅的耐蝕性比錫青銅還好。鈹青銅是強度最高的銅合金，它無磁性又有優異的抗腐蝕性能，是可與鋼相競爭的彈簧材料。
白銅是Cu-Ni合金，有優異的耐蝕性和高的電阻，故可用作苛刻腐蝕條件下工作的零部件和電阻器的材料。 |
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以鋅為基加入其他元素組成的合金。常加的合金元素有鋁、銅、鎂、鎘、鉛、鈦等。鋅合金熔點低，流動性好，易熔焊，釺焊和塑性加工，在大氣中耐腐蝕，殘廢料便於回收和重熔；但蠕變強度低，易發生自然時效引起尺寸變化。熔融法製備，壓鑄或壓力加工成材。按製造工藝可分為鑄造鋅合金和變形鋅合金。
鋅合金的主要添加元素有鋁,銅和鎂等.鋅合金按加工工藝可分為形變與鑄造鋅合金兩類.鑄造鋅合金流動性和耐腐蝕性較好,適用於壓鑄儀表,汽車零件外殼等。
【鋅合金成分及鑄件品質】
一、鋅合金的特點
1. 比重大。
2. 鑄造性能好，可以壓鑄形狀復雜、薄壁的精密件，鑄件表面光滑。
3. 可進行表面處理：電鍍、噴塗、噴漆。
4. 熔化與壓鑄時不吸鐵，不腐蝕壓型，不粘模。
5. 有很好的常溫機械性能和耐磨性。
6. 熔點低，在385℃熔化，容易壓鑄成型。 |
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鉛錫合金按用途分為：
①鉛基或錫基軸承合金。與鉛基軸承合金統稱為巴氏合金。含銻3％～15％，銅3％～10％，有的合金品種還含有10％的鉛。銻、銅用以提高合金的強度和硬度。其摩擦係數小，有良好的韌性、導熱性和耐蝕性，主要用以製造滑動軸承。
②鉛錫焊料。以錫鉛合金為主，有的錫焊料還含少量的銻。含鉛38.1％的錫合金俗稱焊錫，熔點約183℃，用於電器儀表工業中元件的焊接，以及汽車散熱器、熱交換器、食品和飲料容器的密封等。
③鉛錫合金塗層。利用錫合金的抗蝕性能，將其塗敷於各種電氣元件表面，既具有保護性，又具有裝飾性。常用的有錫鉛係、錫鎳係塗層等。
④鉛錫合金（包括鉛錫合金，無鉛錫合金）可以用來生産製作各種精美合金飾品、合金工藝品，如戒指、項鏈、手鐲、耳環、胸針、紐扣、領帶夾、帽飾、工藝擺飾、合金相框、宗教徽志、微型塑像、紀念品等。
鉛錫合金（用作合金飾品、合金工藝品材料）的特點
1.鉛錫合金性能穩定，熔點低，流動性好，收縮性小。
2.鉛錫合金晶粒幼細，韌性良好，軟硬適宜，表面光滑，無砂洞，無疵點，無裂紋，磨光及電鍍效果好。
3.鉛錫合金離心鑄造性能好，韌性強，可以鑄造形狀復雜、薄壁的精密件，鑄件表面光滑。
4.鉛錫合金産品可進行表面處理：電鍍、噴塗、噴漆。
5.鉛錫合金晶體結構緻密,在原料方面確保鑄件尺寸公差小,表面精美,後處理瑕疵少. |
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目前工業上應用的合金種類數以千計，現衹簡要地介紹其中幾大類。
(1)耐蝕合金
金屬材料在腐蝕性介質中所具有的抵抗介質侵蝕的能力，稱金屬的耐蝕性。純金屬中耐蝕性高的通常具備下述三個條件之一：
①熱力學穩定性高的金屬。通常可用其標準電極電勢來判斷，其數值較正者穩定性較高；較負者則穩定性較低。耐蝕性好的貴金屬，如Pt、Au、Ag、Cu等就屬於這一類。
②易於鈍化的金屬。不少金屬可在氧化性介質中形成具有保護作用的緻密氧化膜，這種現象稱為鈍化。金屬中最容易鈍化的是Ti、Zr、Ta、Nb、Cr和Al等。
③表面能生成難溶的和保護性能良好的腐蝕産物膜的金屬。這種情況衹有在金屬處於特定的腐蝕介質中纔出現，例如，Pb和Al在H2SO4溶液中，Fe在H3PO4溶液中，Mo在????酸中以及Zn在大氣中等。
因此，工業上根據上述原理，采用合金化方法獲得一係列耐蝕合金，一般有相應的三種方法：
①提高金屬或合金的熱力學穩定性，即嚮原不耐蝕的金屬或合金中加入熱力學穩定性高的合金元素，使形成固溶體以及提高合金的電極電勢，增強其耐蝕性。例如在Cu中加Au，在Ni中加入Cu、Cr等，即屬此類。不過這種大量加入貴金屬的辦法，在工業結構材料中的應用是有限的。
②加入易鈍化合金元素，如Cr、Ni、Mo等，可提高基體金屬的耐蝕性。在鋼中加入適量的Cr，即可製得鉻係不銹鋼。實驗證明，在不銹鋼中，含Cr量一般應大於13%時才能起抗蝕作用，Cr含量越高，其耐蝕性越好。這類不銹鋼在氧化介質中有很好的抗蝕性，但在非氧化性介質如稀硫酸和????酸中，耐蝕性較差。這是因為非氧化性酸不易使合金生成氧化膜，同時對氧化膜還有溶解作用。
③加入能促使合金表面生成緻密的腐蝕産物保護膜的合金元素，是製取耐蝕合金的又一途徑。例如，鋼能耐大氣腐蝕是由於其表面形成結構緻密的化合物羥基氧化鐵［FeOx·(OH)23-2x］，它能起保護作用。鋼中加入Cu與P或P與Cr均可促進這種保護膜的生成，由此可用Cu、P或P、Cr製成耐大氣腐蝕的低合金鋼。
金屬腐蝕是工業上危害最大的自發過程，因此耐蝕合金的開發與應用，有重大的社會意義和經濟價值。
(2)耐熱合金又稱高溫合金
耐熱合金合金又稱高溫合金，它對於在高溫條件下的工業部門和應用技術領域有着重大的意義。
一般說，金屬材料的熔點越高，其可使用的溫度限度越高。這是因為隨着溫度的升高，金屬材料的機械性能顯著下降，氧化腐蝕的趨勢相應增大，因此，一般的金屬材料都衹能在500 ℃～600 ℃下長期工作。能在高於700 ℃的高溫下工作的金屬通稱耐熱合金。“耐熱”是指其在高溫下能保持足夠強度和良好的抗氧化性。
提高鋼鐵抗氧化性的途徑有兩條：一是在鋼中加入Cr、Si、Al等合金元素，或者在鋼的表面進行Cr、Si、Al合金化處理。它們在氧化性氣氛中可很快生成一層緻密的氧化膜，並牢固地附在鋼的表面，從而有效地阻止氧化的繼續進行。二是用各種方法在鋼鐵表面形成高熔點的氧化物、碳化物、氮化物等耐高溫塗層。
提高鋼鐵高溫強度的方法很多，從結構、性質的化學觀點看，大致有兩種主要方法：
一是增加鋼中原子間在高溫下的結合力。研究指出，金屬中結合力，即金屬鍵強度大小，主要與原子中未成對的電子數有關。從周期表中看，ⅥB元素金屬鍵在同一周期內最強。因此，在鋼中加入Cr、Mo、W等原子的效果最佳。
二是加入能形成各種碳化物或金屬間化合物的元素，以使鋼基體強化。由若幹過渡金屬與碳原子生成的碳化物屬於間隙化合物，它們在金屬鍵的基礎上，又增加了共價鍵的成分，因此硬度極大，熔點很高。例如，加入W、Mo、V、Nb可生成WC、W2C、MoC、Mo2C、VC、NbC等碳化物，從而增加了鋼鐵的高溫強度。
利用合金方法，除鐵基耐熱合金外，還可製得鎳基、鉬基、鈮基和鎢基耐熱合金，它們在高溫下具有良好的機械性能和化學穩定性。其中鎳基合金是最優的超耐熱金屬材料，組織中基體是NiCrCo的固溶體和Ni3Al金屬化合物，經處理後，其使用溫度可達1 000 ℃～1 100 ℃。
(3)鈦合金
鈦是周期表中第IVB類元素，外觀似鋼，熔點達1 672 ℃，屬難熔金屬。鈦在地殼中含量較豐富，遠高於Cu、Zn、Sn、Pb等常見金屬。我國鈦的資源極為豐富，僅四川攀枝花地區發現的特大型釩鈦磁鐵礦中，伴生鈦金屬儲量約達4.2億噸，接近國外探明鈦儲量的總和。
純鈦機械性能強，可塑性好，易於加工，如有雜質，特別是O、N、C 提高鈦的強度和硬度，但會降低其塑性，增加脆性。
鈦是容易鈍化的金屬，且在含氧環境中，其鈍化膜在受到破壞後還能自行愈合。因此 幹腐蝕介質都是穩定的。鈦和鈦合金有優異的耐蝕性，衹能被氫氟酸 濃度的 侵蝕。特別是 穩定，將鈦或鈦合金放 取出後，仍光亮如初，遠優於不銹鋼。
鈦的另一重要特性是密度小。其強度是不銹鋼的3.5倍，鋁合金的1.3倍，是目前所有工業金屬材料中最高的。
液態的鈦幾乎能溶解所有的金屬，形成固溶體或金屬化合物等各種合金。合金元素如Al、V、Zr、Sn、Si、Mo和Mn等的加入，可改善鈦的性能，以適應不同部門的需要。例如，Ti-Al-Sn合金有很高的熱穩定性，可在相當高的溫度下長時間工作；以Ti-Al-V合金為代表的超塑性合金，可以50%～150%地伸長加工成型，其最大伸長可達到2 000%。而一般合金的塑性加工的伸長率最大不超過30%。
由於上述優異性能，鈦享有“未來的金屬”的美稱。鈦合金已廣泛用於國民經濟各部門，它是火箭、導彈和航天飛機不可缺少的材料。船舶、化工、電子器件和通訊設備以及若幹輕工業部門中要大量應用鈦合金，衹是目前鈦的價格較昂貴，限製了它的廣泛使用。
(4)磁性合金
材料在外加磁場中，可表現出三種情況：①不被磁場所吸引的，叫反磁性材料；②微弱地被磁場所吸引的，叫順磁性材料；③強烈地被磁場吸引的，稱鐵磁性材料，其磁性隨外磁場的加強而急劇增高，並在外磁場移走後，仍能保留磁性。金屬材料中，大多數過渡金屬具有順磁性；衹有Fe、Co、Ni等少數金屬是鐵磁性的。
金屬中組成永磁材料的主要元素是Fe、Co、Ni和某些稀土元素。目前使用的永磁合金有稀土鈷係、鐵鉻鈷係和錳鋁碳係合金。
磁性合金在電力、電子、計算機、自動控製和電光學等新興技術領域中，有着日益廣泛的應用。
(5)鉀鈉合金
[英] Sodium Potaddium Al
[]鈉鉀合金
[縮]JNHJ
【化學結構】
4K-Na
【化學特性】
銀色的軟質固體或液體. 遇酸、二氧化碳、潮氣及水發生劇烈反應, 放出氫氣, 立即自燃, 有時甚至會爆炸. 密度: 0.847剋／毫升(100℃) (K78％,Na22％); 0.886剋／毫升(100℃)(K56％,Na44％) 熔點: -11℃(K78％,Na22％); 19℃(K56％, Na44％);
【極限參數】
沸點: 784℃(K78％,Na22％); 825℃(K56％, Na44％);
【應用】液態金屬核反應堆用的冷卻劑是鈉鉀合金，常溫下液態。
鈉鉀合金的熔點
鈉 鉀 熔點
20% 80% -10 ℃
22% 78% -11 ℃
24% 76% -3.5 ℃
40% 60% 5 ℃ |
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合金
alloy
組元的原子大小相差懸殊。
當金屬(M)原子半徑‘與非金屬(X)的原子半徑rx
比rx/‘感0.59時，形成MX、MZX、MXZ、M;X
型式的間隙相，其中金屬原子多數構成面心立方或密排
六方結構，而非金屬原子則規則地分佈在晶格間隙之
中。當rx/、>0.59時，則形成復雜結構的間隙化合
物。
間除相晶體結構的特點是:①金屬原子組成簡單的
結構，但不同於它純態時的晶體結構。例如VC、占-
NbN、Fe;N、TIC均形成面心立方結構，而純金屬
V、Nb、a一Fe均為體心立方結構，Ti是密排六方結
構。②非金屬原子規則地分佈於晶格間隙之中。如VC
中的C占有八面體間隙，形成類似NaCI的結構;而
在Fe4N中，N衹處於面心晶胞當中的間隙位置上。
間隙相雖有典型的化學式，但實際成分可在一定範
圍內變化，即可以溶解組元元素。此外，間隙相之間可
以互溶，結構相同的甚至可以無限互溶，如TIC一Vc.
TIC一TIN等。
間隙相雖然含有50一60%的非金屬原子，但具有
明顯的金屬特性，有金屬光澤，能導電，其電阻隨溫度
的降低而降低，在低溫時，不少研究過的間隙相都具有
超導性。
間隙相和間隙化合物是許多合金鋼和合金的重要強
化相之一。當其彌散均勻分佈時能顯著地強化基體;當
其均勻搜蓋在工件表面時可以強化表面;但若其分佈不
均勻，有嚴重偏析，或沿晶界呈網狀連續分佈時，則會
使合金脆化。
拓撲密集相(T CP相)由大小不同的原子適當配合
得到全部或主要是四面體堆垛的復雜結構。其空間利用
率和配位數都比同一原子組成的密堆結構(面心立方與
密排六方)更高。
子;②填隙式的，溶質原子填充在母相點陣中的間隙位
置;③缺位式的，這是以化合物為基的，在點陣中某一
組元的原子出現空缺，它的成分和理想的化合物成分發
生偏離。3種類型固溶體中溶質和溶劑原子分佈見圖。
溶質原子
溶妙舌、
a替代式固溶體b填隙式固溶體
原子空位
固溶體的
3種類型
缺位式固溶體
中間相(金屬間化合物)除固溶體外的合金相，凡
位於相圖中間位置的，統稱為中間相。它一方面具有化
合物的特點，即典型成分往往可以用化學分子式來表
示，並具有與構成組元不同的晶體結構;但另一方面又
兼有固溶體的特性，即可以化合物為基，形成替代式、
填隙式或缺位式固溶體，在相圖中占有一個區域。根據
形成條件和結構特徵，常見的中間相可分為以下幾類。
正常價化合物兩組元構成的正常價化合物常具有
AB、ABZ等分子式，其中組元具有正常的原子價，組
元間的鍵合可以是離子鍵或共價鍵，通常由元素周期表
中的IIB、IllB族與WB、VB、VIB族負電性相差較大
的元素間所形成。正常價化合物常見於陶瓷材 |
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- : delta metal, composition metal
- n.: alloy, alloying, metal, rafting, integral metal, metal formed of a mixture of metals or of metal and another substance, an alloy
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- n. alliage
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齊, 齊村
合金社區 |
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