飞机用材料 钢（Steels） 以含碳量2%为分界，在0.05%~0.2%的铁系合金称钢材。而2%~4.5%的含碳量称为铸铁。  钢即是铁－碳合金，除了含有碳元素外，亦可进一步包含微量其它合金元素。较常见钢铁分类系根据碳浓度的高低分别区分为 低碳钢、中碳钢、高碳钢 低合金钢（alloy steel)：合金元素总量少于5% 高合金钢：合金元素总量超过于5% 工具钢 钢铁材料规格 国际上较常见的是美国日本德国规格标准 SAE(美国汽车工程协会) AISI(美国钢铁协会) JIS(日本工业标准) DIN(德国工业标准) SAE规范 以四或五位阿拉伯数字代表一钢种。 第一位数字代表钢的种类 1代表三种钢10普通碳钢、 11易切钢、 13锰钢 2字头表镍钢、 3表镍洛钢、 4钼钢、 5洛钢、 6洛钒钢、 7钨钢、 8镍洛钼钢、 9硅锰钢 第二位数字表合金钢中含特种元素之平均% 。 第三四或五位数字表钢料中含碳量之%% 。 有时在标号尾部另加一英文字母以表示成分或特性。 低碳钢 所有钢种中，最大产量系落在低碳这一类的范围内。其含碳量通常少于0.25%，因此对于形成麻田散铁的热处理是无反应的，其钢材的强化主要是靠冷加工来完成。其显微结构包括肥粒铁和波来铁。 ?碳钢的另一群是高强度低合金钢（HSLA）。它们包含其它合金元素诸如铜、钒、钛、铌、钴和硼等元素，添加浓度有通常小于5﹪，甚至更低。强化机构是藉高温热加工时产生析出物，因此具有析出硬化及晶粒细化等功效，故其强化比低碳平碳钢强度高。 中碳钢 中碳钢其碳浓度约介于0.25﹪至0.55%之间。这些钢材可藉着沃斯田铁化，淬火然后回火等热处理改善机械其性质。它们最常以回火状态使用，其显微结构是回火麻田散铁。代表性的钢材为添加铬、镍、钼等元素的合金钢。铬、镍和钼的添加可改善这些合金热处理的能力，使其可获得强度及延展性极佳的组合。这些热处理合金钢比低碳钢强度高，但会牺牲延展性和韧性。 此类钢材应用包括铁路车轮、轨道、齿轮、曲柄轴和其它切削零件以及要求高强度、耐磨耗和高韧性的结构零件上。 高碳铁 高碳钢通常具有碳含量介于0.6wt﹪至1.4wt%之间的钢材，是碳钢中最硬最强，而延展性最低者，其中工具钢为代表。它们几乎总是以硬化和回火状况使用，如此特别是在耐磨耗的工件上使用，通常含有铬、钒、钨和钼合金。这些合金元素易与碳结合形成很硬和耐磨耗碳化物之化合物（如Cr23C6，V4C3 ,Mo2C和WC等）。 不锈钢（Stainless Steels） 不锈钢具有良好的抗蚀性（生锈），尤其是在大气中。主要添加的合金元素是铬，其浓度至少需11%铬以上，此外藉着添加镍、钼或铜可强化抗蚀性。 不锈钢依据显微结构主要可分成三类，包括麻田散铁型、肥粒铁和沃斯田铁型。麻田散铁型不锈钢能藉热处理使其内部产生麻田散铁，因此具较高的机械强度。沃斯田铁型和肥粒铁型不锈钢只能藉着冷加工来硬化和强化材质，因为它们是无法热处理的。沃斯田铁型不锈铁因为高铬含量和镍的添加，其耐蚀性最好，而其产量也是最大的。 铸铁（Cast Iron） 通常铸铁是铁合金的加上高达3.0﹪至4.5%之碳而称之。其与碳钢一般，均可再添加其他合金元素，已进一步强化铸铁的各项机械性能。对大部份铸铁而言，碳系以石墨形式存在。最常见铸铁包括灰铸铁、球墨铸铁、白铸铁和展性铸铁等。 灰铸铁（Gray Cast Iron） 灰铸铁中碳与硅含量分别介于2.5wt﹪和4.0wt%之间以及1.0wt﹪和3.0wt%之间。对大部份灰铸铁而言，石墨是以片状形式存在于基地内，典型灰铸铁显微组织片状石墨，其破裂表面出现灰色状，因而称之为灰铸铁，其在工业上的用量极大。 延性（或球墨）铸铁 在铸造之前加入少量镁和铈，或镁或铈到灰铸铁中会产生不一样显微结构及机械性质。石墨仍然形成，但是以球状颗粒代替原先的片状。此结果的合金称球墨或延性铸铁。此种铸件比灰铸铁更强并且更有延性。此类材料典型应用包括阀、泵体、曲柄虹、齿轮，以及其它自动如切削零件。 白铸铁和展性铸铁 对低硅（含量少于1.0wt%硅）和快冷却速率的铸铁而言，大部份碳是以雪明碳铁代替石墨方式存在，此类合金的破坏表面呈白色外观，因此被称为白铸铁（White cast iron）。 系以聚集或蔷薇形式存在而被肥粒铁或波来铁基地包围，形成肥粒铁展性铸铁。代表性应用包括联结杆传动齿轮、阀零件、轮船及其它重机使用上。 铝及铝合金(Aluminum Alloy) 铝的制法     西元1886年美国化学家Hall及法国化学家H’eroult宣布以氧化铝(Al2O3)置于冰晶石(Na3AlF6)溶液中，于大约950 ℃进行电解。 氧化铝(Al2O3)制法    利用铝矾土矿浸于氢氧化钠(NaOH) 铝及铝合金是目前应用最广泛之飞机制造材料。  铝及铝合金优点 重量轻，差不多是同体积铜或钢的1/3重量。 防腐蚀能力强。 可反射辐射能—可见光、辐射热、电磁波。 导电及导热能力强，且又是非铁磁性。 容易接合(焊接、铆接或胶合) 外观及表面易处理 机械性质良好，经加工处理后强度高、 延展性高 存量多  铝及铝合金缺点  当温度升高超过200℃，强度大幅减弱  当温度下降时倾向脆性材料 锻铝(Wrought Aluminum)(1) 以机械方式成形    辊制、 抽拉、 挤制 通常以四位数字标明    第一位数字： 合金成分    1000系列：材料含99%以上之纯铝    2000系列：铜(Copper)为主要之成分     易热处理以提高强度， 但提高了腐蚀性 锻铝(Wrought Aluminum)  (2) 3000系列：锰(Manganese)为主要之成分           增加硬度 4000系列：硅(Silicon)为主要之成分           为焊条之理想材料 5000系列：镁(Magnesium)为主要之成分           提高强度及抗腐蚀 6000系列：镁与硅为主要之成分 以硅化镁存在，可热处理提高强度及易加工           锻铝(Wrought Aluminum) (3)      7000系列：锌(Zinc)为主要之成分 经热处理提高强度，为所有铝合金中强度最高，有些 第二位表示原产品以后修正其成分之次数 第三及四位表示产品开发次序 1130：纯度99+0.3=99.3%  2117 热处理铝合金如施以适当热处理其内部结构发生一种相变化，产生细致析出物，藉此种析出物，强化材料。这种现象叫析出硬化或时效硬化。 非热处理合金则无析出硬化现象(但也会有析出物)，故其强化作用通常借助一般的方法，如固溶体强化，加强化细晶强化。  铸铝(Cast Aluminum) 以溶化之铝压入模型内制成 由4位数字来标示 1-纯铝99%以上             2-铜 3-硅加入少量铜镁         4-硅 5-镁                                 7-锌 8-锡 其他 铝-锂， 铝-锡 调质符号基本定义  调质度之细分 钛及钛合金 钛金属在1791年被克拉普罗斯（Klaproth）发现，在地球的含量仅次于铝、铁、镁的金属物质，其之所以命名为“钛”，是以希腊神 (Titan，泰坦) 为名，钛合金具有重量轻、强度大、弹性高、耐热性强、耐低温性能及耐腐蚀等优特性，因此钛合金于1957年开始被广泛的运用在太空及航空科技

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