金属材料：包括纯金属及其合金。

合金：由两种或两种以上的金属（或非金属）熔合而成的有金属特性的物质。

一般所使用的金属材料，大多数属于合金。合金有许多优良的物理、化学或机械性能，合金的性能可以通过添加的金属元素的种类、含量和生成条件等来加以调节。

合金的硬度及机械加工性能一般高于各成分金属，熔点一般低于各成分金属。从微观结构看，纯金属的原子排列规整，原子层之间相对容易滑动，加入其它金属后，改变了金属有规则的层状排列，使原子层间的相对滑动变得困难，硬度变大。

一、铁合金

铁合金包括生铁和钢。生铁含碳量高，硬度大、抗压、性脆，可以铸造成型。钢的含碳量低，有良好的延展性，机械性能好，可以锻压和铸造。

钢的分类

不锈钢是添加了铬、镍的铁合金，抗腐蚀性能力强。

二、铝合金

铝是地壳中含量最多的金属元素。

铝是性质活泼的金属，常温下与空气中的氧气反应，表面形成一层致密的氧化铝膜，起到保护作用，所以铝的抗腐蚀性能很强。

工业上会用化学试剂对铝进行处理，使氧化膜增厚，增强其抗腐蚀能力，还可以对铝进行氧化着色，使其表面形成美丽的颜色。

实验：铝、氧化铝与盐酸反应

铝、氧化铝与盐酸反应

将铝片放入盐酸中，开始没有明显现象，一段时间后产生气泡。

实验：铝、氧化铝与氢氧化钠溶液反应

铝、氧化铝与氢氧化钠溶液反应

将一块铝片直接放入NaOH溶液中，另一块铝片用砂布打磨除去表面的氧化膜后，放入NaOH溶液中。

未打磨的铝片开始没有明显现象，一段时间后产生气泡；打磨过的铝片直接产生气泡。铝片均慢慢溶解，用点燃的木条检验产生的气体，有爆鸣声。

小结：

铝与酸、碱均能反应生成盐和氢气。氧化铝与酸、碱均能反应生成盐和水，属于两性氧化物。日常生活中，铝制炊具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物。

铝合金是目前用途广泛的合金之一。如硬铝，密度小、强度高，有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。

三、新型合金

储氢合金：是一类能大量吸收氢气，并与之结合成金属氢化物的材料。储氢金属要求储氢量大，金属氢化物容易形成，稍微加热又容易分解，室温下吸、放氢的速率快。如Ti-Fe合金、La-Ni合金。

钛合金：载人潜水器的关键部件耐压球壳由钛合金制成。

耐热合金：喷气发动机的叶片由镍、铁、碳和钴组成的镍钴合金，能承受1100℃的高温。

形状记忆合金：用于航空航天、生物工程。

稀土金属：包括镧系金属，加上钪和钇，共17种金属元素。稀土大量用于生产合金，能大大改善合金的性能，被称为“冶金工业的维生素”。