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第二节 课时1
金属材料
第三章 铁 金属材料
你知道这些硬币的材料有什么不一样么?
不锈钢
生铁
黄铜——铜合金
铝合金门窗
硬铝——铝合金
金属材料
纯净物,只有一种金属
混合物,由金属与其他金属或非金属组成
纯金属
合金
注:合金里至少有一种金属,其余物质可能是一种或多种金属,也可能是非金属,或者金属和非金属的混合
一、合金
1. 合金性能:
由 _____________或 _____________熔合 而成的具有金属特性的物质
金属与金属
金属与非金属
① 硬度______它的成分金属
② 熔点______它的成分金属
③ 具有优良的物理、化学或机械性能
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易错警示
认识合金的常见误区
(1)合金是混合物,但其组成是均匀的。而且有些合金具有固定熔点。在商朝(距今3000多年前)青铜(铜-锡合金)工艺就已非常发达。
(2)误认为合金都是由金属构成的。事实上,凡是在金属中加热熔合某些金属或非金属而得到的具有金属特性的物质都是合金;尽管合金的许多性能都优于纯金属,但并不是说其所有性能都比纯金属要好,要根据实际需要,灵活选择使用纯金属或合金。
(3)以为金属材料都是由金属单质制成的。实际上,很多金属材料都是合金,合金具有较纯金属更广阔的应用范围。
(4)合金不一定是固态,如用作原子反应堆导热剂的钠—钾合金,常温下为液态。
导致合金的硬度变大
为什么合金的性能与纯金属有很大的差异呢 ?
【思考】
改变了金属原子有规则的层状结构
二、铁合金
铁合金
生铁
钢
(2%∽4.3%)
(0.03%∽2%)
根据含碳量不同
根据化学成分
碳素钢
合金钢
钢是用量最大、用途最广的合金
钢
1)碳素钢
2)合金钢
低碳钢
中碳钢
高碳钢
(低于0.3%)
(0.3%∽0.6%)
(高于0.6%)
在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴、硅等合金元素
不锈钢
含碳量越高硬度越大,含碳量越低韧性越强
:加入铬、镍等一种或几种元素
根据含碳量不同
超级钢
我国现在生产的超级钢强度高达2200兆帕,超越了美、德、日等国的1100兆帕。钢材性能提升一倍,用途广泛,且成本低,适用于生产航母甲板、核潜艇的不二之选。
三、铜合金
青铜是我国最早的合金, 主要含铜和锡, 用于制机器零件如轴承、齿轮等
黄铜:铜和锌
青铜器
白铜:铜和镍
用于仪表和日用品
用于精密仪器、装饰品
四、铝合金
在铝中加入少量合金元素,如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素。
“会飞的金属”
密度小、强度高、塑性好、易于成型、具有较强的抗腐蚀能力等
我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”的外壳就是用铝合金制成的。导弹的用铝量占总质量的10%~50%。美国的阿波罗Ⅱ号宇宙飞船使用的金属材料中,铝和铝合金占75%。
今天它是“会飞的金属”,助力飞天梦
Mg-Al合金
四、铝合金
“会飞的金属”
1. 新型储氢合金材料的研究和开发将为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用。
2. 钛合金、耐热合金和形状记忆合金等广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。
五、新型合金
钛合金
钛的外形很像钢铁,但远比钢铁坚硬,而重量只有同样大小的钢铁的一半。安然无恙的“躺”在各种强酸、强碱中;连比较凶猛的酸—王水,也不能腐蚀它。
记忆合金
形状记忆合金制成的水龙上的温度调节装置
“稀土元素”
稀土元素镝Dy常用于制造硬盘驱动器
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