用途廣泛金屬材料課件

第三章金屬及其化合物用途廣泛的的金屬材料2022/12/19第三章金屬及其化合物用途廣泛的的金屬材料2022/12/1鋁合金鍋鈦合金羽毛球拍鎳合金門鎖我們很少使用純金屬，而主要使用合金。2022/12/19鋁合金鍋鈦合金羽毛球拍鎳合金門鎖我們很少使用純金屬，而主要使2一、合金合金:由兩種或兩種以上的金屬或（金屬與非金屬）熔合而成的,具有金屬特性的物質(zhì)。1、合金的定義：2022/12/19一、合金合金:由兩種或兩種以上的金屬或（金屬與非金屬）熔合而3①成分：一定含有金屬元素，可能含有非金屬元素；②制作過程：熔合③性能：有金屬特性，各成分仍保持其化學(xué)性質(zhì)④多數(shù)合金是混合物；注：2022/12/19①成分：一定含有金屬元素，可能含有非金屬元素；注：2042、合金的特性：（1）常具有優(yōu)良的物理、化學(xué)或機械的性能（2）硬度大于各成分金屬（3）熔點低于各成分金屬（4）導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性低于各成分金屬

3、合金的性能影響因素：①使用不同的原料②改變原料配比③改變制造工藝2022/12/192、合金的特性：（1）常具有優(yōu)良的物理、化學(xué)或機械的性能3、5

二、常見的合金(一)銅合金1.青銅2.黃銅3.白銅2022/12/19二、常見的合金(一)銅合金1.青銅2.黃銅3.白銅61.青銅（主要含錫、鉛）有良好的強度和塑性、耐磨、耐腐蝕，主要用于制機器零件如軸承、齒輪等。是我國使用最早的合金1939年在河南安陽殷墟出土的商代后期制作的司母戊鼎屬于青銅制品。2022/12/191.青銅（主要含錫、鉛）有良好的強度和塑性、耐磨、是我國使用72.黃銅（Cu~Zn，Zn20%~36%）古代稱為藥金，密度比黃金小，外觀與金非常相似，常被誤認為是黃金。假如是你，你怎樣來判別“藥金”和黃金？黃銅：主要含銅和鋅，有良好的強度和塑性、易加工、耐腐蝕，主要用于制機器零件、儀表和日用品。2022/12/192.黃銅（Cu~Zn，Zn20%~36%）古代稱為藥8白銅：不容易生銅綠，常用于制造精密儀器和裝飾品。3.白銅（Cu和鎳）象尊斗牛麒麟馬踏飛燕2022/12/19白銅：不容易生銅綠，常用于制造精密儀器和裝飾品。3.白銅（94.錳銅具有極高的電阻。工業(yè)上常用銅合金來制造各種機械零件2022/12/194.錳銅具有極高的電阻。工業(yè)上常用銅合金來制造各種機械零件10

（二）.鐵合金生鐵鋼（含碳量在2％～4.3％）碳素鋼低碳鋼（含碳0.3％～0.6％）高碳鋼（含碳0.03％～0.3％）中碳鋼（含碳0.6％～2％）在碳素鋼中加入鉻、錳、鎢、鎳、鉬、鈷等合金元素(如不銹鋼)。鋼的①含碳量越低，韌性越好，硬度越低；

②含碳量越高，韌性越差，硬度越高。根據(jù)含碳量合金鋼：2022/12/19（二）.鐵合金生鐵鋼（含碳量在2％～4.3％）碳素鋼低碳11名稱主要合金元素主要特征主要用途錳鋼錳韌性好、硬度大鋼軌、軸承、挖掘機鏟斗、坦克裝甲不銹鋼鉻、鎳抗腐蝕性好醫(yī)療器械、容器、炊具硅鋼硅導(dǎo)磁性好變壓器、發(fā)電機和電動機中的鐵芯鎢鋼鎢耐高溫、硬度大刀具幾種常見合金鋼的主要特性和用途2022/12/19名稱主要合金元素主要特征主要用途錳鋼12合金鋼可用于制不銹鋼及各種特種鋼。2022/12/19合金鋼可用于制不銹鋼及各種特種鋼。2022/12/1813變形的鋼軌2022/12/19變形的鋼軌2022/12/1814其它幾種常見合金的組成、性質(zhì)和用途名稱組成主要用途鋁合金含有10%-30%的鎂火箭、飛機、輪船等制造業(yè)硬鋁含銅4%、鎂0.5%、錳0.5%、硅0.7%火箭、飛機、輪船等制造業(yè)鈦合金含鋁6%、釩4%用于飛機、宇航、化學(xué)工業(yè)金合金加入銀、銅、稀土元素等金飾品、電子元件、錢幣、筆尖2022/12/19其它幾種常見合金的組成、性質(zhì)和用途名稱組成主要用途鋁合金含有15鋁合金特點：密度小、強度高、抗腐蝕強用途：制造飛機和宇宙飛船為什么鋁被稱為“有翼的金屬”“會飛的金屬”？2022/12/19鋁合金特點：密度小、強度高、抗腐蝕強為什么鋁被稱為“16鋁合金制成的箱子2022/12/19鋁合金制成的箱子2022/12/1817鎂鋁合金：含有硅、銅、鋅、錳等元素。具有質(zhì)輕、堅韌、機械性能較好等許多優(yōu)良性質(zhì)，用途廣泛，做機械零件、車船材料、門窗等。2022/12/19鎂鋁合金：含有硅、銅、鋅、錳等元素。2022/12/1818鎂鋁合金制成的3C產(chǎn)品鎂鋁合金制成筆記本電腦外殼2022/12/19鎂鋁合金制成的3C產(chǎn)品鎂鋁合金制成筆記本電腦外殼2022/119鎂鋁合金制成的自行車2022/12/19鎂鋁合金制成的自行車2022/12/1820新型合金噴氣式飛機的發(fā)動機葉片。

儲氫合金：鈦合金：耐熱合金：記憶合金：泡沫合金：Ti~Fe,La~NiTi，V，F(xiàn)e，Al等，飛機起落架。2022/12/19新型合金噴氣式飛機的發(fā)動機葉片。儲氫合金：鈦合金21氫氣與汽油兩用車上的儲氫裝置

儲氫合金2022/12/19氫氣與汽油兩用車上的儲氫裝置儲氫合金2022/12/1822氫燃料電池汽車上的儲氫罐2022/12/19氫燃料電池汽車上的儲氫罐2022/12/1823鈦合金：Ti，V，F(xiàn)e，Al等，飛機起落架。2022/12/19鈦合金：Ti，V，F(xiàn)e，Al等，2022/12/1824噴氣式飛機的發(fā)動機葉片。耐熱合金：2022/12/19噴氣式飛機的發(fā)動機葉片。耐熱合金：2022/12/1825硅錳合金鋅合金鉑銠合金網(wǎng)2022/12/19硅錳合金鋅合金鉑銠合金網(wǎng)2022/12/1826記憶金屬隨著社會的發(fā)展，我們對金屬的認識也在增加。也許在不遠將來，我們都會擁有一輛由“記憶金屬”制作的汽車，我們再也不怕把汽車碰撞的凹凸不平而心痛惋惜了。這種“記憶金屬”即是鎳鈦合金。如把這樣一塊金屬任意揉皺，或使它彎曲。加熱后，它又恢復(fù)了原狀。2022/12/19記憶金屬隨著社會的發(fā)展，我們對金屬的認識也在27記憶合金2022/12/19記憶合金2022/12/18282022/12/192022/12/1829形狀記憶合金制成的水龍頭上的溫度調(diào)節(jié)裝置2022/12/19形狀記憶合金制成的水龍頭2022/12/1830形狀記憶合金制成的“蝴蝶”（可模仿肌肉的收縮）2022/12/19形狀記憶合金制成的“蝴蝶”2022/12/1831形狀記憶合金制成的移動跳躍的機器人2022/12/19形狀記憶合金制成的2022/12/1832

稀土作為基體元素能制造出具有特殊“光電磁”性能的多種功能材料，如:稀土永磁材料，稀土鎳氫電池材料，稀土熒光材料，稀土催化劑。稀土激光材料，稀土精密陶瓷材料,生物工程材料等。它們都是發(fā)展電子信息產(chǎn)業(yè)，開發(fā)新能源，治理環(huán)保和國防尖端技術(shù)等方面必不可缺少的材料。2022/12/19稀土作為基體元素能制造出具有特殊“光電磁”性33主要用途外觀物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)價格加工難度日常維護對環(huán)境的影響三、正確選用金屬材料選擇材料時，常常要考慮幾個方面：2022/12/19主要用途外觀物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)價格34常見金屬之最①密度最大的是

；②硬度最大的是

；③熔點最低的是

；④熔點最高的是

；⑤延性最好的是

；⑥展性最好的是

；⑦導(dǎo)電性最好的是

；⑧地殼中含量最多的金屬元素是

；

OsCrHgWPtAuAgAl2022/12/19常見金屬之最①密度最大的是；O35金屬的分類

金屬

冶金工業(yè)分黑色金屬：鐵、鉻、錳有色金屬：除鐵、鉻、錳以外的金屬按密度分重金屬：密度4.5g/cm3以上輕金屬：密度4.5g/cm3以下

按接觸概率分

常見金屬：如鐵、鋁、銅等

稀有金屬：如鋯、鈮、鉬等

2022/12/19金屬的分類金屬冶金工業(yè)分黑色金屬：鐵、鉻、錳有色金屬36金屬的冶煉

目前工業(yè)上冶煉金屬常用的方法有：熱還原法大多數(shù)金屬的冶煉適用于此法。電解法鉀、鈣、鈉、鋁等活潑金屬，只能用電解其熔融鹽或氧化物的方法制解。把金屬從礦石中提煉出來，這個過程就叫金屬的冶煉。從金屬礦石中提煉金屬一般需經(jīng)過三個步驟：（1）礦石的采集；（2）冶煉；（3）精煉。2022/12/19金屬的冶煉目前工業(yè)上冶煉金屬常用的方法有：把金屬從礦石中提煉37三千多年前商代的青銅器已表明我國古代無與倫比的冶煉技術(shù)，2022/12/19三千多年前商代的青銅器已表明我國古代無與倫比的冶煉技術(shù)，20382022/12/192022/12/1839煉鋼過程

2022/12/19煉鋼過程2022/12/18402、人類歷史上大量生產(chǎn)和使用鋁、鐵、鈦、銅四種金屬的時間順序是（）A。銅、鐵、鋁、鈦B。鐵、鋁、銅、鈦C。銅、鐵、鈦、鋁D。鐵、銅、鋁、鈦1、下列物質(zhì)中,不屬于合金的是（）

A、硬鋁B、黃銅

C、鋼鐵D、水銀DA課堂練習(xí)2022/12/192、人類歷史上大量生產(chǎn)和使用鋁、鐵、鈦、1、下列物質(zhì)中,不413、關(guān)于合金性質(zhì)的說法中，錯誤的是（）

A．多數(shù)合金的硬度一般比其各成分金屬的硬度高

B．多數(shù)合金的熔點一般比其各成分金屬的熔點低

C．合金的物理性質(zhì)一般與其各成分金屬的的物理性質(zhì)不同

D．合金的化學(xué)性質(zhì)一般與其各成分金屬的的化學(xué)性質(zhì)不同D2022/12/193、關(guān)于合金性質(zhì)的說法中，錯誤的是（）D2424、我國在春秋戰(zhàn)國時期，就懂得將白鐵褪火處理得到相當(dāng)于鑄鋼的物器（如鋒利的寶劍），這一技術(shù)要比歐洲早就兩千年，那么白鐵褪火處理的主要作用是（）A、除去硫、磷雜質(zhì)B、適當(dāng)降低了含碳量C、滲入了合金元素D、改善表面的結(jié)構(gòu)性質(zhì)B2022/12/194、我國在春秋戰(zhàn)國時期，就懂得將白鐵褪火處理得到相當(dāng)于鑄鋼43課堂練習(xí)：5.多數(shù)合金與組成成份相比較，合金的（）

A.熔點高，硬度小B.密度大

C.機械強度差D.熔點低，硬度大6.所謂合金必須是①通過熔合而成②由兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金屬）組成③耐腐蝕

④具有金屬的特征⑤鑄造性能好（）

A.①②B.①②③

C.①②④D.①②④⑤DD2022/12/19課堂練習(xí)：5.多數(shù)合金與組成成份相比較，合金的（44第三章金屬及其化合物用途廣泛的的金屬材料2022/12/19第三章金屬及其化合物用途廣泛的的金屬材料2022/12/45鋁合金鍋鈦合金羽毛球拍鎳合金門鎖我們很少使用純金屬，而主要使用合金。2022/12/19鋁合金鍋鈦合金羽毛球拍鎳合金門鎖我們很少使用純金屬，而主要使46一、合金合金:由兩種或兩種以上的金屬或（金屬與非金屬）熔合而成的,具有金屬特性的物質(zhì)。1、合金的定義：2022/12/19一、合金合金:由兩種或兩種以上的金屬或（金屬與非金屬）熔合而47①成分：一定含有金屬元素，可能含有非金屬元素；②制作過程：熔合③性能：有金屬特性，各成分仍保持其化學(xué)性質(zhì)④多數(shù)合金是混合物；注：2022/12/19①成分：一定含有金屬元素，可能含有非金屬元素；注：20482、合金的特性：（1）常具有優(yōu)良的物理、化學(xué)或機械的性能（2）硬度大于各成分金屬（3）熔點低于各成分金屬（4）導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性低于各成分金屬

3、合金的性能影響因素：①使用不同的原料②改變原料配比③改變制造工藝2022/12/192、合金的特性：（1）常具有優(yōu)良的物理、化學(xué)或機械的性能3、49

二、常見的合金(一)銅合金1.青銅2.黃銅3.白銅2022/12/19二、常見的合金(一)銅合金1.青銅2.黃銅3.白銅501.青銅（主要含錫、鉛）有良好的強度和塑性、耐磨、耐腐蝕，主要用于制機器零件如軸承、齒輪等。是我國使用最早的合金1939年在河南安陽殷墟出土的商代后期制作的司母戊鼎屬于青銅制品。2022/12/191.青銅（主要含錫、鉛）有良好的強度和塑性、耐磨、是我國使用512.黃銅（Cu~Zn，Zn20%~36%）古代稱為藥金，密度比黃金小，外觀與金非常相似，常被誤認為是黃金。假如是你，你怎樣來判別“藥金”和黃金？黃銅：主要含銅和鋅，有良好的強度和塑性、易加工、耐腐蝕，主要用于制機器零件、儀表和日用品。2022/12/192.黃銅（Cu~Zn，Zn20%~36%）古代稱為藥52白銅：不容易生銅綠，常用于制造精密儀器和裝飾品。3.白銅（Cu和鎳）象尊斗牛麒麟馬踏飛燕2022/12/19白銅：不容易生銅綠，常用于制造精密儀器和裝飾品。3.白銅（534.錳銅具有極高的電阻。工業(yè)上常用銅合金來制造各種機械零件2022/12/194.錳銅具有極高的電阻。工業(yè)上常用銅合金來制造各種機械零件54

（二）.鐵合金生鐵鋼（含碳量在2％～4.3％）碳素鋼低碳鋼（含碳0.3％～0.6％）高碳鋼（含碳0.03％～0.3％）中碳鋼（含碳0.6％～2％）在碳素鋼中加入鉻、錳、鎢、鎳、鉬、鈷等合金元素(如不銹鋼)。鋼的①含碳量越低，韌性越好，硬度越低；

②含碳量越高，韌性越差，硬度越高。根據(jù)含碳量合金鋼：2022/12/19（二）.鐵合金生鐵鋼（含碳量在2％～4.3％）碳素鋼低碳55名稱主要合金元素主要特征主要用途錳鋼錳韌性好、硬度大鋼軌、軸承、挖掘機鏟斗、坦克裝甲不銹鋼鉻、鎳抗腐蝕性好醫(yī)療器械、容器、炊具硅鋼硅導(dǎo)磁性好變壓器、發(fā)電機和電動機中的鐵芯鎢鋼鎢耐高溫、硬度大刀具幾種常見合金鋼的主要特性和用途2022/12/19名稱主要合金元素主要特征主要用途錳鋼56合金鋼可用于制不銹鋼及各種特種鋼。2022/12/19合金鋼可用于制不銹鋼及各種特種鋼。2022/12/1857變形的鋼軌2022/12/19變形的鋼軌2022/12/1858其它幾種常見合金的組成、性質(zhì)和用途名稱組成主要用途鋁合金含有10%-30%的鎂火箭、飛機、輪船等制造業(yè)硬鋁含銅4%、鎂0.5%、錳0.5%、硅0.7%火箭、飛機、輪船等制造業(yè)鈦合金含鋁6%、釩4%用于飛機、宇航、化學(xué)工業(yè)金合金加入銀、銅、稀土元素等金飾品、電子元件、錢幣、筆尖2022/12/19其它幾種常見合金的組成、性質(zhì)和用途名稱組成主要用途鋁合金含有59鋁合金特點：密度小、強度高、抗腐蝕強用途：制造飛機和宇宙飛船為什么鋁被稱為“有翼的金屬”“會飛的金屬”？2022/12/19鋁合金特點：密度小、強度高、抗腐蝕強為什么鋁被稱為“60鋁合金制成的箱子2022/12/19鋁合金制成的箱子2022/12/1861鎂鋁合金：含有硅、銅、鋅、錳等元素。具有質(zhì)輕、堅韌、機械性能較好等許多優(yōu)良性質(zhì)，用途廣泛，做機械零件、車船材料、門窗等。2022/12/19鎂鋁合金：含有硅、銅、鋅、錳等元素。2022/12/1862鎂鋁合金制成的3C產(chǎn)品鎂鋁合金制成筆記本電腦外殼2022/12/19鎂鋁合金制成的3C產(chǎn)品鎂鋁合金制成筆記本電腦外殼2022/163鎂鋁合金制成的自行車2022/12/19鎂鋁合金制成的自行車2022/12/1864新型合金噴氣式飛機的發(fā)動機葉片。

儲氫合金：鈦合金：耐熱合金：記憶合金：泡沫合金：Ti~Fe,La~NiTi，V，F(xiàn)e，Al等，飛機起落架。2022/12/19新型合金噴氣式飛機的發(fā)動機葉片。儲氫合金：鈦合金65氫氣與汽油兩用車上的儲氫裝置

儲氫合金2022/12/19氫氣與汽油兩用車上的儲氫裝置儲氫合金2022/12/1866氫燃料電池汽車上的儲氫罐2022/12/19氫燃料電池汽車上的儲氫罐2022/12/1867鈦合金：Ti，V，F(xiàn)e，Al等，飛機起落架。2022/12/19鈦合金：Ti，V，F(xiàn)e，Al等，2022/12/1868噴氣式飛機的發(fā)動機葉片。耐熱合金：2022/12/19噴氣式飛機的發(fā)動機葉片。耐熱合金：2022/12/1869硅錳合金鋅合金鉑銠合金網(wǎng)2022/12/19硅錳合金鋅合金鉑銠合金網(wǎng)2022/12/1870記憶金屬隨著社會的發(fā)展，我們對金屬的認識也在增加。也許在不遠將來，我們都會擁有一輛由“記憶金屬”制作的汽車，我們再也不怕把汽車碰撞的凹凸不平而心痛惋惜了。這種“記憶金屬”即是鎳鈦合金。如把這樣一塊金屬任意揉皺，或使它彎曲。加熱后，它又恢復(fù)了原狀。2022/12/19記憶金屬隨著社會的發(fā)展，我們對金屬的認識也在71記憶合金2022/12/19記憶合金2022/12/18722022/12/192022/12/1873形狀記憶合金制成的水龍頭上的溫度調(diào)節(jié)裝置2022/12/19形狀記憶合金制成的水龍頭2022/12/1874形狀記憶合金制成的“蝴蝶”（可模仿肌肉的收縮）2022/12/19形狀記憶合金制成的“蝴蝶”2022/12/1875形狀記憶合金制成的移動跳躍的機器人2022/12/19形狀記憶合金制成的2022/12/1876

稀土作為基體元素能制造出具有特殊“光電磁”性能的多種功能材料，如:稀土永磁材料，稀土鎳氫電池材料，稀土熒光材料，稀土催化劑。稀土激光材料，稀土精密陶瓷材料,生物工程材料等。它們都是發(fā)展電子信息產(chǎn)業(yè)，開發(fā)新能源，治理環(huán)保和國防尖端技術(shù)等方面必不可缺少的材料。2022/12/19稀土作為基體元素能制造出具有特殊“光電磁”性77主要用途外觀物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)價格加工難度日常維護對環(huán)境的影響三、正確選用金屬材料選擇材料時，常常要考慮幾個方面：2022/12/19主要用途外觀物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)價格78常見金屬之最①密度最大的是

；②硬度最大的是

；③熔點最低的是

；④熔點最高的是

；⑤延性最好的是

；⑥展性最好的是

；⑦導(dǎo)電性最好的是

；⑧地殼中含量最多的金屬元素是

；

OsCrHgWPtAuAgAl2022/12/19常見金屬之最①密度最大的是；O79金屬的分類

金屬

冶金工業(yè)分黑色金屬：鐵、鉻、錳有色金屬：除鐵、鉻、錳以外的金屬按密度分重金屬：密度4.5g/cm3以上輕金屬：密度4.5g/cm3以下

按接觸概率分

常見金屬：如鐵、鋁、銅等

稀有金屬：如鋯、鈮、鉬等

2022/12/19金屬的分類金屬冶金工業(yè)分黑色金屬：鐵、鉻、錳有色金屬80金屬的冶煉

目前工業(yè)上冶煉金屬常用的方法有：熱還原法大多數(shù)金屬的冶煉適用于此法。電解法鉀、鈣、鈉、鋁等活潑金屬，只能用電解其熔融鹽或氧化物的方法制解。把金屬從礦石中提煉出來，這個過程就叫金屬的冶煉。從金屬礦石中提煉金屬一般需經(jīng)過三個步驟：（1）礦石的采集；（2）冶煉；（3）精煉。2022/12/19金屬的冶煉目前工業(yè)上冶煉金屬常用的方法有：把金屬從礦石中提煉81三千多年前商代的青銅器已表明我國古代無與倫比的冶煉技術(shù)，2022/12/19三千多年前商代的青銅器已表明我國古代無