在深入探讨具体金属之前，我们先从基本类型入手。金属根据含铁量可分为两大类：黑色金属和有色金属。“黑色”一词源于拉丁语中表示铁的词。
黑色金属 铁是其主要元素。这类金属具有磁性，遇水会生锈。常见的含铁金属包括碳钢、铸铁和熟铁。
有色金属 不含铁。与其他金属相比，它们通常更轻。它们还具有更好的耐腐蚀性，并且不具有磁性。最常见的例子包括铜合金、铝、锌以及金、银等贵金属。
在元素周期表中，金属元素是根据其化学性质和原子结构进行排列的。金属元素占元素周期表化学元素的75%以上。这充分说明了金属在自然界中的丰富性及其对人类发展的重要性。
什么是金属？
金属是一类材料，其特点是具有高导电性、高导热性、良好的延展性、良好的韧性和光泽。金属在室温下通常为固态（汞除外），并在化学反应中形成阳离子。
其特性使其可用于数控加工、钣金加工、铸造、焊接等工艺。它可以制成各种形状的型材或零件，以及各种结构部件。
元素周期表中有超过 100 种不同的元素，但只有少数几种被认为是金属。
汇总表： 金属种类及其特性、应用
文件
金属类型
特征：
常见的应用
铝板
轻质、柔软、耐腐蚀、高强度重量比、导电
建筑、机械、工具、汽车
碳素钢
强度高、耐用、可回收、可塑性好、韧性高
建筑、机械、工具、汽车
工具钢
高硬度、耐磨损、高温下仍保持硬度
切削刀具、模具、测量仪器
高碳钢
非常坚硬、易碎、碳含量高（0.60–0.95%）
切削刀具、耐磨部件
合金钢
通过合金化增强性能（强度、硬度、耐腐蚀性）。
汽车、航空航天、工业机械
不锈钢
含铬量≥12%，耐腐蚀，经久耐用
厨具、医疗器械、建筑
锻铁
低碳（
建筑物、桥梁、围栏
铸铁
高碳（>2%），硬度高，脆性大，铸造性能好
发动机缸体、管道、炊具
生铁
高碳、脆性、无延展性的原材料
精炼成钢/铸铁
铜
柔软、导电（导热/导电）、可塑性强
电气线路、管道
黄铜
铜锌合金，经久耐用，摩擦系数低，呈金色
装饰品、阀门、乐器
青铜
铜锡合金，比铜硬，耐腐蚀
雕像、轴承、硬币
钴
坚硬、易碎、有磁性，可强化合金
磁铁、航空航天合金、电池
镁
轻质（1.74 克/立方厘米）、坚固、可塑性强
飞机零部件、汽车零部件
钛
强度高、重量轻、耐腐蚀、熔点高
航空航天、医疗植入物
镍
耐腐蚀、耐热、延展性好
电子元件、电池、合金
铂金
密度高、延展性好、熔点高（1773°C）
珠宝，催化转化器
铅
质地柔软、密度高、熔点低、有毒
电池、辐射屏蔽
铬
坚硬、易碎，可增加合金的强度/硬度
不锈钢、电镀、颜料
黄金
延展性好、无腐蚀性、导电性强
珠宝、电子产品、牙科
白银
导电性最佳，延展性好，易失去光泽
珠宝、电子产品、镜子
了解纯金属和金属合金，它们有什么区别？
有趣的事实： 我们日常使用的大部分金属并非精炼金属，而是金属合金，即由不同金属元素组合而成，以获得更优异的金属性能。
金属合金的概念与烹饪类似。纯面粉也能做成食物，但如果加入鸡蛋、黄油和糖，就能做出更美味的食物。同样的原理也适用于金属。
纯铁例如，铁相对较软，容易弯曲，因此并不适合大多数工业应用。但是，如果向铁中添加碳，就能制成钢。钢的强度更高，用途也更广泛。碳的含量决定了最终产品的特性：
低碳钢 （含碳量低于0.25%）质地柔软、价格实惠且易于成型，使其成为建筑和制造的理想材料。
中碳钢 （含碳量0.25-0.55%）兼顾强度和柔韧性。
高碳钢 含碳量为0.55-2.1%的钢材硬度更高，刀刃保持锋利的时间更长，是切割工具和刀具的理想材料。
将各种元素组合起来，制成性能更优良的合金，正是现代工程技术得以实现的关键所在。
金属有什么性质？
了解不同类型的金属意味着了解它们的独特性能：
机械性能
抗拉强度 抗拉强度是指金属在断裂前所能承受的拉力。高抗拉强度对于建筑物、电缆和桥梁等结构应用至关重要。
硬度 硬度是指金属抵抗刮擦、凹陷或变形的能力。硬度并不等同于抗拉强度。硬度较高的金属在压力下能保持形状，但可能更脆。
延展性 延展性是指金属在不断裂的情况下被拉伸的能力。高延展性材料可以被拉伸成细丝或弯曲成各种形状而不断裂。常见的高延展性材料包括铜和金。
韧性 它兼具强度和延展性。这意味着它能够在不发生断裂的情况下吸收能量。
电气特性
导热系数 导热性是指金属传递热量的特性。导热性高的金属能使热量快速传递。像银、铜和铝这样的金属都是优良的导热体，因为它们的自由电子能有效地将热能从一个原子传递到另一个原子。
熔点 熔点是指金属从固态变为液态的温度。它反映了金属原子间化学键的强度。金属原子间化学键越强，打破这些化学键所需的能量就越多。
不同金属的熔点差异很大。钨是所有金属中熔点最高的，高达3,422°C。汞在室温下呈液态，熔点为−38.8°C。
化学性质
耐腐蚀性能 指金属抵抗锈蚀、氧化和化学侵蚀的能力。当金属腐蚀时，它会与氧气或其他物质发生反应生成铁锈。腐蚀会削弱金属的强度并使其外观受损。
有些金属天然形成保护层。例如，铝表面会生成氧化铝，从而抵御外界因素的侵蚀。不锈钢中的铬元素也会在其表面形成一层坚固的保护层。
磁性能 磁性是指金属在磁场中吸引或排斥其他金属的能力。这取决于金属的原子结构。铁、镍、钴及其合金等铁磁性金属会被磁铁强烈吸引。铜、铝和黄铜等非铁磁性金属则不具有磁性。
物理外观
金属光泽 金属具有光泽和反光的特性。这种特性源于金属中自由电子与光的相互作用。当光照射到金属上时，电子能够高效地吸收和重新发射光。
颜色各不相同。铜呈红棕色，黄铜呈金色，铝呈银白色。这些细微的差别有助于识别不同的金属。这也使得某些金属成为装饰应用的理想选择。
如何为您的项目选择合适的金属
金属种类繁多，性质各异。在选择不同类型的金属时，应考虑以下因素：
强度要求: 您的应用是否需要高抗拉强度、硬度或抗冲击性？
重量限制: 是否必须使用轻质金属？或者重量并非考虑因素？常见的轻金属包括铝、镁和钛。
环境暴露: 这种金属会接触到潮湿环境、极端温度或化学品吗？如果金属经常暴露在恶劣环境下，您可能需要使用耐腐蚀金属或带有保护涂层的金属。
电力需求: 是否需要高导电性或特定的电气性能？
散热注意事项: 导热系数重要吗？它会承受高温吗？如果暴露在极端条件下，您可以选择导热系数高的金属。
预算: 纯金属和稀有金属合金比普通材料（例如普通碳）更昂贵。 钢。
制造：C能否根据需要进行铸造、焊接、机械加工或成型为薄片？
磁性要求: 您需要磁性金属还是非磁性材料？
外观: 金属光泽、颜色或表面处理重要吗？是用于装饰目的吗？
常见问题
问：最常见的金属合金有哪些？
A: 最常见的金属合金包括：
铁板 （铁和碳）不锈钢 （铁、碳和铬）黄铜 （铜锌合金）青铜 （铜和锡）铝合金 （铝与铜、镁或其他元素）这些合金比纯金属具有更好的机械性能。
问：常见的铝材有哪些？
A: 常见的铝合金有1050、1100、1145、1235、1350等。
问：不锈钢和铝有什么区别？
A: 不锈钢是铁、铬和碳的合金，而铝是金属。不锈钢比铝更耐腐蚀。铝比不锈钢轻。
问：钢和铁有什么区别？
A: 铁板 钢是一种铁碳合金，有时还含有其他金属元素。掺入铁中的碳含量决定了钢的强度和耐久性。
问：哪些金属可用于数控加工？
A: 可用于数控加工的金属有铝、黄铜、青铜、不锈钢和其他常见金属。