用途广泛的金属材料

1、5/27/20221第三章第三章 金属及其化合物金属及其化合物第三节第三节 用途广泛的金属材料用途广泛的金属材料5/27/20222 在日常生产、生活和科学技术中，金属在日常生产、生活和科学技术中，金属材料是非常重要的。我们周围的很多物品都材料是非常重要的。我们周围的很多物品都中由金属材料制成的。中由金属材料制成的。一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用5/27/20223人类使用材料的进化顺序人类使用材料的进化顺序材料的分类材料的分类石器时代石器时代铜器时代铜器时代铁器时代铁器时代材材 料料金属材料金属材料非金属材料非金属材料合成高分子材料合成高分子材料合金材料合金材料纯金属纯金属功能

2、功能高高分子材料分子材料合成材料合成材料一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用5/27/20224学与问：学与问：一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用5/27/20225学与问：学与问：一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用5/27/20226注意：注意：合金中一定含有金属元素合金中一定含有金属元素合金中也可能含有非金属元素合金中也可能含有非金属元素合金一定是混合物合金一定是混合物合金中成分的含量影响合金的性质。合金中成分的含量影响合金的性质。一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用5/27/20227学与问：学与问：一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用使用不同

3、的原料，改变原料的配比，变更制造合金的工艺等，可以制得具有不同性能的合金，从而可以满足生产及科研工作中的不同用途和要求。5/27/20228学与问：学与问：一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用5/27/20229镁铝合金制成的自行车镁铝合金制成的自行车铝合金制成的车载桌铝合金制成的车载桌十二生肖兽首铜像十二生肖兽首铜像虎首虎首锰钢制成的钢轨锰钢制成的钢轨一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用5/27/202210白铜：主要含铜、镍和锌（少量锰）主要含铜、镍和锌（少量锰） ，它不容易，它不容易生铜绿，常用于制造精密仪器和装饰品。生铜绿，常用于制造精密仪器和装饰品。青铜青铜：主要含铜

4、、锡和铅主要含铜、锡和铅，有，有良好的强度和塑性、耐磨、耐良好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀，主要用于制造机器零件腐蚀，主要用于制造机器零件如轴承、齿轮等。如轴承、齿轮等。黄铜黄铜：主要含铜和锌（少量锡、铅、铝）主要含铜和锌（少量锡、铅、铝），有，有良好的强度和塑性、易加工、耐腐蚀，主要用良好的强度和塑性、易加工、耐腐蚀，主要用于制造机器零件、仪表和日用品。于制造机器零件、仪表和日用品。锰铜：铜锰合金，具有极高的电阻。锰铜：铜锰合金，具有极高的电阻。司母戊鼎司母戊鼎一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用5/27/202211黄铜（黄铜（CuZn，Zn20%36%）古代称为药金，密度比黄金小，

5、外观与金古代称为药金，密度比黄金小，外观与金非常相似，常被误认为是黄金。假如是你，非常相似，常被误认为是黄金。假如是你，你怎样来判别你怎样来判别“药金药金”和黄金？和黄金？一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用5/27/202212黄金的特点之一就是柔软，人们常在黄金中加入黄金的特点之一就是柔软，人们常在黄金中加入银、铜、锌等金属以增加黄金的强度和韧性。银、铜、锌等金属以增加黄金的强度和韧性。黄黄金的纯度越高其越金的纯度越高其越柔软，柔软，纯度越低其越硬。黄金纯度越低其越硬。黄金的纯度在的纯度在珠宝首饰行业通常用珠宝首饰行业通常用K K表示。表示。K K数与含金数与含金量的关系式：量的关

6、系式：Au% = K/24 100% ，即，即1 K=4.166% 如如18K（75%）、）、22K（91.6%）、）、24K（100%） 理论说法，实际不存在，但有足金（含金量不少理论说法，实际不存在，但有足金（含金量不少于于9999）、千足金（含金量不少于）、千足金（含金量不少于99.999.9）的说）的说法法 一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用5/27/202213合金合金主要成分主要成分主要性能主要性能主要用途主要用途青铜青铜铜、锡铜、锡强度高、可塑性好强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀、耐磨、耐腐蚀机械零件，如机械零件，如轴承、齿轮等轴承、齿轮等黄铜黄铜铜、锌铜、锌强度高、可塑

7、性好强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀、易加工、耐腐蚀机械零件、仪机械零件、仪表、日用品表、日用品白铜白铜铜、镍铜、镍光泽好、耐磨、耐光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工腐蚀、易加工钱币、代替银钱币、代替银做饰品，精密做饰品，精密仪器仪器一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用5/27/202214钢钢碳素钢：碳素钢：铁和碳的合金铁和碳的合金合金钢：在碳素钢中加合金钢：在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、入铬、锰、钨、镍、钼、钴等合金元素钴等合金元素低碳钢低碳钢-含碳量低于含碳量低于0.3%中碳钢中碳钢-含碳量含碳量0.3%0.6%高碳钢高碳钢-含碳量高于含碳量高于0.6% 钢的种类钢的种类镍、铬镍、

8、铬-不锈钢，抗腐性强，不易氧化不锈钢，抗腐性强，不易氧化铬、钨铬、钨-高速钢，硬度大，韧性很强高速钢，硬度大，韧性很强锰、硅锰、硅-锰硅钢，韧性特强锰硅钢，韧性特强一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用5/27/202215铁的合金铁的合金 生铁生铁 钢钢 C% 2%4.3% 0.03%2%其他杂质其他杂质Si、Mn、S、P （较多）（较多）Si、Mn、S、P （较少）（较少） 机械性能机械性能 质硬而脆、质硬而脆、 无韧性无韧性坚硬、韧性大、坚硬、韧性大、 可塑性好。可塑性好。生铁和钢的比较一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用5/27/202216名称名称组成组成 主要性质主要

9、性质主要用途主要用途铝合金铝合金含镁含镁10%10% 30%30%硬度和强度都比硬度和强度都比纯铝和纯镁大纯铝和纯镁大火箭、飞机、轮火箭、飞机、轮船等制造业船等制造业硬铝硬铝含铜含铜4%4%、 镁镁0.5%0.5%、 锰锰0.5%0.5%、 硅硅0.7%0.7%硬度和强度都比硬度和强度都比纯铝和纯镁大纯铝和纯镁大火箭、飞机、轮火箭、飞机、轮船等制造业船等制造业钛合金钛合金含铝含铝6%6% 钒钒4%4%耐高温、耐腐蚀耐高温、耐腐蚀、高强度、高强度用于飞机、宇航用于飞机、宇航、化学工业、化学工业金合金金合金加入银、铜加入银、铜、稀土元素、稀土元素等等有光泽、易加工有光泽、易加工、耐磨耐腐蚀、耐磨耐

10、腐蚀金饰品、电子元金饰品、电子元件、钱币、笔尖件、钱币、笔尖其他几种常见合金的组成、性质和用途一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用5/27/202217新型合金新型合金储氢合金：储氢合金：TiFe, LaNi钛合金：钛合金：Ti，V，Fe，Al等，等， 飞机起落架飞机起落架耐热合金：耐热合金：喷气式飞机的发动机叶片喷气式飞机的发动机叶片记忆合金：记忆合金：泡沫合金：泡沫合金：一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用5/27/202218记忆金属记忆金属 随着社会的发展，我们对金属的认识也在增加。并且，也希望新的材料的诞生。也许在不远将来，我们都会拥有一辆由“记忆金属”制作的汽车，我

11、们再也不怕把汽车碰撞的凹凸不平而心痛惋惜了。这种“记忆金属”即是镍钛合金。如把这样一块金属进行加热，它将形成一定的形态。冷却后，任意揉皱，或使它弯曲，再加热后，它又恢复了原状。一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用5/27/202219一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用5/27/202220黑色金属黑色金属有色金属有色金属 铁、铬、锰及其合金铁、铬、锰及其合金 除了黑色金属以外的金属除了黑色金属以外的金属 轻金属轻金属重金属密度小于密度小于4.5g/cm4.5g/cm3 3的金属的金属 密度大于密度大于4.5g/cm4.5g/cm3 3的金属的金属 资料卡片：金属材料的分类资料卡片：金属材料的分类 金属单质金属单质 合金合金组成组成 冶金冶金密度密度一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用5/27/202221 选用金属材料时应该考虑的因素：选用金属材料时应该考虑的因素： 1.1.主要用途主要用途2.2.外观外观3.3.物理性质物理性质4.4.化学性质化学性质5.5.价格价格6.6.加工难度加工难度7.7.日常维护日常维护8.8.对环境的影响对环境的影响二、正确选用金属材料二、正确选用金属材料5/27/202222常见金属之最常见金属之最密度最大的是密度最大的是