1、金屬材料,物理性質強大化學性質軟弱的材料,金屬材料的優缺點,優點：物理性質佳：諸如耐高溫、強度大、耐高溫、耐變形、韌性佳、組織均勻（尤其鋼鐵）。缺點：除了少數金屬（如金、 鉑、銀 ）均須使用各種方式保護，仍然難逃被腐蝕之命運。,純金屬與合金,金屬由金屬鍵結合，純金屬之金屬鍵為無向鍵，可以忍耐相當大的位移，所以純金屬導電性佳（自由電子未受束縛），韌性佳（因耐形變）熔點高。合金為共價鍵結合，為有向鍵，導電性低，韌性差，熔點低。以上為同種金屬純金屬與合金相比。,金屬的分類,就土木建築而言：分成黑金屬（鐵金屬）以及有色金屬（鐵金屬除外）。依照導電能力：銀最佳、其次為銅、再其次為鋁。依照熔點：鎢最高，水
2、銀（汞）最低。,鐵金屬簡介,因碳鋼物理性質接近完美、價格相對低廉、又置於混凝土中，因強鹼保護其不生鏽，所以是土木建築上，第一重要的金屬。因含碳量越高強度越高但韌性越差，為提供建物的耐震能力，土木建築上除了預力鋼鍵，均使用低碳鋼。,鋼與鐵的區別,實用上：提煉純鐵價格太高沒有必要，所以鐵金屬幾乎都含碳，所謂鋼只是含碳適量的鐵碳合金，含碳比低碳鋼更低稱熟鐵，含碳比高碳鋼更高稱鑄鐵或生鐵。鐵的五大雜質：碳、硫、磷、錳、矽。煉鋼就是控制雜質含量。,高爐冶煉生鐵,煉鐵原料：鐵礦石、焦炭、助熔劑、熱空氣。鐵礦石：磁鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦、黃鐵礦。焦炭：提供能量及擔任化學還原劑。助熔劑：石灰岩。熱空氣：鼓風爐提
3、供已預熱空氣。,生鐵煉鋼,為控制雜質含量，先氧化再還原。有平爐法、轉爐法、電爐法。轉爐法最快速，電爐法品質最好。含碳量0.25%叫低碳鋼，利用做鐵釘、鉚釘、螺栓、鐵絲；含碳量在0.25%0.6%叫中碳鋼，利用做鋼軌、車軸、鋼樑；含碳量在0.6%1.4%叫高碳鋼。鋼筋為低碳鋼。,鋼的熱處理,鐵碳合金會有不同晶相高溫時晶相為硬而脆低溫時晶相為軟而韌如果高溫晶相經淬火快速降溫，晶相來不及改變，鋼會變硬變脆。（淬火）如果徐徐降溫，晶相有充分時間慢慢改變晶相，鋼會變為軟而韌。（正火、回火、退火）,合金鋼,合金鋼，是指一系列以鋼為主要成分的合金。在鋼中加入不同比率的各種不同金屬，藉以改變鋼的各種機械性能。
4、 最常見的合金鋼是不鏽鋼，在鋼中加入鉻、鎳，使其表面形成防鏽的氧化膜，因此不容易生鏽 ，一般不鏽鋼指的是鉻含量超過13 %的鋼材 。,熱浸鍍鋅鋼板,熱浸鍍鋅鋼板製造工藝是將已清洗潔淨的鐵件，浸入鋅浴中，使鋼鐵與熔融鋅反應生成一合金化的皮膜。防鏽，防蝕，耐候性強防鏽蝕性非常好，一般環境防蝕效果可達3050年 。,銅與銅合金,純銅又稱赤銅，適合作為電線。黃銅是銅及鋅的合金，因色黃而得名。機械性能和耐磨性能都很好，用於製造精密儀器、船舶的零件、槍砲的彈殼等。青銅是銅加入錫或鉛的合金與純銅相比，青銅強度高且熔點低,鋁與鋁合金,鋁是輕金屬，密度僅是鐵三分之一左右，純淨的鋁是銀白色，因在空氣中易與氧化合，
5、在表面生成緻密的氧化鋁薄膜 ，阻止腐蝕的繼續進行。鋁是地殼中含量第三高的元素（僅次於氧和矽），也是含量最大的金屬。鋁為電與熱的良導體 ，延展性佳。,造成金屬腐蝕的原因,金屬腐蝕的化學環境：暴露於氧化環境中，酸性環境中。金屬腐蝕的物理環境：殘餘應力、尖銳端、磨損傷痕，陽極環境中。特定化學物質：最常見是氯離子。,避免腐蝕的處理,避免暴露於導致腐蝕的化學環境：使用金屬、非金屬隔絕。避免暴露於導致腐蝕的物理環境：避免殘餘應力、磨痕等，或使金屬成為陰極。避免接觸、或排除特定化學物質：如氯離子。,結論,金屬材料因為物理性質的優越：耐高溫、強度大、耐高溫、耐變形、韌性佳、組織均勻，可說是接近完美的材料。如果沒有做好侵蝕環境的處理，金屬材料會變得相當脆弱。各類防蝕處理，對金屬材料相當重要。,
