课题1金属材料 2

1、 东汉晚期的青铜奔东汉晚期的青铜奔马，亦称马，亦称“马踏飞燕马踏飞燕”。1969年甘肃武威雷台出年甘肃武威雷台出土。奔马造型雄俊非凡，土。奔马造型雄俊非凡，昂首嘶鸣，如风驰电挚昂首嘶鸣，如风驰电挚状，三足腾空，一足蹄状，三足腾空，一足蹄下踏一飞燕，姿态优美。下踏一飞燕，姿态优美。现已成为我国的旅游标现已成为我国的旅游标志。志。东汉晚期的青铜奔马东汉晚期的青铜奔马司母戊鼎司母戊鼎 司母戊鼎是司母戊鼎是中国目前已发现中国目前已发现的最重的青铜器。的最重的青铜器。司母戊鼎含铜司母戊鼎含铜84.77、锡、锡11.64、铅、铅27.9。充。充分显示出商代青分显示出商代青铜铸造业的生产铜铸造业的生产规模和

2、技术水平。规模和技术水平。 秦陵铜车马严格按真车马的秦陵铜车马严格按真车马的1/2制制作。造型精美，比例恰当，装饰华丽，作。造型精美，比例恰当，装饰华丽，工艺精湛，形体庞大，所以很多专家学工艺精湛，形体庞大，所以很多专家学者把它称之为者把它称之为“青铜之冠青铜之冠”。 秦秦陵陵铜铜车车马马河北沧州铁狮子河北沧州铁狮子生活中常见的金属生活中常见的金属铁铁金金银银锌锌铜铜铅铅铝铝金属的物理性质（共性）：金属的物理性质（共性）：常温下金属大都是固体（汞除外）；常温下金属大都是固体（汞除外）；有金属光泽；有金属光泽；大多数金属都是电和热的良导体（导电大多数金属都是电和热的良导体（导电性和导热性）；性和

3、导热性）；有延展性（既可以展成薄片，又可以拉有延展性（既可以展成薄片，又可以拉成细丝）；成细丝）；有韧性（能够弯曲）。有韧性（能够弯曲）。 硬度：硬度：是材料抵抗外物刺入的一种能力。是材料抵抗外物刺入的一种能力。 脆性：脆性：表示金属容易破裂的性质表示金属容易破裂的性质, , 脆性与硬脆性与硬度有密切关系度有密切关系, , 硬度高的材料通常脆性亦大。硬度高的材料通常脆性亦大。 延性：延性：( (又称柔软性又称柔软性) ) 是金属受外力永久变形是金属受外力永久变形而不碎裂的性质而不碎裂的性质, , 延性的金属可抽拉成细线。延性的金属可抽拉成细线。 弹性：弹性：是金属受外力变形是金属受外力变形,

4、, 当外力消除之后当外力消除之后又恢复其原有形状的一种性质。又恢复其原有形状的一种性质。 展性：展性：又称可锻性又称可锻性, , 是金属延性或柔软性的是金属延性或柔软性的另一种表示法。展性是金属接受锤锻或滚轧而变另一种表示法。展性是金属接受锤锻或滚轧而变形时不致破裂的一种性质。形时不致破裂的一种性质。韧性：韧性：是金属抵受震动或冲击的能力。韧性是金属抵受震动或冲击的能力。韧性与脆性刚好相反。与脆性刚好相反。 汞，又称水银，是在正常大气压以及常温汞，又称水银，是在正常大气压以及常温下唯一以液态存在的金属。熔点下唯一以液态存在的金属。熔点-38.87，沸，沸点点356.6，密度，密度13.59g/

5、cm3，为银白色液体金，为银白色液体金属。属。 汞蒸气有剧毒，可溶于硝酸和热浓硫酸，汞蒸气有剧毒，可溶于硝酸和热浓硫酸，但与稀硫酸、盐酸、碱都不起反应。能溶解许但与稀硫酸、盐酸、碱都不起反应。能溶解许多金属。多金属。 金属虽然都有光泽，但却各不一样，如铁、金属虽然都有光泽，但却各不一样，如铁、铝为银白色，铜为紫红色，金为黄色等。铝为银白色，铜为紫红色，金为黄色等。 金属在常温下的存在状态也不一样，大多金属在常温下的存在状态也不一样，大多数金属为固体，但汞却为液体。数金属为固体，但汞却为液体。一些金属其他物理性质的比较：一些金属其他物理性质的比较：导电性（以银的导电性为导电性（以银的导电性为10

6、0100作标准）作标准）银银 铜铜 金金 铝铝 锌锌 铁铁 铅铅100 99 74 61 27 17 7.9密度密度/ /（g gcmcm-3-3）金金 铅铅 银银 铜铜 铁铁 锌锌 铝铝19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70熔点熔点/ /钨钨 铁铁 铜铜 金金 银银 铝铝 锡锡3410 1535 1083 1064 962 660 232 硬度（以金刚石的硬度为硬度（以金刚石的硬度为1010作标准）作标准）铬铬 铁铁 银银 铜铜 金金 铝铝 铅铅9 45 2.54 2.53 2.53 22.9 1.5 根据铜的导电性，可以用作电线、电根据铜的导电性，可以用作电线

7、、电路板；根据铜的导热性，可以制造压缩机路板；根据铜的导热性，可以制造压缩机散热管。散热管。 烧水的水壶、洗菜的菜盆，很大一部烧水的水壶、洗菜的菜盆，很大一部分都是铝制品。铝还可以制作粉末涂料、分都是铝制品。铝还可以制作粉末涂料、油墨、仿金卡、金胶片等。油墨、仿金卡、金胶片等。几种常见金属的用途：几种常见金属的用途： 最大用途是用于炼钢；也大量用来制造最大用途是用于炼钢；也大量用来制造铸铁和煅铁。铁和其化合物还用作磁铁、染铸铁和煅铁。铁和其化合物还用作磁铁、染料和磨料。还原铁粉大量用于冶金。制造各料和磨料。还原铁粉大量用于冶金。制造各种轻质合金，广泛运用汽车工业和国防工业。种轻质合金，广泛运用

8、汽车工业和国防工业。制造门窗，家具和炊具等。也大量用来制作制造门窗，家具和炊具等。也大量用来制作电线和电缆。电线和电缆。 1为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？用铅制？ 2银的导电性比铜好，为什么电线一般用银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？铜制而不用银制？ 铁的硬度大，铅的硬度小。铁的硬度大，铅的硬度小。银的价格比铜高许多。银的价格比铜高许多。 3为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？如果用锡制的话，可能会出现什么情况？如果用锡制的话，可能会出现什么情况？ 钨的熔点高，锡的熔点低。如果用锡制钨的熔点高，锡

9、的熔点低。如果用锡制的话，的话，锡丝会熔断。锡丝会熔断。 4为什么有的铁制品如水龙头要镀铬？如为什么有的铁制品如水龙头要镀铬？如果镀金会怎样？果镀金会怎样？ 铁容易生锈，镀铬之后就不容易生锈。金铁容易生锈，镀铬之后就不容易生锈。金的价格太高，镀金不经济。的价格太高，镀金不经济。 5从上面几个问题及你的生活经验，你得从上面几个问题及你的生活经验，你得出什么结论？出什么结论？物质的性质决定物质的用途。物质的性质决定物质的用途。 物质的用途决定于其价格、资源、美观物质的用途决定于其价格、资源、美观性、便利性等。性、便利性等。 物质的用途决定于其废料是否易于回收物质的用途决定于其废料是否易于回收和对环

10、境的影响等。和对环境的影响等。地壳中含量最高的金属元素：地壳中含量最高的金属元素：人体中含量最高的金属元素：人体中含量最高的金属元素：目前世界年产量最高的金属：目前世界年产量最高的金属：导电、导热性最好的金属：导电、导热性最好的金属：硬度最高的金属：硬度最高的金属：熔点最高的金属：熔点最高的金属：熔点最低的金属：熔点最低的金属：密度最大的金属：密度最大的金属：密度最小的金属：密度最小的金属：铝铝钙钙铁铁银银铬铬钨钨汞汞锇锇锂锂 钢铁是使用最多的金属材料，钢的性能比钢铁是使用最多的金属材料，钢的性能比铁好，请问：钢是很纯的铁吗？根据生活，请铁好，请问：钢是很纯的铁吗？根据生活，请举例说明钢有哪些

11、优良的性质？举例说明钢有哪些优良的性质？ 钢是含碳量在钢是含碳量在0.03%2%之间的铁碳合金。之间的铁碳合金。我们通常将其与铁合称为钢铁，为了保证其韧我们通常将其与铁合称为钢铁，为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。钢的主要。钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等，添元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等，添加这些成分主要是为了使钢铁的性能有所改变。加这些成分主要是为了使钢铁的性能有所改变。 钢的优良性质：硬度、锻造、脆性、延性、钢的优良性质：硬度、锻造、脆性、延性、弹性、展性（又称可锻性、韧性）。弹性、展性（又称可锻性、韧性）。 热处理：热处理：是利

12、用加热和冷却以改变金属物理是利用加热和冷却以改变金属物理性质的方法。热处理能改善钢的显微结构，使其性质的方法。热处理能改善钢的显微结构，使其达到所需的物理要求。韧性，硬度和耐磨性是通达到所需的物理要求。韧性，硬度和耐磨性是通过热处理而获得的特性中的几种。要获得这些特过热处理而获得的特性中的几种。要获得这些特性，需使用热处理中的淬火、回火、退火和表面性，需使用热处理中的淬火、回火、退火和表面淬硬等操作。淬硬等操作。 淬火：淬火：将金属均匀地加热至适当温度，然后将金属均匀地加热至适当温度，然后迅速浸入水或油中急冷，或在空气中或冷冻区中迅速浸入水或油中急冷，或在空气中或冷冻区中冷却冷却, , 使金属

13、获得所需要的硬度。使金属获得所需要的硬度。 回火：回火：将钢件重新加热至适当的温度或颜色，将钢件重新加热至适当的温度或颜色，然后予以急冷。回火虽然使钢的硬度略为减少然后予以急冷。回火虽然使钢的硬度略为减少, , 但可增加钢的韧性而降低其脆性。但可增加钢的韧性而降低其脆性。钢的热处理钢的热处理 两种或两种以上的金属（或金属与非金属）两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成具有金属特性的混合物。熔合而成具有金属特性的混合物。性质（与组成成分对比）性质（与组成成分对比）颜色比组成成分鲜艳；颜色比组成成分鲜艳；熔点比组成成分低；熔点比组成成分低；密度比组成成分小；密度比组成成分小；强度和硬度比组成成分大；强度和硬度比组成成分大；更具抗腐蚀性能。更具抗腐蚀性能。定义定义实验实验比较合金和纯金属的硬度比较合金和纯金属的硬