用途广泛金属材料课件

第三章金属及其化合物用途广泛的的金属材料2022/12/19第三章金属及其化合物用途广泛的的金属材料2022/12/1铝合金锅钛合金羽毛球拍镍合金门锁我们很少使用纯金属，而主要使用合金。2022/12/19铝合金锅钛合金羽毛球拍镍合金门锁我们很少使用纯金属，而主要使2一、合金合金:由两种或两种以上的金属或（金属与非金属）熔合而成的,具有金属特性的物质。1、合金的定义：2022/12/19一、合金合金:由两种或两种以上的金属或（金属与非金属）熔合而3①成分：一定含有金属元素，可能含有非金属元素；②制作过程：熔合③性能：有金属特性，各成分仍保持其化学性质④多数合金是混合物；注：2022/12/19①成分：一定含有金属元素，可能含有非金属元素；注：2042、合金的特性：（1）常具有优良的物理、化学或机械的性能（2）硬度大于各成分金属（3）熔点低于各成分金属（4）导电性和导热性低于各成分金属

3、合金的性能影响因素：①使用不同的原料②改变原料配比③改变制造工艺2022/12/192、合金的特性：（1）常具有优良的物理、化学或机械的性能3、5

二、常见的合金(一)铜合金1.青铜2.黄铜3.白铜2022/12/19二、常见的合金(一)铜合金1.青铜2.黄铜3.白铜61.青铜（主要含锡、铅）有良好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀，主要用于制机器零件如轴承、齿轮等。是我国使用最早的合金1939年在河南安阳殷墟出土的商代后期制作的司母戊鼎属于青铜制品。2022/12/191.青铜（主要含锡、铅）有良好的强度和塑性、耐磨、是我国使用72.黄铜（Cu~Zn，Zn20%~36%）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，你怎样来判别“药金”和黄金？黄铜：主要含铜和锌，有良好的强度和塑性、易加工、耐腐蚀，主要用于制机器零件、仪表和日用品。2022/12/192.黄铜（Cu~Zn，Zn20%~36%）古代称为药8白铜：不容易生铜绿，常用于制造精密仪器和装饰品。3.白铜（Cu和镍）象尊斗牛麒麟马踏飞燕2022/12/19白铜：不容易生铜绿，常用于制造精密仪器和装饰品。3.白铜（94.锰铜具有极高的电阻。工业上常用铜合金来制造各种机械零件2022/12/194.锰铜具有极高的电阻。工业上常用铜合金来制造各种机械零件10

（二）.铁合金生铁钢（含碳量在2％～4.3％）碳素钢低碳钢（含碳0.3％～0.6％）高碳钢（含碳0.03％～0.3％）中碳钢（含碳0.6％～2％）在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴等合金元素(如不锈钢)。钢的①含碳量越低，韧性越好，硬度越低；

②含碳量越高，韧性越差，硬度越高。根据含碳量合金钢：2022/12/19（二）.铁合金生铁钢（含碳量在2％～4.3％）碳素钢低碳11名称主要合金元素主要特征主要用途锰钢锰韧性好、硬度大钢轨、轴承、挖掘机铲斗、坦克装甲不锈钢铬、镍抗腐蚀性好医疗器械、容器、炊具硅钢硅导磁性好变压器、发电机和电动机中的铁芯钨钢钨耐高温、硬度大刀具几种常见合金钢的主要特性和用途2022/12/19名称主要合金元素主要特征主要用途锰钢12合金钢可用于制不锈钢及各种特种钢。2022/12/19合金钢可用于制不锈钢及各种特种钢。2022/12/1813变形的钢轨2022/12/19变形的钢轨2022/12/1814其它几种常见合金的组成、性质和用途名称组成主要用途铝合金含有10%-30%的镁火箭、飞机、轮船等制造业硬铝含铜4%、镁0.5%、锰0.5%、硅0.7%火箭、飞机、轮船等制造业钛合金含铝6%、钒4%用于飞机、宇航、化学工业金合金加入银、铜、稀土元素等金饰品、电子元件、钱币、笔尖2022/12/19其它几种常见合金的组成、性质和用途名称组成主要用途铝合金含有15铝合金特点：密度小、强度高、抗腐蚀强用途：制造飞机和宇宙飞船为什么铝被称为“有翼的金属”“会飞的金属”？2022/12/19铝合金特点：密度小、强度高、抗腐蚀强为什么铝被称为“16铝合金制成的箱子2022/12/19铝合金制成的箱子2022/12/1817镁铝合金：含有硅、铜、锌、锰等元素。具有质轻、坚韧、机械性能较好等许多优良性质，用途广泛，做机械零件、车船材料、门窗等。2022/12/19镁铝合金：含有硅、铜、锌、锰等元素。2022/12/1818镁铝合金制成的3C产品镁铝合金制成笔记本电脑外壳2022/12/19镁铝合金制成的3C产品镁铝合金制成笔记本电脑外壳2022/119镁铝合金制成的自行车2022/12/19镁铝合金制成的自行车2022/12/1820新型合金喷气式飞机的发动机叶片。

储氢合金：钛合金：耐热合金：记忆合金：泡沫合金：Ti~Fe,La~NiTi，V，Fe，Al等，飞机起落架。2022/12/19新型合金喷气式飞机的发动机叶片。储氢合金：钛合金21氢气与汽油两用车上的储氢装置

储氢合金2022/12/19氢气与汽油两用车上的储氢装置储氢合金2022/12/1822氢燃料电池汽车上的储氢罐2022/12/19氢燃料电池汽车上的储氢罐2022/12/1823钛合金：Ti，V，Fe，Al等，飞机起落架。2022/12/19钛合金：Ti，V，Fe，Al等，2022/12/1824喷气式飞机的发动机叶片。耐热合金：2022/12/19喷气式飞机的发动机叶片。耐热合金：2022/12/1825硅锰合金锌合金铂铑合金网2022/12/19硅锰合金锌合金铂铑合金网2022/12/1826记忆金属随着社会的发展，我们对金属的认识也在增加。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。如把这样一块金属任意揉皱，或使它弯曲。加热后，它又恢复了原状。2022/12/19记忆金属随着社会的发展，我们对金属的认识也在27记忆合金2022/12/19记忆合金2022/12/18282022/12/192022/12/1829形状记忆合金制成的水龙头上的温度调节装置2022/12/19形状记忆合金制成的水龙头2022/12/1830形状记忆合金制成的“蝴蝶”（可模仿肌肉的收缩）2022/12/19形状记忆合金制成的“蝴蝶”2022/12/1831形状记忆合金制成的移动跳跃的机器人2022/12/19形状记忆合金制成的2022/12/1832

稀土作为基体元素能制造出具有特殊“光电磁”性能的多种功能材料，如:稀土永磁材料，稀土镍氢电池材料，稀土荧光材料，稀土催化剂。稀土激光材料，稀土精密陶瓷材料,生物工程材料等。它们都是发展电子信息产业，开发新能源，治理环保和国防尖端技术等方面必不可缺少的材料。2022/12/19稀土作为基体元素能制造出具有特殊“光电磁”性33主要用途外观物理性质化学性质价格加工难度日常维护对环境的影响三、正确选用金属材料选择材料时，常常要考虑几个方面：2022/12/19主要用途外观物理性质化学性质价格34常见金属之最①密度最大的是

；②硬度最大的是

；③熔点最低的是

；④熔点最高的是

；⑤延性最好的是

；⑥展性最好的是

；⑦导电性最好的是

；⑧地壳中含量最多的金属元素是

；

OsCrHgWPtAuAgAl2022/12/19常见金属之最①密度最大的是；O35金属的分类

金属

冶金工业分黑色金属：铁、铬、锰有色金属：除铁、铬、锰以外的金属按密度分重金属：密度4.5g/cm3以上轻金属：密度4.5g/cm3以下

按接触概率分

常见金属：如铁、铝、铜等

稀有金属：如锆、铌、钼等

2022/12/19金属的分类金属冶金工业分黑色金属：铁、铬、锰有色金属36金属的冶炼

目前工业上冶炼金属常用的方法有：热还原法大多数金属的冶炼适用于此法。电解法钾、钙、钠、铝等活泼金属，只能用电解其熔融盐或氧化物的方法制解。把金属从矿石中提炼出来，这个过程就叫金属的冶炼。从金属矿石中提炼金属一般需经过三个步骤：（1）矿石的采集；（2）冶炼；（3）精炼。2022/12/19金属的冶炼目前工业上冶炼金属常用的方法有：把金属从矿石中提炼37三千多年前商代的青铜器已表明我国古代无与伦比的冶炼技术，2022/12/19三千多年前商代的青铜器已表明我国古代无与伦比的冶炼技术，20382022/12/192022/12/1839炼钢过程

2022/12/19炼钢过程2022/12/18402、人类历史上大量生产和使用铝、铁、钛、铜四种金属的时间顺序是（）A。铜、铁、铝、钛B。铁、铝、铜、钛C。铜、铁、钛、铝D。铁、铜、铝、钛1、下列物质中,不属于合金的是（）

A、硬铝B、黄铜

C、钢铁D、水银DA课堂练习2022/12/192、人类历史上大量生产和使用铝、铁、钛、1、下列物质中,不413、关于合金性质的说法中，错误的是（）

A．多数合金的硬度一般比其各成分金属的硬度高

B．多数合金的熔点一般比其各成分金属的熔点低

C．合金的物理性质一般与其各成分金属的的物理性质不同

D．合金的化学性质一般与其各成分金属的的化学性质不同D2022/12/193、关于合金性质的说法中，错误的是（）D2424、我国在春秋战国时期，就懂得将白铁褪火处理得到相当于铸钢的物器（如锋利的宝剑），这一技术要比欧洲早就两千年，那么白铁褪火处理的主要作用是（）A、除去硫、磷杂质B、适当降低了含碳量C、渗入了合金元素D、改善表面的结构性质B2022/12/194、我国在春秋战国时期，就懂得将白铁褪火处理得到相当于铸钢43课堂练习：5.多数合金与组成成份相比较，合金的（）

A.熔点高，硬度小B.密度大

C.机械强度差D.熔点低，硬度大6.所谓合金必须是①通过熔合而成②由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）组成③耐腐蚀

④具有金属的特征⑤铸造性能好（）

A.①②B.①②③

C.①②④D.①②④⑤DD2022/12/19课堂练习：5.多数合金与组成成份相比较，合金的（44第三章金属及其化合物用途广泛的的金属材料2022/12/19第三章金属及其化合物用途广泛的的金属材料2022/12/45铝合金锅钛合金羽毛球拍镍合金门锁我们很少使用纯金属，而主要使用合金。2022/12/19铝合金锅钛合金羽毛球拍镍合金门锁我们很少使用纯金属，而主要使46一、合金合金:由两种或两种以上的金属或（金属与非金属）熔合而成的,具有金属特性的物质。1、合金的定义：2022/12/19一、合金合金:由两种或两种以上的金属或（金属与非金属）熔合而47①成分：一定含有金属元素，可能含有非金属元素；②制作过程：熔合③性能：有金属特性，各成分仍保持其化学性质④多数合金是混合物；注：2022/12/19①成分：一定含有金属元素，可能含有非金属元素；注：20482、合金的特性：（1）常具有优良的物理、化学或机械的性能（2）硬度大于各成分金属（3）熔点低于各成分金属（4）导电性和导热性低于各成分金属

3、合金的性能影响因素：①使用不同的原料②改变原料配比③改变制造工艺2022/12/192、合金的特性：（1）常具有优良的物理、化学或机械的性能3、49

二、常见的合金(一)铜合金1.青铜2.黄铜3.白铜2022/12/19二、常见的合金(一)铜合金1.青铜2.黄铜3.白铜501.青铜（主要含锡、铅）有良好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀，主要用于制机器零件如轴承、齿轮等。是我国使用最早的合金1939年在河南安阳殷墟出土的商代后期制作的司母戊鼎属于青铜制品。2022/12/191.青铜（主要含锡、铅）有良好的强度和塑性、耐磨、是我国使用512.黄铜（Cu~Zn，Zn20%~36%）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，你怎样来判别“药金”和黄金？黄铜：主要含铜和锌，有良好的强度和塑性、易加工、耐腐蚀，主要用于制机器零件、仪表和日用品。2022/12/192.黄铜（Cu~Zn，Zn20%~36%）古代称为药52白铜：不容易生铜绿，常用于制造精密仪器和装饰品。3.白铜（Cu和镍）象尊斗牛麒麟马踏飞燕2022/12/19白铜：不容易生铜绿，常用于制造精密仪器和装饰品。3.白铜（534.锰铜具有极高的电阻。工业上常用铜合金来制造各种机械零件2022/12/194.锰铜具有极高的电阻。工业上常用铜合金来制造各种机械零件54

（二）.铁合金生铁钢（含碳量在2％～4.3％）碳素钢低碳钢（含碳0.3％～0.6％）高碳钢（含碳0.03％～0.3％）中碳钢（含碳0.6％～2％）在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴等合金元素(如不锈钢)。钢的①含碳量越低，韧性越好，硬度越低；

②含碳量越高，韧性越差，硬度越高。根据含碳量合金钢：2022/12/19（二）.铁合金生铁钢（含碳量在2％～4.3％）碳素钢低碳55名称主要合金元素主要特征主要用途锰钢锰韧性好、硬度大钢轨、轴承、挖掘机铲斗、坦克装甲不锈钢铬、镍抗腐蚀性好医疗器械、容器、炊具硅钢硅导磁性好变压器、发电机和电动机中的铁芯钨钢钨耐高温、硬度大刀具几种常见合金钢的主要特性和用途2022/12/19名称主要合金元素主要特征主要用途锰钢56合金钢可用于制不锈钢及各种特种钢。2022/12/19合金钢可用于制不锈钢及各种特种钢。2022/12/1857变形的钢轨2022/12/19变形的钢轨2022/12/1858其它几种常见合金的组成、性质和用途名称组成主要用途铝合金含有10%-30%的镁火箭、飞机、轮船等制造业硬铝含铜4%、镁0.5%、锰0.5%、硅0.7%火箭、飞机、轮船等制造业钛合金含铝6%、钒4%用于飞机、宇航、化学工业金合金加入银、铜、稀土元素等金饰品、电子元件、钱币、笔尖2022/12/19其它几种常见合金的组成、性质和用途名称组成主要用途铝合金含有59铝合金特点：密度小、强度高、抗腐蚀强用途：制造飞机和宇宙飞船为什么铝被称为“有翼的金属”“会飞的金属”？2022/12/19铝合金特点：密度小、强度高、抗腐蚀强为什么铝被称为“60铝合金制成的箱子2022/12/19铝合金制成的箱子2022/12/1861镁铝合金：含有硅、铜、锌、锰等元素。具有质轻、坚韧、机械性能较好等许多优良性质，用途广泛，做机械零件、车船材料、门窗等。2022/12/19镁铝合金：含有硅、铜、锌、锰等元素。2022/12/1862镁铝合金制成的3C产品镁铝合金制成笔记本电脑外壳2022/12/19镁铝合金制成的3C产品镁铝合金制成笔记本电脑外壳2022/163镁铝合金制成的自行车2022/12/19镁铝合金制成的自行车2022/12/1864新型合金喷气式飞机的发动机叶片。

储氢合金：钛合金：耐热合金：记忆合金：泡沫合金：Ti~Fe,La~NiTi，V，Fe，Al等，飞机起落架。2022/12/19新型合金喷气式飞机的发动机叶片。储氢合金：钛合金65氢气与汽油两用车上的储氢装置

储氢合金2022/12/19氢气与汽油两用车上的储氢装置储氢合金2022/12/1866氢燃料电池汽车上的储氢罐2022/12/19氢燃料电池汽车上的储氢罐2022/12/1867钛合金：Ti，V，Fe，Al等，飞机起落架。2022/12/19钛合金：Ti，V，Fe，Al等，2022/12/1868喷气式飞机的发动机叶片。耐热合金：2022/12/19喷气式飞机的发动机叶片。耐热合金：2022/12/1869硅锰合金锌合金铂铑合金网2022/12/19硅锰合金锌合金铂铑合金网2022/12/1870记忆金属随着社会的发展，我们对金属的认识也在增加。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。如把这样一块金属任意揉皱，或使它弯曲。加热后，它又恢复了原状。2022/12/19记忆金属随着社会的发展，我们对金属的认识也在71记忆合金2022/12/19记忆合金2022/12/18722022/12/192022/12/1873形状记忆合金制成的水龙头上的温度调节装置2022/12/19形状记忆合金制成的水龙头2022/12/1874形状记忆合金制成的“蝴蝶”（可模仿肌肉的收缩）2022/12/19形状记忆合金制成的“蝴蝶”2022/12/1875形状记忆合金制成的移动跳跃的机器人2022/12/19形状记忆合金制成的2022/12/1876

稀土作为基体元素能制造出具有特殊“光电磁”性能的多种功能材料，如:稀土永磁材料，稀土镍氢电池材料，稀土荧光材料，稀土催化剂。稀土激光材料，稀土精密陶瓷材料,生物工程材料等。它们都是发展电子信息产业，开发新能源，治理环保和国防尖端技术等方面必不可缺少的材料。2022/12/19稀土作为基体元素能制造出具有特殊“光电磁”性77主要用途外观物理性质化学性质价格加工难度日常维护对环境的影响三、正确选用金属材料选择材料时，常常要考虑几个方面：2022/12/19主要用途外观物理性质化学性质价格78常见金属之最①密度最大的是

；②硬度最大的是

；③熔点最低的是

；④熔点最高的是

；⑤延性最好的是

；⑥展性最好的是

；⑦导电性最好的是

；⑧地壳中含量最多的金属元素是

；

OsCrHgWPtAuAgAl2022/12/19常见金属之最①密度最大的是；O79金属的分类

金属

冶金工业分黑色金属：铁、铬、锰有色金属：除铁、铬、锰以外的金属按密度分重金属：密度4.5g/cm3以上轻金属：密度4.5g/cm3以下

按接触概率分

常见金属：如铁、铝、铜等

稀有金属：如锆、铌、钼等

2022/12/19金属的分类金属冶金工业分黑色金属：铁、铬、锰有色金属80金属的冶炼

目前工业上冶炼金属常用的方法有：热还原法大多数金属的冶炼适用于此法。电解法钾、钙、钠、铝等活泼金属，只能用电解其熔融盐或氧化物的方法制解。把金属从矿石中提炼出来，这个过程就叫金属的冶炼。从金属矿石中提炼金属一般需经过三个步骤：（1）矿石的采集；（2）冶炼；（3）精炼。2022/12/19金属的冶炼目前工业上冶炼金属常用的方法有：把金属从矿石中提炼81三千多年前商代的青铜器已表明我国古代无与伦比的冶炼技术，2022/12/19三千多年前商代的青铜器已表明我国古代无