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金属是具有光泽、有良好的导电性、导热性与机械性能，并具有正的电阻温度系数的物质。金属，是个大家庭，现在世界上有86种金属。通常人们根据金属的颜色和性质等特征，将金属分为黑色金属和有色金属两大类。黑色金属主要指铁及其合金，如钢、生铁、铁合金、铸铁等。黑色金属以外的金属称为有色金属。
黑色金属材料乃工业上对铁、铬和锰的统称。亦包括这三种金属的合金，尤其是合金黑色金属钢及钢铁。与黑色金属相对的是有色金属。事实上纯净的铁及铬是银白色的，而锰是银灰色。由于钢铁表面通常覆盖一层黑色的四氧化三铁，而锰及铬主要应用于冶炼黑色的合金钢。所以才会被“错误分类”为黑色金属。
黑色金属的分类也有其意义，因为这三种金属都是冶炼钢铁的主要原料，而钢铁在国民经济中占有极其重要的地位，亦是衡量一国家国力的重要标志。黑色金属的产量约占世界金属总产量的95%。
黑色金属和有色金属这名字，常常使人误会，以为黑色金属一定是黑的，其实不然。黑色金属只有五种：铁、锰、铬、钒、钛。而它们五个都不是黑色的。纯铁是银白色的；铬是银白色的；锰是灰白色的。因为铁的表面常常生锈，盖着一层黑色的四氧化三铁与棕褐色的氧化铁的混合物，看去就是黑色的。所以人们称之为“黑色金属”。常说的“黑色冶金工业”，主要是指钢铁工业。因为常见的合金钢是锰钢与铬钢，这样，人们把锰与铬也算成是“黑色金属”了。除了铁、锰、铬、钒、钛以外，其他的金属，都算是有色金属。
钢铁材料，简称钢材，钢材是钢锭、钢坯或钢材通过压力加工制成的一定形状、尺寸和性能的材料。大部分钢材加工都是通过压力加工，使被加工的钢（坯、锭等）产生塑性变形。根据钢材加工温度不同，可以分为冷加工和热加工两种。
钢材（Steel）：是钢锭、钢坯或钢材通过压力加工制成所需要的各种形状、尺寸和性能的材料。
钢材是国家建设和实现四化必不可少的重要物资，其应用广泛、品种繁多，根据断面形状的不同、钢材一般分为型材、板材、管材和金属制品四大类，又分为重轨、轻轨、大型型钢、中型型钢、小型型钢、钢材冷弯型钢，优质型钢、线材、中厚钢板、薄钢板、电工用硅钢片、带钢、无缝钢管钢材、焊接钢管、金属制品等品种。
按用途分类可分为：
1.工程用钢：普通碳素结构钢、低合金结构钢、钢筋钢。
2.渗碳钢：渗氮钢、表面淬火用钢、易切结构钢、冷塑性成形用钢、冷冲压用钢、冷镦用钢。
3.碳素工具钢：.合金工具钢、高速工具钢。
4.特殊性能钢：不锈耐酸钢、耐热钢，抗氧化钢、热强钢、气阀钢、电热合金钢、耐磨钢、低温 用钢、电工用钢。
5.桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。
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金属是一种具有光泽（即对可见光强烈反射）、富有延展性、容易导电、导热等性质的物质。 地球上的绝大多数金属元素是以化合态存在于自然界中的。这是因为多数金属的化学性质比较活泼，只有极少数的金属如金、银等以游离态存在。金属在自然界中广泛存在，在生活中应用极为普遍，是在现代工业中非常重要和应用多的一类物质。
狭义的有色金属又称非铁金属，是铁、锰、铬以外的所有金属的统称。广义的有色金属还包括有色合金。有色合金是以一种有色金属为基体(通常大于50%)，加入一种或几种其他元素而构成的合金。我国在1958年,将铁、铬、锰列入黑色金属，并将铁、铬、锰以外的64种金属列入有色金属。这64种有色金属包括：铝、镁、钾、钠、钙、锶、钡、铜、铅、锌、锡、钴、镍、锑、汞、镉、铋、金、银、铂、钌、铑、钯、锇、铱、铍、锂、铷、铯、钛、锆、铪、钒、铌、钽、钨、钼、镓、铟、、锗、铼、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇、硅、硼、硒、碲、砷、钍。
有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，电阻比纯金属大、电阻温度系数小，具有良好的综合机械性能。常用的有色合金有铝合金、铜合金、镁合金、镍合金、锡合金、钽合金、钛合金、锌合金、钼合金、锆合金等。有色金属中的铜是人类早使用的金属材料之一。现代有色金属及其合金已成为机械制造业、建筑业、电子工业、航空航天、核能利用等领域不可缺少的结构材料和功能材料。
另外还有就是合成金属，是由两种或两种以上化学元素，且其中至少有一种是金属元素所组成具有金属特性的物质称为合金。由两种元素组成的合金统称为“二元合金”，由三种以上元素组成的合金通称为“多元合金”。合金的结构和性质，决定于组成合金的组分间相互作用的特性。
纳米金属材料是形成纳米晶粒的金属与合金。具有晶界比例，比表面能，表面原子比例大等特点。粒径由100nm降至5nm，颗粒表面能与总能量之比由0.8%增至14%，晶界比例由3%增至50%，表面原子的比例增至40%，2nm时增至80%。具有特异性能:纳米可提高燃烧效率；含1.8%C的钢，纳米晶断裂强度可达4800MPa。
纳米固体中的原子排列既不同于长程有序的晶体，也不同于长程无序、短程有序的“气体状”固体结构，是一种介于固体与分子间的亚稳中间态物质。因此，一些研究人员把纳米材料称之为晶态、非晶态之外的“第三态晶体材料”。正是由于纳米材料这种特殊的结构，使纳米材料科学与技术之产生四大效应，即小尺寸效应、量子效应(含宏观量子隧道效应)、表面效应和界面效应，从而具有传统材料所不具备的物理、化学性能，表现出独特的光学、电学、磁学、催化、化学特性和超导性能等特性，使纳米材料在国防、电子、化工、冶金、轻工、航空、陶瓷、核技术、催化剂、医药等领域具有重要的应用价值。
由于颗粒尺寸变小所引起的宏观物理性质的变化称为小尺寸效应。对纳米颗粒而言，尺寸变小同时其比表面积显著增加，从而产生一系列新奇的性质。例如米颗粒对光吸收显著增加，与大尺寸固态物质相比纳米颗粒的熔点会显著下降，例如，2nm的金属颗粒熔点为600K，随着粒径增加，熔点迅速上升，块状金属为1337K。还有，小尺寸的纳米颗粒磁性与大块材料有明显的区别。一般固体的热运动于晶格振动，固体本身并不运动。而对于纳米金属粒子，除了晶格振动以外，颗粒整体也振动，结果使纳米金属粒子比导体中的电子自由程小，其磁畴比强磁性物质的磁畴小，有时甚至小于磁畴，从而呈单磁畴结构。
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