题目

硬度大,密度小,抗腐蚀性好,且韧性好,拥有这些特性的金属有什么?

提问时间：2020-12-31

答案

钛、铝.
钛的密度为4.506-4.516克/立方厘米（20℃）,熔点1668±4℃,钛的强度大,纯钛抗拉强度最高可达180kg/mm2.有些钢的强度高于钛合金,但钛合金的比强度（抗拉强度和密度之比）却超过优质钢.钛合金有好的耐热强度、低温韧性和断裂韧性,故多用作飞机发动机零件和火箭、导弹结构件.钛合金还可作燃料和氧化剂的储箱以及高压容器.现在已有用钛合金制造自动步枪,迫击炮座板及无后座力炮的发射管.在石油工业上主要作各种容器、反应器、热交换器、蒸馏塔、管道、泵和阀等.钛可用作电极和发电站的冷凝器以及环境污染控制装置.钛镍形状记忆合金在仪器仪表上已广泛应用.在医疗中,钛可作人造骨头和各种器具.钛还是炼钢的脱氧剂和不锈钢以及合金钢的组元.钛白粉是颜料和油漆的良好原料.碳化钛,碳（氢）化钛是新型硬质合金材料.氮化钛颜色近于黄金,在装饰方面应用广泛.
钛和钛的合金大量用于航空工业,有"空间金属"之称；另外,在造船工业、化学工业、制造机械部件、电讯器材、硬质合金等方面有着日益广泛的应用.此外,由于钛合金还与人体有很好的相容性,所以钛合金还可以作人造骨.钛的抗腐蚀性 硝酸锆与氢氧化钛锆是一种应用于原子能工业和在高温高压下用作耐蚀化工材料,但在溶液中其活泼性仅次于钠.
铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用.随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展,对铝合金焊接结构件的需求日益增多,使铝合金的焊接性研究也随之深入.铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展,同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域,因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一.纯铝的密度小（ρ=2.7g/m3）,大约是铁的 1/3,熔点低（660℃）,铝是面心立方结构,故具有很高的塑性（δ:32~40%,ψ:70~90%）,易于加工,可制成各种型材、板材.抗腐蚀性能好；但是纯铝的强度很低,退火状态 σb 值约为8kgf/mm2,故不宜作结构材料.通过长期的生产实践和科学实验,人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝,这就得到了一系列的铝合金.添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度,σb 值分别可达 24～60kgf/mm2.这样使得其“比强度”（强度与比重的比值 σb/ρ）胜过很多合金钢,成为理想的结构材料,广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面,飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造,以减轻自重.采用铝合金代替钢板材料的焊接,结构重量可减轻50%以上.铝合金密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,工业上广泛使用,使用量仅次于钢.铝合金分两大类：铸造铝合金,在铸态下使用；变形铝合金,能承受压力加工,力学性能高于铸态.可加工成各种形态、规格的铝合金材.主要用于制造航空器材、日常生活用品、建筑用门窗等.铝合金按加工方法可以分为形变铝合金和铸造铝合金.形变铝合金又分为不可热处理强化型铝合金和可热处理强化型铝合金.不可热处理强化型不能通过热处理来提高机械性能,只能通过冷加工变形来实现强化,它主要包括高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝以及防锈铝等.可热处理强化型铝合金可以通过淬火和时效等热处理手段来提高机械性能,它可分为硬铝、锻铝、超硬铝和特殊铝合金等.一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能,物理性能和抗腐蚀性能.铸造铝合金按化学成分可分为铝硅合金,铝铜合金,铝镁合金,铝锌合金和铝稀土合金,其中铝硅合金又有简单铝硅合金（不能热处理强化,力学性能较低,铸造性能好）,特殊铝硅合金（可热处理强化,力学性能较高,铸造性能良好）,祥云火炬2008年北京奥运会火炬“祥云”的材质就是铝合金.