黑色金屬一聽名字,很多人認為是黑色的。恰恰相反,黑色金屬不但不是黑色的,而是白色或者灰色的。簡單來說,在工業(yè)生產(chǎn)中,通常把鐵及其合金稱為黑色金屬,如鋼、生鐵、鐵合金、鑄鐵等,還有下列五種金屬也稱為黑色金屬。
錳
錳最早的使用可以追溯到石器時代。錳是一種銀白色金屬,質(zhì)堅而脆,有光澤的過渡金屬,純凈的錳金屬是比鐵稍軟,含少量雜質(zhì)的錳堅而脆,潮濕處會氧化。錳廣泛存在于自然界中,同樣錳是人類所必需的微量元素之一,對人體健康有著重要作用。
在合金領域,錳鋼的脾氣十分古怪而有趣,如果在鋼中加入2.5~3.5%的錳,那么所制得的低錳鋼簡直脆得像玻璃一樣,一敲就碎。然而,如果加入13%以上的錳,制成高錳鋼,那么就變得既堅硬又富有韌性。1973年興建的上海體育館(容納一萬八千人),也同樣采用錳鋼作為網(wǎng)架屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)材料。
錳的用途非常廣泛,幾乎涉及人類生產(chǎn)生活的各方面。錳約90%用于鋼鐵工業(yè),只有10%用于有色冶金、化工、電子、電池、農(nóng)業(yè)等部門。工業(yè)革命的"鐵時代"向"鋼時代"的演變,就源于錳,這在冶金發(fā)展史上具有劃時代的意義。
鉻
鉻是一種銀白色金屬,質(zhì)極硬而脆,耐腐蝕,也是世界上最硬的金屬。 鉻在地殼中的含量為0.01%,主要存在于鉻鉛礦中。鉻是脆性金屬不能單獨作為金屬材料,但與鐵、鎳、鈷、鈦、鋁、銅等組成合金后,則成為具有耐熱性、熱強性、耐磨性及特殊性能的工程材料。
在秦始皇陵兵馬俑坑中,發(fā)現(xiàn)了一柄青銅劍,為銅錫合金制成,并含有微量的鎳、鋁、鐵、鋅等十多種金屬元素。這種合金的硬度為HRC22至24度,已達到調(diào)質(zhì)后的中碳鋼的硬度。最令人驚奇的是,這把劍在地下埋了二千多年,當場去土銹后,表面光亮如新,劍刃非常鋒利,一劍可劃透12層報紙。用現(xiàn)代科學方法檢測分析,這些青銅劍表面竟涂有一層厚約10微米的氧化膜,其中含鉻2%。
由于鉻具有質(zhì)硬而脆,耐腐蝕等優(yōu)良特性,因此被廣泛應用于冶金、化工、鑄鐵、耐火及高精端科技等領域。
釩
釩呈銀白色,釩的熔點很高與鈮、鉭、鎢、鉬并稱為難熔金屬。釩具有延展性,質(zhì)地堅硬,沒有磁性。由于釩的分布太分散了,幾乎沒有含量較多的礦床,世界上已知的釩儲量有98%產(chǎn)于釩鈦磁鐵礦。
含釩鋼具有強度高,韌性大,耐磨性好等優(yōu)良特性。在鋼中加入百分之幾的釩,就能使鋼的彈性、強度大增,抗磨損和抗爆裂性極好,既耐高溫又抗奇寒。因此在機械、汽車、航空、鐵路、橋梁、電子技術、國防工業(yè)等部門,可見到釩的蹤跡。此外,釩的氧化物已成為化學工業(yè)中最佳催化劑之一,有“化學面包”之稱
鈦
鈦外觀較似鋼,呈銀灰光澤。多數(shù)人認為鈦是一種稀有金屬,不過鈦并不是稀有金屬。鈦在地球上的儲量十分豐富,地殼中含量為0.61%。比常見的銅、鎳、錫、鉛、鋅都要高。已知的鈦礦物約有140種,但工業(yè)應用的主要是鈦鐵礦和金紅石。
鈦如同它的名字一樣是一種具有英雄氣概的金屬,銀亮,輕盈,堅牢。鈦是一種純性金屬,正因為鈦金屬的“純”,故物質(zhì)和它接觸的時候,不會產(chǎn)生化學反應。鈦是唯一對人類植物神經(jīng)和味覺沒有任何影響的金屬,被人們稱為“親生物金屬”,在醫(yī)學上有著獨特的用途。