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1、第三节用途广泛的金属材料第三节用途广泛的金属材料学习目标：学习目标：1、了解常见合金的性质及用途、了解常见合金的性质及用途 2、掌握金属的分类方法；、掌握金属的分类方法；、了解怎样选择金属材料、了解怎样选择金属材料重点：金属的分类重点：金属的分类难点：金属材料的选择难点：金属材料的选择 在生产和生活中，金属材料是非常重要的。在生产和生活中，金属材料是非常重要的。我们周围的很多物品都中由金属材料制成的。我们周围的很多物品都中由金属材料制成的。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
2、料陶瓷材料陶瓷材料合成高分子材料合成高分子材料一、金属的概述一、金属的概述 常温下，银白色固体常温下，银白色固体 具有金属光泽具有金属光泽 良好的延展性良好的延展性 特：Cu、Au为红色，Hg为液体，金属粉末状可能是黑色：如铁粉特：具有金属光泽的不一定是金属，如石墨、晶体硅。良好的导电性、导热性良好的导电性、导热性 1 1、金属的金属的通性通性 2 2、金属的分类金属的分类 金属金属 冶金工业分冶金工业分 黑色金属：铁、铬、锰黑色金属：铁、铬、锰 有色金属：除铁、铬、锰有色金属：除铁、铬、锰以外的金属以外的金属 按密度分按密度分 重金属重金属：密度：密度4.5g/cm3以上以上 轻金属轻金属：
3、密度：密度4.5g/cm3以下以下 按接触概率分按接触概率分 常见金属：如铁、铝、铜等常见金属：如铁、铝、铜等 稀有金属：如锆、铌、钼等稀有金属：如锆、铌、钼等 3 3、金属金属之最之最 密度最小：锂（Li）最硬：铬（Cr）熔点最高：钨（W）熔点最高：汞（Hg）延展性最好：金（Au）学与问：学与问：初中曾学过有关合金的一些知初中曾学过有关合金的一些知初中曾学过有关合金的一些知初中曾学过有关合金的一些知识，你还记得什么是合金吗？识，你还记得什么是合金吗？识，你还记得什么是合金吗？识，你还记得什么是合金吗？合金有哪些优良的性质？合金有哪些优良的性质？合金有哪些优良的性质？合金有哪些优良的性质？你知
4、道合金在生活中有哪些用你知道合金在生活中有哪些用你知道合金在生活中有哪些用你知道合金在生活中有哪些用途吗？举出一些例子。途吗？举出一些例子。途吗？举出一些例子。途吗？举出一些例子。合金是由一种金属跟其它一种合金是由一种金属跟其它一种合金是由一种金属跟其它一种合金是由一种金属跟其它一种或几种金属（或金属跟非金属）或几种金属（或金属跟非金属）或几种金属（或金属跟非金属）或几种金属（或金属跟非金属）一起熔合而成的具有金属特性一起熔合而成的具有金属特性一起熔合而成的具有金属特性一起熔合而成的具有金属特性的物质。合金属于混合物。的物质。合金属于混合物。的物质。合金属于混合物。的物质。合金属于混合物。合金
5、具有许多优良的物理、化合金具有许多优良的物理、化合金具有许多优良的物理、化合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，在许多方面不学或机械性能，在许多方面不学或机械性能，在许多方面不学或机械性能，在许多方面不同于各组分金属，例如，合金同于各组分金属，例如，合金同于各组分金属，例如，合金同于各组分金属，例如，合金的硬度一般比它的各成分金属的硬度一般比它的各成分金属的硬度一般比它的各成分金属的硬度一般比它的各成分金属的大，合金的熔点比各成分的的大，合金的熔点比各成分的的大，合金的熔点比各成分的的大，合金的熔点比各成分的金属低。金属低。金属低。金属低。在工农业生产和日常生活中，在工农业生产和日常生活中，
6、在工农业生产和日常生活中，在工农业生产和日常生活中，我们很少使用纯金属，而主要我们很少使用纯金属，而主要我们很少使用纯金属，而主要我们很少使用纯金属，而主要使用合金，常见的合金有铜合使用合金，常见的合金有铜合使用合金，常见的合金有铜合使用合金，常见的合金有铜合金、铁合金和铝合金。金、铁合金和铝合金。金、铁合金和铝合金。金、铁合金和铝合金。二、二、常见合合金金的重要应用 1、定义：由两种或两种以上金属与金属或金属与非金属融合在一起具有金属性质的物质。2、特性：合金的硬度比它的各成分金属要大。多数合金的熔点比它的各成分金属要低：如KNa合金。注意：金属与非金属：生铁 熔合而非混合 合金是混合物、铜
7、合金：我国使用最早的合金、铜合金：我国使用最早的合金v青铜青铜：主要含铜和锡，有良好的强度和：主要含铜和锡，有良好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀，主要用于制机器塑性、耐磨、耐腐蚀，主要用于制机器零件如轴承、齿轮等。零件如轴承、齿轮等。v黄铜：黄铜：主要含铜和锌，有良好的强度和主要含铜和锌，有良好的强度和塑性、易加工、耐腐蚀，主要用于制机塑性、易加工、耐腐蚀，主要用于制机器零件、仪表和日用品。器零件、仪表和日用品。v白铜：白铜：主要含铜和镍，它不容易生铜绿，主要含铜和镍，它不容易生铜绿，常用于制造精密仪器和装饰品。常用于制造精密仪器和装饰品。钢的种类钢的种类生铁与钢的比较生铁与钢的比较其它几种常见合
8、金的组成、性质和用途其它几种常见合金的组成、性质和用途2.钢：用量最大钢：用量最大,用途最广的合金用途最广的合金铁的合金 生铁 钢 C%2%4.3%0.03%2%其它杂质Si、Mn、S、P （较多）Si、Mn、S、P （较少）机械性能 质硬而脆、无韧性坚硬、韧性大、可塑性好。名称名称组成组成主要性质主要性质主要用途主要用途铝合金铝合金 含有含有10%30%的镁的镁硬度和强度都硬度和强度都比纯铝和纯镁比纯铝和纯镁大大火箭、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%、镁、镁0.5%、锰、锰0.5%、硅、硅0.7%硬度和强度都硬度和强度都比纯铝和纯镁比纯铝和纯镁大大火箭、飞机、轮
9、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%、钒、钒4%耐高温、耐腐耐高温、耐腐蚀、高强度蚀、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、稀土元素等稀土元素等有光泽、易加有光泽、易加工、耐磨耐腐工、耐磨耐腐蚀蚀金饰品、电子元金饰品、电子元件、钱币、笔尖件、钱币、笔尖v为为了了防防锈锈又又在在合合金金中中加加入入铬铬和和镍镍，这这种种钢钢称称为为不不锈锈钢钢。不不锈锈钢钢通通常常是是指指含含铬铬量量在在1230%的合金钢。的合金钢。v 不不锈锈钢钢外外观观呈呈微微灰灰色色或或银银白白色色。结结构构紧紧密密，不不易易氧氧化化生生成成氧
10、氧化化铁铁，故故有有不不锈锈之之称称。不不锈锈钢钢是是能能抵抵抗抗酸酸、碱碱、盐盐等等腐腐蚀蚀作作用用的的合合金金钢钢的的总总称称。在在合合金金中中以以铬铬为为主主，有有的的还还加加入入镍镍钼钼、钛钛等等元元素素，以以提提高高抗抗腐腐蚀蚀性性能能。常常见见的的铬铬不不锈锈钢钢其其含含铬铬量量在在12%以以上上，镍镍铬铬不不锈锈钢钢含含铬铬为为18%，含含镍镍为为8%，镍镍铬铬不锈钢的抗蚀性能较铬不锈钢更好。不锈钢的抗蚀性能较铬不锈钢更好。不锈钢不锈钢记忆金属记忆金属v随着社会的发展，我们对金属的认识也在增随着社会的发展，我们对金属的认识也在增加。并且，也希望新的材料的诞生。也许在加。并且，也希
11、望新的材料的诞生。也许在不远将来，我们都会拥有一辆由不远将来，我们都会拥有一辆由“记忆金属记忆金属”制作的汽车，我们再也不怕把汽车碰撞的凹制作的汽车，我们再也不怕把汽车碰撞的凹凸不平而心痛惋惜了。这种凸不平而心痛惋惜了。这种“记忆金属记忆金属”即是即是镍钛合金镍钛合金。如把这样一块金属进行加热，。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，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。或使它弯曲，再加热后，它又恢复了原状。金属单质有哪些共同的物理性质金属单质有哪些共同的物理性质?最简单的金属材料就是纯金属，但在最简单的金属材料就是纯金属，但在使
12、用的过程中其性能存在一定的不足，所使用的过程中其性能存在一定的不足，所以常常使用合金材料。以常常使用合金材料。合金就是由金属与金属（或金属与非合金就是由金属与金属（或金属与非金属之间）形成的具有金属特性的物质。金属之间）形成的具有金属特性的物质。什么是合金呢？一般来说：合金具有很多良好的物理、化学性能和机械加工性能如较高的硬度和强度等。但却具有较低的熔点和较差的导电性。合金的分类：、铁合金：铁合金按组成元素分类铁合金和非铁合金根据含碳量的高低生铁钢低碳钢合金钢铸造生铁（灰口铁）炼钢生铁 (白口铁)碳素钢中碳钢高碳钢在碳素钢中加入铬 锰 钨 镍 钼 钴 硅 等合金元素2%4.3%0.03%2%球
13、墨铸铁0.3%0.30.6%0.6%由于组成不同，导致在性能、应用上均不同。具有各种不同的优良性能。3、焰色反应很多金属或2、铜合金：铜合金黄铜：青铜：白铜：含Cu Zn耐腐蚀，耐磨，可塑性强，硬度较小。含Cu Sn Pb等硬而脆，强度大含Ni Zn（少量Mn）制洒具等3、铝合金：密度小、强度大。P.56 实践活动讨论3分钟 合金的成分不同，其性质也不相同；如果改变某一合金元素的含量，合金的性质也会发生改变。金属材料的基本元素是金属。因此，金属材料具有高强度、优良的塑性和韧性，耐热、耐寒，可铸造、锻造、冲压和焊接，还有良好的导电性、导热性和铁磁性，因此是一切工业和现代科学技术中最重要的材料。58页 科学视野 用途广泛的稀土金属P.57 实践活动 是否应该停止使用铝质饮料罐57页 思考与交流 如何选择金属材料？二、正确选择金属材料