家具材料-金屬材料

紀尚德 2017/06/01
參考維基百科

鐵 iron

化學符號Fe的來源是拉丁文名稱Ferrum。鐵是最常用的金屬。是地球外核及內核的主要成份,是地殼上豐度第四高的元素。
鐵很容易和氧氣和水反應。鐵的表面是有光澤的銀灰色,但在空氣中鐵會反應生成水合的氧化鐵,一般稱為鐵鏽。許多金屬在氧化後會形成鈍化的氧化層,保護內部的金屬不被氧化,但氧化鐵的體積較鐵要大,因此氧化鐵會剝落,無法保護內部的鐵不受腐蝕。 在日常生活裡,鐵可以算是最有用、最廉價、最豐富、最重要的金屬。鐵合金用途廣泛,例如鋼就是鐵和碳及其他金屬的合金;國防和戰爭更是鋼鐵的較量,鋼鐵的年產量代表一個國家的現代化水準。

物理性質

鐵是有光澤的銀白色金屬,硬而有延展性,密度 7.874 g·cm−3,莫氏硬度4,熔點為1538℃,沸點為2750℃,有很強的鐵磁性,並有良好的可塑性和導熱性。日常生活中的鐵通常含有碳因而暴露在氧氣中容易在遇到水的情況下發生電化學腐蝕,而純度較高的鐵則不易腐蝕。

家具用途

家具產業中,鐵是最重要的基本結構材料。一般俗稱鐵就是鋼,通常以低碳鋼為主

鋼 steel

鋼或稱鋼鐵、鋼材,是一種由鐵與其他元素結合而成的合金,當中最普遍的是碳。碳約佔鋼材重量的0.2%至2.1%。視乎含碳量的多寡分為高碳鋼、中碳鋼和低碳鋼。可用於建造道路、橋梁、鐵路、建築、船舶、車輛、家電、家具、工具、釘子及螺絲。

含碳量高於2%的被稱為鑄鐵,低於0.1%被稱熟鐵。

熱處理

鋼有多種不同的熱處理過程。最常見的是退火及淬火、回火。退火是把鋼高溫加熱到軟化的過程。

淬火在一開始時先把鋼加熱至沃斯田鐵相,再用水或油進行冷卻。急速的冷卻導致馬氏體結構既硬且脆。此時再把鋼作回火處理,其實就是一種更專門的退火形式。這樣的回火過程會減少鋼內部的應力和瑕疵,因此鋼最後會變得更有韌性,更不易斷。

家具用途

家具產業中,鐵是最重要的基本結構材料。一般不區分鐵或是鋼,通常以低碳鋼為主。可用於桌樑與桌腳,椅面、椅腳,床架、床腳,櫃體,屏風結構或表面。家具組合用的扣件80%以上是用鋼材,扣件包含螺絲、子母扣、L鐵等。除了廚房用桌面常用不銹鋼以外,一般桌面不採用鋼材,因為平整性不佳,或是要較厚的鋼材。表面容易有凹痕,也不容易做好表面處理。

鉻 Chrome

化學符號Cr,是一種銀色的金屬,質地堅硬,表面帶光澤,具有很高的熔點。它無嗅、無味,同時具延展性。 普遍用於電鍍於其他材料的表面層。鉻鍍在金屬上可以防鏽,俗稱可羅米,堅固美觀。也可合成為不銹鋼等特殊鋼,提升鋼的強度又具極佳的耐熱性,抗蝕性。例如:汽車零件、工具、菜刀等廚房用品。

物理性質

密度7.19 g·cm−3 ,熔點1907 °C,沸點2671 °C。莫氏硬度 8.5

家具用途

常用於電鍍於鋼、鋁、塑膠的表面層。鉻鍍在金屬上可以防鏽、耐磨、美觀。光亮的外觀具有較冷的、時尚的、明亮的意象。

不鏽鋼 stainless steel

不鏽鋼俗稱作白鐵,。這個名稱源於這種鋼不像普通鋼那樣容易腐蝕生鏽。如果含鉻比例很低則只可以在表面形成氧化膜保護而非不會氧化。 鉻與低碳含量相配合,可顯示出明顯的耐腐蝕性和耐熱性,還可以加入鎳、鉬、鈦、鋁、銅、氮、硫、磷和硒,使其表面會產生防鏽的氧化膜,以提高對特殊環境的耐腐蝕性和抗氧化性。

物理性質

通常是含有10%—30%鉻的合金鋼的總稱。以重量計算,鉻含量超過10.5%的鐵合金

家具用途

不銹鋼具有極佳的耐熱性,抗蝕性。外觀具有較冷的、時尚的、明亮的意象,但是表面光澤沒有電鍍鉻那麼亮。常用於廚房用品,現代人因為衛生的理由廚具採用大量的不鏽鋼。

鋁 Aluminium

其化學符號是Al。相對密度是2.70。鋁是一種較軟的易延展的銀白色金屬。鋁是地殼中第三大豐度的元素(僅次於氧和矽),也是豐度最大的金屬,在地球的固體表面中占約8%的質量。不僅重量輕,質地堅,而且具有良好延展性、導電性、導熱性、耐熱性和耐核輻射性,是國家經濟發展的重要基礎原材料。鋁在空氣中會迅速形成一層緻密的氧化鋁薄膜,阻止腐蝕的繼續進行。 近五十年來,鋁已成為世界上最為廣泛應用的金屬之一。除上所述,在建築業上,由於鋁在空氣中的穩定性和陽極處理後的極佳外觀而受到很大應用;在航空及國防軍工部門也大量使用鋁合金材料;在電力輸送上則常用高強度鋼線補強的鋁纜,在一些地方因銅製電纜價格較高常遭竊而改用鋁製電纜;貨櫃運輸、日常用品、家用電器、機械設備等都需要大量的鋁。

物理性質

鋁是輕金屬,密度僅是鐵三分之一左右。純鋁較軟,在300℃左右失去抗張強度,熔點660.4度。經處理過的鋁合金,質輕而較堅韌。純淨的鋁是銀白色的,因在空氣中易與氧氣化合,在表面生成緻密的氧化物薄膜(氧化鋁Al2O3),所以通常略顯銀灰色。平常我們可見的鋁製品,均已經被氧化。而其氧化薄膜又使鋁不易被腐蝕。

家具用途

鋁有較輕,熔點低的特性。所以可以壓鑄成形和鋁擠型,常用於需要造型又要有結構強度的地方。如桌腳、椅腳、櫃子配件、床腳、屏風結構。