1. 鑄鐵一流動(dòng)性
鐵之所以會(huì)有如此大量而廣泛的用途,主要是因?yàn)槠涑錾牧鲃?dòng)性,以及它易于澆注成各種復(fù)雜形態(tài)的特點(diǎn)。鑄鐵實(shí)際上是由多種元素組合的混合物的名稱,它們包括碳、硅和鐵。其中碳的含量越高,在澆注過程中其流動(dòng)特性就越好。碳在這里以石墨和碳化鐵兩種形式出現(xiàn)。
鑄鐵中石墨的存在使得下水道蓋子具有了優(yōu)良的耐磨性能。鐵銹一般只出現(xiàn)在最表層,所以通常都會(huì)被磨光。雖然如此,在澆注過程中也還是有專門防止生銹的措施,即在鑄件表面加覆一層瀝青涂層,瀝青滲入鑄鐵表面的細(xì)孔中,從而起到防銹作用。生產(chǎn)砂模澆注材料的傳統(tǒng)工藝如今被很多設(shè)計(jì)師運(yùn)用到了其他更新更有趣的領(lǐng)域。
材料特性:優(yōu)秀的流動(dòng)性、低成本、良好的耐磨性、低凝固收縮率、很脆、高壓縮強(qiáng)度、良好的機(jī)械加工性。
典型用途:鑄鐵已經(jīng)具有幾百年的應(yīng)用歷史,涉及建筑、橋梁、工程部件、家居、以及廚房用具等領(lǐng)域。
2.不銹鋼—不銹的愛
不銹鋼是在鋼里融入鉻、鎳以及其他一些金屬元素而制成的合金。其不生銹的特性就是來源于合金中鉻的成分,鉻在合金的表面形成了一層堅(jiān)牢的、具有自我修復(fù)能力的氧化鉻薄膜,這層薄膜是我們?nèi)庋鬯床灰姷摹N覀兺ǔK峒暗牟讳P鋼和鎳的比例一般是18:10?!安讳P鋼”一詞不僅僅是單純指一種不銹鋼,而是表示一百多種工業(yè)不銹鋼,所開發(fā)的每種不銹鋼都在其特定的應(yīng)用領(lǐng)域具有良好的性能。
20世紀(jì)初,不銹鋼被引入到產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域中,設(shè)計(jì)師們圍繞著它的堅(jiān)韌和抗腐蝕特性開發(fā)出許多新產(chǎn)品,涉及到了很多以前從未涉足過的領(lǐng)域。這一系列設(shè)計(jì)嘗試都是非常具有革命性的:比如,消毒后可再次使用的設(shè)備首次出現(xiàn)在醫(yī)學(xué)產(chǎn)業(yè)中。
不銹鋼分為四大主要類型:奧氏體、鐵素體、鐵素體-奧氏體(復(fù)合式)、馬氏體。家居用品中使用的不銹鋼基本上都是奧氏體。
材料特性:衛(wèi)生保健、防腐蝕、可進(jìn)行精細(xì)表面處理、剛性高、可通過各種加工工藝成型、較難進(jìn)行冷加工。 典型用途:在常用的原色不銹鋼中,奧氏體不銹鋼是最合適的著色材料,可以得到令人滿意的彩色外觀及造型。奧氏體不銹鋼主要應(yīng)用于裝飾建材、家居用品、工業(yè)管道以及建筑結(jié)構(gòu)中;馬氏體不銹鋼主要用于制作刀具和渦輪刀片;鐵素體不銹鋼具有防腐蝕性,主要應(yīng)用在耐久使用的洗衣機(jī)以及鍋爐零部件中;復(fù)合式不銹鋼具有更強(qiáng)的防腐蝕性能,所以經(jīng)常應(yīng)用于侵蝕性環(huán)境。
3.鋅—生中的730磅
鋅,閃著銀光又略帶藍(lán)灰色,它是繼鋁和銅之后第三種應(yīng)用最廣泛的有色金屬。美國礦產(chǎn)局的一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)顯示——一個(gè)普通人在其一生要消耗總共要消耗掉331千克的鋅。鋅的熔點(diǎn)很低,所以它也是一種非常理想的澆注材料。
鋅質(zhì)鑄件在我們?nèi)粘I钪惺殖R姡洪T把手表層表層下面的材料、水龍頭、電子元件等,鋅具有極高的防腐蝕性,這一特性使它具備了另外最基本的一項(xiàng)功能,即作為鋼的表面鍍層材料。除去以上這些功能之外,鋅還是與銅一起合成黃銅的合金材料。其抗腐蝕性并不僅僅應(yīng)用于鋼表面鍍層——它也有助于增強(qiáng)我們?nèi)祟惖拿庖呦到y(tǒng)。
材料特性:衛(wèi)生保健、防腐蝕、優(yōu)良的可鑄性、出色的防腐蝕性、高強(qiáng)度、高硬度、原材料廉價(jià)、低熔點(diǎn)、抗蠕變、易與其他金屬形成合金、具有保健性、常溫下易碎、100攝氏度左右具有延展性。
典型用途:電子產(chǎn)品元件。鋅是形成青銅的合金材料之一。鋅也有著清潔衛(wèi)生以及抗腐蝕的特性。另外,鋅也被應(yīng)用在屋頂材料,照片雕刻盤、移動(dòng)電話天線以及照相機(jī)中的快門裝置。
4.鋁(AL)—現(xiàn)代材料
相對(duì)于已經(jīng)有9000年使用歷史的黃金而言,鋁,這種略帶藍(lán)光的白色金屬,實(shí)在只能算是金屬材料中的嬰兒。鋁于18世紀(jì)初問世并被命名。與其他金屬元素不同,鋁并不是以直接的金屬元素的形式存在于自然界中,而是從含50%氧化鋁(亦稱礬土)的鋁土礦中提煉出來的。以這種形態(tài)存在于礦物中的鋁也是我們地球上出量最豐富的金屬元素之一。
當(dāng)鋁這種金屬最早出現(xiàn)的時(shí)候,它并沒有被立刻應(yīng)用到人們的生活當(dāng)中。后來,針對(duì)其獨(dú)特功能和特性的一批新產(chǎn)品逐漸問世,這種高科技材料也逐漸擁有越來越寬闊的市場(chǎng)。雖然鋁的應(yīng)用歷史相對(duì)較短,但現(xiàn)在市面上鋁產(chǎn)品的產(chǎn)量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了其他有色金屬產(chǎn)品的總和。材料特性:柔韌可塑、易于制成合金、高強(qiáng)度-重量比、出色的防腐蝕性、易導(dǎo)電導(dǎo)熱、可回收。典型用途:交通工具骨架、飛行器零部件、廚房用具、包裝以及家具。鋁也經(jīng)常被用以加固一些大型建筑結(jié)構(gòu),比如倫敦皮卡迪利廣場(chǎng)上的愛神雕像,以及紐約克萊斯勒汽車大廈的頂部等,都曾用鋁質(zhì)加固材料。
5.鎂合金—超薄美學(xué)設(shè)計(jì)
鎂是極重要的有色金屬,它比鋁輕,能夠很好地與其他金屬構(gòu)成高強(qiáng)度的合金,鎂合金具有比重輕、比強(qiáng)度和比剛度高、導(dǎo)熱導(dǎo)電性好、兼有良好的阻尼減震和電磁屏蔽性能、易于加工成型、容易回收等優(yōu)點(diǎn)。但長(zhǎng)期以來,由于受價(jià)格昂貴和技術(shù)方面的限制,鎂及鎂合金只少量應(yīng)用于航空、航天及軍事工業(yè),因而被稱為“貴族金屬”?,F(xiàn)今鎂是繼鋼鐵、鋁之后的第三大金屬工程材料,被廣泛地應(yīng)用于航空航天、汽車、電子、移動(dòng)通訊、冶金等領(lǐng)域??梢灶A(yù)計(jì),由于其它結(jié)構(gòu)金屬生產(chǎn)成本的增加,金屬鎂在未來的重要性變得更大。
鎂合金比重為鋁合金的68%,鋅合金的27%,鋼鐵的23%,常用于汽車零件、3C產(chǎn)品外殼、建筑材料等。大多數(shù)超薄筆記本電腦和手機(jī)外殼采用鎂合金做外殼。自
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