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  • 黑色金属是黑色的吗?又是指的是哪些金属?

    2023年5月9日

    黑色金属一听名字,很多人认为是黑色的。恰恰相反,黑色金属不但不是黑色的,而是白色或者灰色的。简单来说,在工业生产中,通常把铁及其合金称为黑色金属,如钢、生铁  、铁合金、铸铁等,还有下列五种金属也称为黑色金属。

    锰最早的使用可以追溯到石器时代 。锰是一种银白色金属 ,质坚而脆 ,有光泽的过渡金属,纯净的锰金属是比铁稍软,含少量杂质的锰坚而脆,潮湿处会氧化。锰广泛存在于自然界中,同样锰是人类所必需的微量元素之一,对人体健康有着重要作用。

    在合金领域 ,锰钢的脾气十分古怪而有趣,如果在钢中加入2.5~3.5%的锰 ,那么所制得的低锰钢简直脆得像玻璃一样,一敲就碎。然而,如果加入13%以上的锰 ,制成高锰钢 ,那么就变得既坚硬又富有韧性。1973年兴建的上海体育馆(容纳一万八千人) ,也同样采用锰钢作为网架屋顶的结构材料 。

    锰的用途非常广泛,几乎涉及人类生产生活的各方面 。锰约90%用于钢铁工业,只有10%用于有色冶金、化工 、电子、电池、农业等部门。工业革命的"铁时代"向"钢时代"的演变,就源于锰,这在冶金发展史上具有划时代的意义。

    铬是一种银白色金属,质极硬而脆,耐腐蚀,也是世界上最硬的金属。 铬在地壳中的含量为0.01%,主要存在于铬铅矿中。铬是脆性金属不能单独作为金属材料,但与铁、镍、钴、钛 、铝 、铜等组成合金后,则成为具有耐热性、热强性 、耐磨性及特殊性能的工程材料。

    在秦始皇陵兵马俑坑中,发现了一柄青铜剑,为铜锡合金制成  ,并含有微量的镍、铝 、铁 、锌等十多种金属元素。这种合金的硬度为HRC22至24度 ,已达到调质后的中碳钢的硬度 。最令人惊奇的是,这把剑在地下埋了二千多年 ,当场去土锈后 ,表面光亮如新 ,剑刃非常锋利,一剑可划透12层报纸 。用现代科学方法检测分析,这些青铜剑表面竟涂有一层厚约10微米的氧化膜,其中含铬2%。

    由于铬具有质硬而脆 ,耐腐蚀等优良特性 ,因此被广泛应用于冶金  、化工、铸铁、耐火及高精端科技等领域。

    钒呈银白色 ,钒的熔点很高与铌、钽、钨、钼并称为难熔金属。钒具有延展性 ,质地坚硬,没有磁性。由于钒的分布太分散了,几乎没有含量较多的矿床,世界上已知的钒储量有98%产于钒钛磁铁矿。

    含钒钢具有强度高,韧性大,耐磨性好等优良特性。在钢中加入百分之几的钒,就能使钢的弹性 、强度大增,抗磨损和抗爆裂性极好,既耐高温又抗奇寒 。因此在机械、汽车、航空、铁路、桥梁、电子技术、国防工业等部门 ,可见到钒的踪迹。此外,钒的氧化物已成为化学工业中最佳催化剂之一,有“化学面包”之称

    钛外观较似钢 ,呈银灰光泽。多数人认为钛是一种稀有金属,不过钛并不是稀有金属 。钛在地球上的储量十分丰富,地壳中含量为0.61% 。比常见的铜 、镍、锡、铅、锌都要高。已知的钛矿物约有140种,但工业应用的主要是钛铁矿和金红石。

    钛如同它的名字一样是一种具有英雄气概的金属 ,银亮 ,轻盈 ,坚牢。钛是一种纯性金属 ,正因为钛金属的“纯”,故物质和它接触的时候,不会产生化学反应。钛是唯一对人类植物神经和味觉没有任何影响的金属,被人们称为“亲生物金属” ,在医学上有着独特的用途。

    钛具有良好的耐高温、耐低温 、抗强酸、抗强碱 ,以及高强度、低密度 ,被美誉为“太空金属”。广泛应用于航空、航天、化工、石油 、电力、医疗、建筑、体育用品等领域。

    铁是世界上发现最早,利用最广,用量也是最多的一种金属 ,其消耗量约占金属总消耗量的95%左右 。铁在生活中分布较广,占地壳含量的4.75%,仅次于氧 、硅  、铝 ,位居地壳含量第四 。纯铁是柔韧而延展性较好的银白色金属,不过 ,纯铁的机械强度不高,在工业上不很常用。通常所说的"钢铁",这"钢"与"铁"是两回事。

    铁最大用途是用于炼钢。不过纯铁在日常生活中也起着非常重要的作用,广泛用于电子电工,电器元件,磁性材料,非晶体制品 ,继电器 ,传感器,汽车制动器,纺机,电表电磁阀等等产品。铁及其化合物还用于制磁铁、药物、墨水 、颜料、磨料等。

    来源(百家号) 作者(地理探索123)

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