材料的种类与应用
电子材料的种类与应用
电子材料的种类与应用电子材料作为现代社会信息科技的基石，广泛应用于各个领域。
本文将介绍电子材料的种类以及它们在不同应用领域中的用途和作用。
一、半导体材料半导体材料是电子材料的重要组成部分，具有电导率介于金属和非金属之间的特点。
常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等。
半导体材料广泛应用于电子器件制造中，例如晶体管、集成电路等。
晶体管作为电子产品中的重要组件，可以放大电信号，实现开关功能，被广泛应用于电视、手机等电子设备中。
集成电路则将多个晶体管、电容器等器件集成在一个芯片上，功耗低、体积小，广泛应用于计算机、通信设备等领域。
二、导电材料导电材料是能够传导电流的材料，常见的导电材料有铜、银和金等。
它们具有良好的电导性能，广泛应用于电力传输、电子设备等领域。
铜作为导电材料的代表，被广泛用于电线、电缆的制造，保障电力的传输和供应。
银具有最好的导电性能，因此在高端电子器件中广泛应用，例如高性能集成电路、太阳能电池等。
三、绝缘材料绝缘材料是电子材料的一类，具有很高的电阻性能，不能传导电流。
常见的绝缘材料有塑料、橡胶、石蜡等。
绝缘材料主要应用于电子设备中的绝缘保护，防止电流泄漏和电子器件的相互干扰。
例如，电线的外层绝缘材料可以确保电流在导线内部流动，避免电流与外部环境发生干扰。
四、光电材料光电材料是能够吸收、发射和转换光能的材料，广泛应用于光电器件、光电子器件和太阳能电池等领域。
例如，硅材料具有良好的光电转换特性，被广泛应用于太阳能电池板的制造。
光电材料在信息通信领域也有广泛应用，例如光纤通信中的光纤材料，可以实现高速、远距离的信息传输。
五、磁性材料磁性材料是能够产生和感应磁场的材料，广泛应用于电子设备、电力传输和存储等领域。
铁、镍和钴等金属都具有磁性，常被用于电磁铁、变压器等磁性元件的制造。
磁性材料在信息存储领域也有重要应用，例如硬盘和磁带等存储介质，利用磁性材料的磁性能实现数据的存储和读取。
综上所述，电子材料种类繁多，每种材料都有其特定的应用领域和功能。
常见钢铁材料的应用
常见钢铁材料的应用
常见的钢铁材料在工业和建筑领域有广泛的应用，以下是一些常见的应用：
1. 结构钢：用于建筑结构、桥梁、塔吊、输电塔等。
2. 不锈钢：用于厨具、餐具、医疗器械、化工设备等。
3. 高速钢：用于切割工具、钻头、铣刀等。
4. 弹簧钢：用于弹簧、机械密封件等。
5. 铸铁：用于汽车零部件、机械设备、铁路零件等。
6. 镀锌钢：用于防腐蚀、建筑结构、管道等。
7. 冷轧板：用于汽车制造、家电、建筑材料等。
8. 热轧板：用于汽车制造、建筑材料、油气管道等。
9. 镀锌板：用于屋面瓦片、水泥管道、建筑结构等。
10. 钢丝绳：用于起重、拉力传递、桥梁索道等。
这些只是钢铁材料的一些常见应用，实际上钢铁材料在各个行业都有广泛的应用。
新材料的种类及应用
新材料的种类及应用新材料是指近年来研发出来的具有特殊性能或特殊结构的材料，通常由人工合成或改变原材料组成和结构而得到。
新材料广泛应用于各个领域，包括工业生产、科学研究、医疗保健、能源技术等。
新材料的种类繁多，根据其材料特性和应用领域的不同，可以分为以下几类：1. 金属基复合材料：这类材料由金属基体和一种或多种非金属基体组成。
它们通常具有高强度、高硬度、耐磨损和耐腐蚀等优点。
金属基复合材料广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑和能源领域。
2. 高分子材料：高分子材料是由一种或多种单体聚合而成的大分子化合物。
高分子材料具有较低的密度、良好的绝缘性能和可塑性。
例如，聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯等材料广泛应用于塑料制品、电子设备和纺织品等领域。
3. 纳米材料：纳米材料指的是颗粒尺寸在1到100纳米之间的材料。
纳米材料具有较大的比表面积和更高的化学反应性。
它们广泛应用于能源储存、催化剂、生物医学和环境保护等领域。
4. 超导材料：超导材料是在低温下具有零电阻的材料。
超导材料具有良好的电导率和磁性能，广泛应用于磁共振成像技术、超导电缆和电子器件等领域。
5. 光电功能材料：光电功能材料具有光学、电学和磁学等特殊性能。
例如，光电传感器、太阳能电池和液晶显示器等光电功能材料广泛应用于光学通信和电子设备等领域。
6. 生物材料：生物材料是指可与生物体相容性良好，并能在生物环境下发挥特殊功能的材料。
例如，人工关节、血管支架和骨修复材料等生物材料广泛应用于医学和健康领域。
7. 新型陶瓷材料：新型陶瓷材料具有高强度、高温稳定性和耐腐蚀性能。
例如，氧化铝、氧化锆和碳化硅等陶瓷材料广泛应用于航空航天、化工和电子器件等领域。
8. 智能材料：智能材料是指能够根据外界刺激作出相应响应的材料。
例如，压电材料、形状记忆合金和光变材料等智能材料广泛应用于传感器、控制系统和智能结构等领域。
以上只是新材料的一部分分类和应用领域的简单介绍。
随着科技和材料科学的不断进步，新材料的种类将继续增加，其应用领域也将更加广泛和多样化。
常用金属材料的种类、性能特点及应用
金属材料与其他材料的复合应用
总结词
金属材料与其他材料如塑料、陶瓷等的复合 应用，可以发挥各自的优势，拓展了金属材 料的应用领域。
详细描述
金属材料与其他材料如塑料、陶瓷等的复合 应用已经成为一种新的发展趋势。通过将金 属材料与不同材料进行复合，可以发挥各自 的优势，弥补单一材料的不足，拓展金属材 料的应用领域。这种复合材料在汽车、电子 、建筑等领域具有广泛的应用前景，为金属
汽车工业
汽车车身材料
钢铁、铝等金属材料是汽车车身的主 要材料，它们具有高强度和良好的成 型性，能够满足汽车设计的各种需求 。
汽车零部件材料
金属材料还广泛应用于汽车零部件的 制造，如发动机、变速器、底盘等。 它们需要具有良好的力学性能、耐腐 蚀性和耐磨性。
航空航天
航空航天结构材料
铝、钛、钢等金属材料因其高强度、轻质和良好的耐腐蚀性而被广泛应用于航 空航天领域。它们能够满足航空器在高速、高海拔和极端环境下的性能要求。
塑性
金属材料在受力后发生屈服， 产生永久变形而不破坏的能力 。
高强度材料
如钢铁、钛合金等，常用于结 构件和承重部件。
塑性好的材料
如纯铜、铝等，易于加工成型 。
硬度与耐磨性
硬度
金属抵抗其他物质压入 其表面的能力。
耐磨性
高硬度材料
耐磨材料
金属抵抗磨损的能力。
如硬质合金、碳化钨等， 用于制造切削工具和耐
磁性材料
铁、钴、镍等金属及其合金具有磁性，是制造各种磁性器件的主要原料，如电磁 铁、发电机和变压器等。
04 金属材料发展趋势
高性能金属材料
总结词
高性能金属材料具有高强度、高韧性、耐腐蚀等特性，广泛应用于航空航天、汽车、能 源等领域。
各种建筑材料分析
各种建筑材料分析建筑材料是构建建筑物的重要组成部分，它们的选择直接影响着建筑物的性能和耐久性。
下面将对常见的建筑材料进行分析，包括混凝土、钢材、木材和玻璃。
首先是混凝土，它是一种由水泥、砂、骨料和水混合而成的人造材料。
混凝土在建筑领域广泛应用，因为它具有很高的强度、抗压性能和耐久性。
混凝土也可以通过添加不同的掺合料来改变其性能，如添加粉煤灰可以提高混凝土的耐久性。
其次是钢材，钢材是一种具有优良力学性能的建筑材料。
它具有高强度、高抗拉性能和良好的可塑性。
钢材可以用于构建大跨度的建筑物，如桥梁和高层建筑。
此外，钢材还具有良好的耐火性能，可以在火灾中保持较长时间的结构安全。
第三是木材，木材是一种自然的建筑材料，它具有轻质、易加工和环保等特点。
木材在建筑中常用于梁柱和地板等结构构件的制造。
木材还具有良好的隔热性能，可以提高建筑物的能源效益。
但是，木材容易腐烂和受到虫害的侵蚀，在湿润环境中使用需要加强防护。
最后是玻璃，玻璃是一种透明的建筑材料，它具有良好的光线透过性和美观度。
玻璃在建筑领域常用于窗户、墙面和天花板等部位。
现代建筑中常使用双层和夹层玻璃来提高隔热和隔声性能。
此外，玻璃还可以通过涂层来调节透光性能和防紫外线。
综上所述，建筑材料在建筑领域发挥着重要的作用。
混凝土和钢材具有高强度和耐久性，适用于构建大型建筑物。
木材具有轻质和环保等特点，适用于制作结构构件。
玻璃具有透明和美观的特点，适用于窗户和墙面。
在选择建筑材料时，需要根据具体的应用和性能要求来进行综合分析和选择。
建筑材料认识
建筑材料认识建筑材料是建筑工程中不可或缺的重要组成部分，它直接关系到建筑物的质量、安全和使用寿命。
在建筑材料的选择和应用上，需要考虑到材料的性能、成本、环保性以及适用范围等因素。
本文将从建筑材料的分类、特点和应用等方面进行介绍，希望能够对大家有所帮助。
首先，建筑材料可以根据其性质和用途进行分类。
常见的建筑材料包括水泥、混凝土、砖块、钢材、玻璃、木材等。
其中，水泥是一种常用的建筑材料，它具有良好的抗压性能，广泛用于混凝土、砂浆等的制作。
混凝土是由水泥、砂、骨料等混合而成的一种建筑材料，具有良好的抗压、抗弯和耐久性能，被广泛应用于建筑结构中。
砖块是另一种常见的建筑材料，它可以根据不同的材质和制作工艺分为红砖、空心砖、实心砖等，具有较好的承重和隔热性能。
钢材在建筑结构中也占据重要地位，它具有高强度、良好的可塑性和耐腐蚀性，常用于梁、柱、桁架等部位的构造。
玻璃在建筑中主要用于窗户、幕墙等部位，它透光性好，美观大方。
木材是一种传统的建筑材料，具有较好的隔热和吸音性能，被广泛用于建筑的装饰和结构中。
其次，建筑材料各有其特点和优缺点。
水泥和混凝土具有良好的抗压性能，但在受拉和抗冲击性能上较差；砖块具有较好的隔热性能，但在抗震和抗风压性能上较弱；钢材具有高强度和良好的可塑性，但易受腐蚀；玻璃透光性好，但易破碎；木材具有较好的隔热和吸音性能，但易受潮和虫蛀。
因此，在实际应用中，需要根据建筑物的具体情况和要求，合理选择和搭配建筑材料，以达到最佳的效果。
最后，建筑材料的应用范围也是需要考虑的重要因素。
不同的建筑材料适用于不同的建筑部位和环境条件。
例如，水泥和混凝土适用于地基、墙体、柱、梁等部位；砖块适用于墙体、隔墙等部位；钢材适用于大跨度结构、桁架等部位；玻璃适用于窗户、幕墙等部位；木材适用于地板、楼梯、装饰等部位。
因此，在建筑设计和施工中，需要根据建筑材料的特性和要求，科学合理地进行选材和应用。
综上所述，建筑材料是建筑工程中至关重要的组成部分，对建筑物的质量、安全和使用寿命都有着直接的影响。
材料的种类与用途
材料的种类与用途材料是制造物品所必需的原料。
它们可以是天然的或人工合成的，用于各种不同的用途。
以下是一些常见的材料种类及其用途的示例。
1.金属：金属是一类常用的材料，具有强度和导电性能。
它们常用于制造建筑结构、机械零部件和电子设备等。
钢铁、铝和铜是常见的金属材料。
2.塑料：塑料是一类可塑性很强的材料，可用于制造各种不同类型的产品，如塑料袋、塑料瓶和塑料家具等。
塑料具有轻便、耐腐蚀和耐磨蚀等特性。
3.木材：木材是一种天然的材料，常用于制造家具、建筑和工艺品等。
木材具有优雅的外观和坚固的结构，因此是制造高质量产品的理想选择。
4.纺织品：纺织品包括织物和纱线等，常用于制造衣服、家纺和工业制品等。
棉、丝、麻和毛是常见的纺织品原料。
纺织品可以根据不同需求进行染色、印花和绣花等处理。
5.玻璃：玻璃是一种透明且易形变的材料，常用于制造窗户、瓶子和镜子等。
玻璃具有优秀的光传递性能，因此可以用于光学和电子器件制造。
6.混凝土：混凝土是一种由水泥、砂和石子等混合物组成的坚固材料，常用于建筑物的结构和道路的铺设。
混凝土具有高强度和耐久性，可以抵御极端气候条件下的压力。
7.石材：石材包括大理石、花岗岩和石灰石等，常用于建筑和雕塑等领域。
石材具有耐久和装饰性，能够为建筑和艺术品增添美感。
8.高分子材料：高分子材料是一类由聚合物组成的材料，如聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯等。
这些材料具有轻便、耐磨和耐腐蚀等特性，用于制造塑料制品、橡胶制品和纤维等。
9.陶瓷：陶瓷是一种由粘土或其他无机材料制成的非金属材料。
它们可以用于制造瓷器、砖块和陶瓷餐具等。
陶瓷具有高温耐久性和化学稳定性，适用于各种不同的应用。
10.合成材料：合成材料是一类由多种不同材料组合而成的材料，通常具有高强度和高韧性。
碳纤维复合材料和玻璃纤维增强塑料是常见的合成材料，被广泛应用于航空航天、汽车工业和体育器材等。
这些材料的种类和用途是非常广泛的，可以满足不同领域的需求。
小学科学教案：认识不同种类的材料
小学科学教案：认识不同种类的材料认识不同种类的材料一、引言材料是科学研究和日常生活中必不可少的组成部分。
我们在日常生活和学习中会接触到各种各样的材料，如金属、塑料、玻璃等。
通过认识不同种类的材料，我们可以了解它们的特性和用途，更好地理解世界。
二、金属材料1. 铁铁是一种常见的金属材料。
它具有很强的韧性和磁性，并且容易导电导热。
因此，铁被广泛应用于建筑、制造机械和电器等方面。
例如，我们常见的铲子、自行车就是使用铁材制作而成的。
2. 铝铝是一种轻便且耐腐蚀的金属材料。
它可以被加工成各种形状，适用于制造飞机、汽车以及饮料罐等产品。
此外，铝也常被用来制作厨房用具和家居装饰品。
三、非金属材料1. 塑料塑料是一种由合成高聚物组成的非金属材料。
它具有轻盈、耐磨、耐腐蚀等特性。
塑料的种类繁多，根据用途不同，可以分为聚乙烯、聚丙烯等。
在我们的日常生活中，塑料广泛应用于包装材料、家具以及建筑领域。
2. 纸张纸张是一种可回收利用的非金属材料。
它由纤维素构成，轻薄柔软，并且易于加工和书写。
纸张被广泛运用于书籍、报纸、文具等领域。
同时，纸也是我们进行绘画和手工制作的常见材料。
四、玻璃材料玻璃是一种由二氧化硅和其他助剂经高温加工而成的材料。
它有光滑平整的表面和透明度高的特点，在制造窗户、镜子和器皿方面得到了广泛应用。
五、天然材料1. 木材木材是一种源自植物并具有抗压强度的天然材料。
它具有良好的隔音隔热性能，因此被广泛应用于建筑和家具制造中。
同时，木材也是手工艺品制作和雕刻的常见材料。
2. 石材石材是一种采自地下或山体中的天然材料。
它具有坚硬、耐高温等特点，并且不易受腐蚀。
石材在建筑领域中常用于地板、墙壁以及雕塑等方面。
六、总结通过认识不同种类的材料，我们可以更好地了解它们的特性和用途。
金属材料如铁和铝在建筑、制造机械和电器方面具有重要作用；非金属材料如塑料和纸张在包装、家具以及文具使用中起着至关重要的作用；玻璃则广泛运用于窗户、镜子等领域；天然材料如木材和石材则因其天然属性得到了广泛应用。
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第十三章材料的種類與應用掃描式電子顯微鏡照片顯示一種玻璃-陶瓷材料的顯微組織，其中細長狀葉片組織使得此材料具有非常優良的強度與韌性。
X 65,000(照片由L R. Pinckney and G.J Fine of CorningIncorporated提供)。
本章章節•13.1 簡介•13.2 鐵屬合金•13.3 非鐵合金•13.4 玻璃•13.5 玻璃－陶瓷•13.6 黏土製品•13.7 耐火材料•13.8 磨料•13.9 水泥•13.10 先進陶瓷•13.11 鑽石與石墨•13.12 塑膠•13.13 彈性體•13.14 纖維•13.15 各種應用例•13.16 先進高分子材料為什麼要研習材料的種類與應用？工程人員經常需要選擇適當的材料，因此必須熟悉各種不同材料的特性，也必須使用擁有大量材料性質的資料庫。
13.1簡介（Introduction）•在許多場合中，工程師必須針對不同的用途選用適當的材料。
•因此，負責選擇材料的人員，必須熟悉可供選用材料的資訊。
本章將對各種金屬合金、陶瓷、高分子材料之性質與限制，作全面性的介紹。
金屬合金的種類（Types of Metal Alloys）•金屬合金以成份區分成兩大類：鐵屬合金與非鐵屬合金。
•以鐵為主要成份的鐵屬合金包括鋼及鑄鐵。
本章先討論鐵合金特性，隨後再說明非鐵屬合金。
鐵屬合金（ferrous alloys）•以鐵為主要成份，產量居所有合金之冠，與建築材料一樣重要。
•鐵屬合金用途廣泛的原因包括：（1）在地殼內蘊藏豐富的含鐵化合物，（2）鐵與鋼的提煉、精煉、合金化等製程皆十分經濟，（3）鐵屬合金種類多，具有廣泛的機械及物理性質。
•本節將討論多種鋼與鑄鐵的成份、顯微組織及性質。
圖13.1 顯示各種鐵屬合金的分類。
鋼( Steels )•鋼為鐵－碳合金，並可能包含多種其他種類的合金元素；不同的化學成份或熱處理程序，使得此種合金種類多達數千種。
•鋼的機械性質受碳含量影響甚鉅，其含量通常皆在1.0 wt% 以下。
•一般鋼材以碳含量多寡而分為低、中、高碳鋼，更可進一步以其他合金元素來區分。
普通碳鋼（plain carbonsteels）中除了碳與錳之外，只有殘留不純物合金鋼（alloy steels）則另外加入特定的合金元素。
低碳鋼( Low-Carbon Steels )•低碳鋼是鋼中產量最大的種類，其碳的成份大都低於0.25 wt%，因此無法經由淬火而獲得麻田散鐵，須藉由冷加工來強化。
•另一種低碳鋼為高強度低合金鋼 （highstrength, low-alloy steels；HSLAsteals），其中包含的合金元素有銅、釩、鎳及鉬等等，總合金含量高達10wt%，強度優於普通低碳鋼。
圖13.1 各種鐵屬合金的分類表13.1a 五種普通低碳鋼及三種高強度低合金鋼的成份表13.1b 各種熱軋普通低碳鋼與高強度低合金鋼的機械性質與典型應用例中碳鋼( Medium-Carbon Steels )•中碳鋼的碳含量介於0.25 到0.60 wt% 之間，這些合金可藉沃斯田鐵化、淬火、回火等熱處理程序而強化，大多含有回火麻田散鐵的組織。
•多種中碳合金鋼的成份列於表13.2a。
關於規範的說明如下：美國汽車工程師協會（SAE）、美國鋼鐵學會（AIS I）及美國材料試驗協會（ASTM）提供這些鋼及其他合金的分類及規範。
高碳鋼( High-Carbon Steels )•高碳鋼的碳含量多在0.60 到1.4 wt% 之間，是碳鋼中強度最佳，硬度最高，但延性最差的鋼種。
高碳鋼都是熱處理成為回火麻田散鐵的組織，耐磨耗並且可以作為尖銳的切削刀刃。
工具鋼與模具鋼為高碳鋼中添加鉻、釩、鎷及鉬等合金元素，這些合金元素與碳結合形成非常硬及耐磨耗的金屬碳化物（如Cr 23C 6、V 4C 3 及WC）。
•表13.3中列舉了一些工具鋼的化學組成及應用實例，這些鋼用於切削工具及材料成形的模具，或是刀具、刀片、鋸片、葉片、彈簧與高強度鋼索。
不鏽鋼( Stainless steels )•在許多環境中（特別在大氣環境），有良好的抗腐蝕（生鏽）能力。
最主要的合金元素為鉻，不鏽鋼中最低含鉻量為11 wt%；添加鎳與鉬可提昇耐蝕性。
•不鏽鋼依其主要的顯微組織可分為三類─麻田散鐵系、肥粒鐵系、沃斯田鐵系。
許多不同種類的不鏽鋼列於表13.4 ，包括其化學組成、機械性質及應用實例。
多樣性的機械性質以及優良的耐蝕能力使得不鏽鋼用途極廣。
表13.2a 普通碳鋼與多種低合金鋼的化學組成，及其AISI／SAE 與UNS 編號系統表13.2b 油淬、回火的普通碳鋼及合金鋼，其機械性質範圍及典型應用實例表13.3 六種工具鋼之名稱、成份與應用實例表13.4 沃斯田鐵、肥粒鐵、麻田散鐵系及析出硬化型不鏽鋼之編號、成份、機械性質及典型應用實例鑄鐵( Cast Irons )•一般而言，鑄鐵為碳含量高於2.14 wt% 的鐵合金；實際上，鑄鐵中的碳約在3.0 到4.5 wt% 之間，並添加其他合金元素。
重新檢視鐵－碳化鐵平衡圖（圖10.26），顯示鑄鐵在1150 到1300 °C（2100 到2350 °F）間為液態，低於鋼的熔融溫度，因此鑄鐵易於熔化而加以鑄造。
此外，部份鑄鐵很脆，鑄造是最便利的製造方法。
•雪明碳鐵（FeC ）是介穩態的化合物，在適當的情況3下，會分解成α肥粒鐵與石墨：圖13.2 以石墨（真正安定相）替代雪明碳鐵的鐵－碳平衡圖灰鑄鐵( Gray Iron )•灰鑄鐵中碳與矽的含量分別介於2.5 到4.0 wt%，及1.0 到3.0 wt% 之間。
大部份灰鑄鐵中的石墨為片狀（像是玉米片），四周則為α肥粒鐵或是波來鐵基質。
典型灰鑄鐵的顯微組織示於圖13.3a。
因為存在這些片狀石墨，裂斷面呈灰色，因而稱為灰鑄鐵。
•灰鑄鐵的耐磨耗性佳。
在熔融狀態時，灰鑄鐵的流動性良好，故可以鑄造複雜形狀的鑄件，且鑄造收縮也很小。
延性(或球墨) 鑄鐵( Ductile ( or Nodular ) Iron )•鑄造前在灰鑄鐵中加入鎂或鈰，或者同時加入兩者，可產生截然不同的顯微組織與機械性質。
•石墨形成球狀，而非片狀，故這種鑄鐵稱為球墨（nodular）或延性鑄鐵（ductile iron），其典型的顯微組織如圖13.3b 所示。
•延性鑄鐵的機械性質與鋼接近，例如肥粒鐵基質的延性鑄鐵抗拉強度介於380 到480 MPa（55000 到70000 psi）之間，延性（伸長率）達10 到20%。
白鑄鐵與展性鑄鐵( White Iron and Malleable Iron )•低矽鑄鐵（矽含量低於1.0 wt%）加上凝固時快速冷卻，大部份的碳會以雪明碳鐵的形式存在，而不是石墨，如圖13.5 所示。
因為此種鑄鐵破斷面呈白色，故稱為白鑄鐵。
•一般而言，白鑄鐵僅是要產生展性鑄鐵的過渡性組織而已。
圖13.3 多種鑄鐵顯微組織的光學金相照片。
(a) 灰鑄鐵：黑色片狀石墨嵌接於肥粒鐵基質中，放大500 倍圖13.3 多種鑄鐵顯微組織的光學金相照片(b) 延性（球墨）鑄鐵：黑色球狀石墨四周有肥粒鐵基質包圍，放大200 倍圖13.3 多種鑄鐵顯微組織的光學金相照片。
(c) 白鑄鐵：淺色的雪明碳鐵區域四周有波來鐵基質包圍，波來鐵為─肥粒鐵、雪明碳鐵的層狀組織，放大400 倍圖13.3 多種鑄鐵顯微組織的光學金相照片。
(d) 展性鑄鐵：黑色薔薇狀石墨（回火碳）散佈於肥粒鐵基質中，放大150 倍表13.5 各種灰鑄鐵、球墨鑄鐵及展性鑄鐵之編號，最低機械性質，約略成份與典型應用例表13.5 各種灰鑄鐵、球墨鑄鐵及展性鑄鐵之編號，最低機械性質，約略成份與典型應用例圖13.4 (a) 鋼與(b) 灰鑄鐵振動阻尼能力之比較圖13.5 鐵－碳平衡圖中商用鑄鐵之成份範圍。
同時也顯示不同熱處理所得到之顯微組織，Gf ：片狀石墨；Gr：薔薇狀石墨；Gn：球狀石墨；P ：波來鐵；α：肥粒鐵•鋼及其他鐵屬合金的使用量相當大，因為它們具有廣泛的機械性質，易於生產，且價格低廉。
然而這些金屬也具有一些獨特的限制：（1）高密度（2）低導電度（3）在一般環境中易腐蝕。
•合金若脆性高，無法以大量塑性變形而成形，須以鑄造方式形成，這種合金稱為鑄造合金（cast alloys）。
相反的，適合塑性變形而成形的合金，稱為鍛造合金。
銅及其合金( Copper and Its Alloys )•銅及其合金因具有良好的物理性質，自古以來就使用在多種不同的場合。
純銅過於柔軟且延性佳，因而不易加工，而且冷加工性不佳。
•青銅（bronzes）為銅與數種其他元素如錫、鋁、矽及鎳的合金。
這種合金的強度比黃銅稍高，且耐蝕性更佳。
表13.6 中列出數種青銅的化學成份，性質及應用例。
一般而言，青銅用於必須兼顧強度與耐蝕的場合。
表13.6 八種銅合金之成份、機械性質與典型應用例表13.6 八種銅合金之成份、機械性質與典型應用例鋁及其合金( Aluminum and Its Alloys )•鋁及其合金的特點為低密度（2.7g/cm3，而鋼的密度為7.9g/cm3），高導電度與導熱性，在一般大氣的環境中耐蝕性良好；大部份此類合金的延性佳，易於成型，此由鋁可輥軋成鋁箔片可以看出。
•鋁具有FCC 的結晶構造，所以其優良的延性可以保持到低溫。
鋁合金的最大限制為其低熔點660°C（1220°F），限制了鋁合金的使用溫度。
表13.7 數種常見鋁合金的成份、機械性質與典型應用例表13.7 數種常見鋁合金的成份、機械性質與典型應用例表13.7 數種常見鋁合金的成份、機械性質與典型應用例鎂及其合金( Magnesium and Its Alloys )•鎂最重要的特性是密度只有1.7 g/cm3，是所有結構材料中的最低值。
因此鎂主要使用在以輕量為主要考量的場合，如飛行器的零件。
鎂具有HCP 的結晶構造，質軟，且彈性係數僅有45 GPa（6.5×106psi）•鎂合金可分為鍛造及鑄造合金，其中有部份可以進行熱處理。
主要的合金元素包括鋁、鋅、錳及一些稀土族元素。
成份─熱處理的編號系統與鋁合金相近，表13.8 列出多種常見鎂合金之化學成份、性質及用途。
鈦及其合金( Titanium and Its Alloys )•鈦及其合金係新型合金，具有良好的性質組合。
純鈦的密度相當低（4.5g/cm3），熔點高［1668℃（3035℉）］，彈性係數達107 GPa（15.5×106psi）。
鈦合金的強度極高，室溫的抗拉強度達1400 MPa（200,000 psi），比強度值很高。
此外，鈦的延性佳，易於鍛造及加工。
•表13.9 中列出了一些鈦合金的化學組成、典型性質及應用例子。