金属材料的物理性质
金属的物理性质
金属的物理性质金属是指一类具有特定物理性质的元素或合金。
金属的物理性质主要包括导电性、热传导性、延展性和延性、可塑性、熔点和沸点等。
首先，金属的导电性是其最突出的物理性质之一。
金属具有良好的电导率，能够传导电流。
这是因为金属的电子排列方式使得电子能够自由流动。
金属中的自由电子形成了电子云，当外界施加电场时，电子云中的自由电子就会流动起来，从而导致电流。
这也是为什么金属常常被用作导电材料，例如电线、电路板等。
其次，金属的热传导性也是非常出色的。
金属能够快速有效地传导热量。
这是因为金属的结构中存在大量的自由电子，它们能够在金属中迅速传递热能。
这也是为什么金属制品（如锅、散热器等）能够迅速均匀地将热量传递给周围环境的原因。
金属的延展性和延性也非常显著。
延展性是指金属允许在外力作用下发生塑性变形，并能够延伸成线状或片状的性质。
延性是指金属在外力作用下可引伸为细丝或薄片而不断裂的性质。
这是因为金属的结晶结构中存在较大间距，并且金属的离子或原子之间有较强的金属键，这些特性使得金属在外力作用下能够发生塑性变形而不容易断裂。
此外，金属还具有良好的可塑性。
可塑性是指金属在外力作用下容易改变形状而不破裂或断裂的性质。
金属中的自由电子可以相互滑动，使得金属材料能够在受力的作用下发生塑性变形。
这就是为什么金属可以通过锻造、拉伸、挤压等工艺加工成各种形状的原因。
金属的熔点和沸点也是与其物质性质密切相关的参数。
金属通常具有较高的熔点和沸点，这是因为金属的结晶结构中存在肯定的离子键或金属键，它们需要在相应的高温下断裂才能转化为液态或气态。
综上所述，金属具有导电性、热传导性、延展性和延性、可塑性以及较高的熔点和沸点等物理性质。
这些性质使得金属在人类社会中扮演着重要的角色，广泛应用于各个领域，如建筑、制造业、航空航天、电子等。
同时，金属的物理性质也为科学家和工程师们提供了丰富的研究课题和创新的空间。
金属的化学性质和物理性质
金属的化学性质和物理性质金属是一类相对较常见的元素，它具有许多独特的化学和物理性质。
在本文中，我们将对金属的这些性质进行一些探讨和讨论，并进一步了解我们周围的世界。
一、金属的物理性质金属的物理性质包括密度、熔点、导电性、热导性、延展性和韧性等。
1. 密度金属的密度一般较高，具体数值因金属的种类不同而有所差异。
其中，铜的密度为8.96克/厘米立方，铁的密度为7.87克/厘米立方等，而同样是金属的碳密度则达到了2.23克/厘米立方。
总体来说，金属的密度比非金属要大得多，这与它们的原子结构有关。
2. 熔点金属的熔点通常很高，这是因为金属中的原子之间存在相对较强的金属键。
铁的熔点约为1538℃，铜则为1083℃，而金的熔点则更高，高达1064℃。
3. 导电性和热导性金属是优秀的导电体和热导体，这是因为它们的内部结构具有自由电子。
能够移动的自由电子可以在金属中自由流动，并且在电势差或温度梯度作用下，它们能够带动周围的离子发生运动。
这也是为什么金属制品比非金属制品更适合用作电线、电气设备和加热器等的原因。
4. 延展性和韧性大多数金属都具有出色的延展性和韧性。
它们能够被拉成长丝，压成薄片或弯曲而不会断裂或破碎。
这与金属中的原子的排列方式和结构有关。
二、金属的化学性质金属的化学性质也体现了本质上的一些特点，我们将以金属的腐蚀和氧化为例来探讨这些特点。
1. 腐蚀金属可以被氧气、水、酸和其他化学物质腐蚀，因为它们的表面容易被氧化或形成一层化学物质。
这点在日常生活中也有很多实例，比如生锈的铁器物、被腐蚀的铜器、年代久远的古币等等。
要避免这种情况，我们可以使用金属的保护措施，如电镀、镀金、涂漆等。
2. 氧化金属在遇到氧气时会发生氧化反应。
在这个过程中，金属会损失电子，被氧气氧化成离子的形式，它的表面也会形成一层氧化物。
这个过程可以被延缓或防止，例如使用保护剂，或者将金属的表面保持干燥、不受潮湿等等。
三、总结金属是具有广泛应用的一类元素，具有许多独特的物理和化学性质。
金属的物理性质和化学性质
金属的物理性质和化学性质金属是一类重要的物质，具有独特的物理性质和化学性质。
本文将就金属的这两个方面进行详细探讨。
一、金属的物理性质1. 密度和重量金属具有较高的密度，通常比非金属元素更重。
例如，铁的密度为7.87克/厘米立方（g/cm³），而氧气的密度仅为0.0013 g/cm³。
因此，金属在相同体积下比非金属更重。
2. 导电性和导热性金属是良好的导电体和导热体。
由于金属中的电子能在原子之间自由移动，所以金属能够很好地传导电流和热量。
这就解释了为什么金属常被用于电线、电路和散热器等电子设备中。
3. 延展性和铸造性金属具有较高的延展性和铸造性，能够以各种方式加工成不同形状的制品。
金属可以通过拉伸、锻造、挤压和压铸等方法改变其形状，使其适应各种需求。
这一特性使金属成为制造业中的重要材料。
4. 强度和韧性金属通常具有较高的强度和韧性。
强度指金属能够承受的外力，而韧性则是材料在受到外力时的变形程度。
金属的强度和韧性使其在建筑、机械和汽车等领域中得到广泛应用。
二、金属的化学性质1. 金属的活泼性金属常常具有较高的活泼性，容易与其他物质发生化学反应。
例如，钠是一种非常活泼的金属，在常温下可以与氧气反应生成氧化钠，并释放大量热量。
2. 金属的腐蚀性金属容易与氧气、水和酸等物质相互作用而发生腐蚀。
当金属表面暴露在湿氧气中时，会逐渐氧化生成金属氧化物，如铁锈。
为了防止金属的腐蚀，人们常采用涂层、镀层和防锈处理等方法。
3. 合金形成金属可以与其他金属或非金属元素形成合金。
合金是由两种或更多种金属混合而成的物质，具有优异的性质。
例如，铜与锌混合形成的黄铜具有较高的强度和耐腐蚀性。
总结：金属的物理性质和化学性质使其成为人类社会中不可或缺的重要材料。
金属的高密度、导电导热性、延展性和铸造性可满足各个领域的需求，而金属的活泼性、腐蚀性和合金形成等特性则赋予其更广泛的用途。
对金属的深入理解，有助于我们更好地利用和应用金属材料，推动科技和工业的发展。
黄金、铂金、白银物理化学性质对比
黄金、铂金、白银物理化学性质贵金属有金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、锇(Os)、铱(Ir)、钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)等8种。
其中首饰行业最常见的还是白银、黄金、铂金，下面简单介绍一下这三种金属的物理化学性质。
一,黄金材料1 . 黄金的主要物理性质(1) 密度大；20℃时, 金的密度是19. 32 g/ cm3 ; 1064℃熔化时的密度是17. 3 g/ cm 。
(2) 良好的导电和导热性能,黄金的导电性仅次于白银和铜而位居第三。
黄金的导热性仅次于白银。
(3) 极好的延展性，其莫氏硬度为2.5-3 。
(4) 挥发性很小; 在1000-1300℃之间, 黄金挥发量是微乎其微的, 其挥发速度与周围的气体有关。
2 . 黄金的化学性质 (1) 化学稳定性强硝酸、硫酸、盐酸、硒酸和碱溶液及酒石酸、柠檬酸、醋酸、硫化氢、水和空气等试剂或气体都不能与它相互作用。
但某些单酸、混酸、卤素气体、盐溶液及有机酸等却具有溶金性能, 例如我们平常用得较多的王水。
在一定的条件下, 某些酸、碱、溶化的各种盐类及卤素介质等也会对黄金产生腐蚀。
(2) 可以形成多种化合物, 并在化合物中呈一价或三价 (3) 黄金的化合物很容易还原为单质 (4) 黄金具有 22 个放射性同位素3 . 黄金的成色和计量纯黄金或其合金制品中含金量的多少称作黄金的成色或纯度, 表示黄金成色的方法有两种。
(1)百分制在我国民间常从色泽上判断黄金的成色, 很早就有“七成者青, 八成者黄, 九成者紫, 十成者赤”的说法, 其意思是说, 黄金呈青色时的含金量是 70%; 呈黄色时的含金量为 80%; 呈紫色时的含金量为 90%; 赤色则为纯金, 并不是平常所说的越黄成色越高。
(2)) K 制,这是国际上通常用来衡量黄金成色的方法, 即把纯金分成 24 份, 叫做 24 K。
如果含金制品中占1/ 24份纯金, 就叫做1 K金; 占14/ 24份纯金, 就叫做14 K; 占18/ 24份纯金,就叫做18 K金。
探究金属的物理性质教案
探究金属的物理性质教案各位同学，大家好！今天我们要来探究一下金属的物理性质。
金属作为化学元素周期表中重要的一类元素，广泛应用在日常生活、工业生产中。
我们可以通过对金属的物理性质的研究来更好地理解金属的性质，进而合理地使用金属，创造更多的价值。
让我们一起来开始这次有趣的探究之旅吧！知识讲解金属的物理性质主要包括：导电性、导热性、热膨胀性、磁性等。
1、导电性金属的导电性是金属材料与其他材料最大的区别之一。
金属在电场中，电子很容易从一个原子跃迁到另一个原子，因而成为电导体。
金属导电性能优越，因为金属中的电子可以轻易地通过金属原子之间的自由电子传输。
2、导热性金属的导热性与导电性类似。
金属中的电子很容易地通过金属原子间的自由电子传输，所以金属是很好的热导体。
相比之下，木材、塑料等非金属材料的热导性很差。
金属的热膨胀性是金属在受热时体积增大的性质。
当温度升高时，金属的原子之间的距离增大，从而使金属在体积上膨胀。
这种性质在工程上有着广泛的应用，比如铁路轨道的安装等。
4、磁性金属材料的磁性跟金属中电子的态有关系。
金属中电子的自旋运动和轨道运动会形成磁矩，在磁场中可以受到力的作用。
在金属中，磁矩的总和就是金属的磁性。
实验探究1、导电性我们可以通过一个简单的实验来观察金属的导电性。
我们需要准备一根金属导线和一个电源。
将电源接到电线上，再将电线沿着金属表面刮几下，观察线路是否通了电。
2、导热性我们可以通过一个简单的实验来观察金属的导热性。
我们需要准备一块金属和一个导热仪。
将导热仪的一个热端固定在金属表面，另一个端口测量热传递速度。
用一个火源进行加热，观察热度是否能够迅速地传递到导热仪的另一个端口。
我们可以通过一个简单的实验来观察金属的热膨胀性。
我们需要准备一根金属杆和一个精确的温度计。
将金属杆固定在一端，让另一端悬空。
接着，用火源加热金属杆，同时使用温度计记录金属杆的温度变化。
观察金属杆是否发生膨胀。
4、磁性我们可以通过一个简单的实验来观察金属的磁性。
金属材料的物理性质和工程应用
金属材料的物理性质和工程应用金属材料是一种主要的工程材料，具有众多优异的物理性质，例如良好的导电性、导热性、强度、延展性和可塑性等。
这些物理性质使得金属材料在众多领域得到广泛应用，例如建筑、机械、汽车、电子、航空航天等。
首先，我们来讨论金属材料的物理性质。
金属材料的导电性和导热性非常好。
这是因为，金属原子的外层电子能够自由运动，形成电流和热流。
因此，金属材料常用于制作电子、电器等产品。
同时，金属材料的强度和刚性也很高，因为金属原子之间的键合非常紧密。
这使得金属材料能够承受很大的负荷和扭曲力，并保持稳定的形态。
另外，金属材料还具有良好的延展性和可塑性，因为金属原子之间的键合可以相对容易地断开和重新连结。
这使得金属材料能够被轻松地加工成各种形状和尺寸，如铸造、锻造、旋压、冷拔、焊接等。
其次，我们来看一下金属材料在工程中的应用。
金属材料的强度和刚性使得它们常用于制造各种机械零件和工具。
例如，大型机床、汽车引擎、空调压缩机等都需要使用金属制成的部件来达到更高的耐久性和稳定性。
此外，金属材料的导电性和导热性特性也使得它们是电子和电器制造中不可或缺的材料。
例如，手机、笔记本电脑、电视等电子产品中广泛使用金属材料来加强结构和散热。
金属材料还被广泛应用于建筑业中，例如钢结构和铝合金门窗的使用，大大提高了建筑结构的安全性和稳定性。
总之，金属材料是一种物理性质非常优良的工程材料，它在众多领域有着广泛的应用。
不过，金属材料也存在着一些问题，例如金属材料的重量较大、易受腐蚀和变形等。
近年来，随着工业技术的不断发展，人们正在开发和使用越来越多的高强度、超轻型金属材料，解决了许多传统金属材料所固有的问题。
预计在未来的发展中，金属材料将继续扮演重要的角色。
金属材料的物理和化学性质
金属材料的物理和化学性质金属材料一直是工业制品中最重要的成分之一。
在工业制品的方方面面，从轻工业到重工业，从建筑到建造设备和家具，都需要金属材料。
金属材料的优良物理和化学性质是导致这种高度的需要的基本原因。
本文将对金属材料的物理和化学性质进行探讨。
一、金属材料的物理性质1. 密度金属的密度通常很高。
金属原子排列得很紧密，因此金属比其他材料更重，更坚硬。
例如，铁的密度为7.87克/厘米立方，是同体积的木材的10倍以上。
因此，金属的密度通常很高，可以为工业制品提供较高的重量和强度。
2. 熔点大多数金属的熔点都很高，这意味着金属可以经受高温环境的考验。
铁的熔点约为1,535摄氏度，而钴的熔点则高达1,495摄氏度。
由于熔点高，金属的结构更加牢固，可以承受更高的应力和通电性。
3. 热扩散和导热性金属的热扩散和导热性均非常优秀，常用作各种导热管和散热器。
金属材料可在一定范围内自由传导热量，当加热时，热量从加热点向四周辐射和扩散。
二、金属材料的化学性质1. 腐蚀和氧化金属材料的化学稳定性较差，容易遭到腐蚀和氧化的侵蚀。
金属材料可以通过与氧发生反应来产生氧化物。
铁制品在氧气存在的情况下产生了红锈。
金属材料的腐蚀和氧化有时可以增强它的性能，如锌和铜，可以在环境中被氧化，形成一层薄膜，这种薄膜可以防止进一步的氧化。
2. 金属的活化金属的外部表面往往被氧化物所覆盖，而在氧化物下面，金属通常还可以保留其原始的电解质特性。
因此，有时可以通过活化金属表面的方法来提高金属的性能。
活化通常包括去除表面的氧化物或形成一层更为稳定的氧化物。
例如，在污染环境中，汽车中的钢铁表面可能会被污染物所损坏，从而失去原来的功能，但是通过一系列的化学和化学热处理过程可以通过活化钢铁表面来使其重新获得其原始性能并能在污染环境中持久地运行。
3. 导电性金属材料的导电性能也非常优秀，许多金属都是良好的导体，如铜、铝、银等。
许多电子设备都需要使用金属，因为它的导电性能能够让电子通过器件，实现相应的功能。
金属材料的物理性质
▪ 3.具有光学特性。有些新型无机非金属材料能 发出各色的光，有的能透过可见光，有的能使 红外线、雷达射线穿过。
▪ 4. 具有生物特性。有些新型无机非金属材料强 度高、无毒、不溶于水，对人体组织有较好的 适应性，可直接植入人体内，用这类材料制成 的人造牙齿、人造骨骼，已被应用在医疗上。
无机非金属材料
活动与探究：寻找身边的非金属材料 传统非金属材料: 水泥、玻璃、陶瓷等 新型无机▪ 1.能承受高温、强度高。 例如：氮化硅陶瓷在1200℃左右的高温下，仍具
有很高的强度，可用来制造汽轮机叶片、轴承、 永久性模具等。
▪ 2.具有电学特性，一些新型无机非金属材料可 以作为半导体、导体、超导体等，一些绝缘性 材料常被用于集成电路的基板。
如果在金属中加热熔合某些 金属或非金属，就可以制得具 有金属特性的合金。 如：
生铁（含碳量2%~4.3%）
钢 （含碳量0.03%~2%）
小结：
金属材料包括铁，铝，铜等纯 金属和合金，在金属中加热熔合某 些金属或非金属而制得的合金，其 性能会发生改变，合金的强度和硬 度一般比组成它们的纯金属更高， 抗腐蚀性能等也更好，因此，合金 具有更广泛的用途。
金属的物理性质
粉末状时一般呈 暗灰色或黑色
▪ 具有金属光泽 ▪ 机械强度大 ▪ 较好延展性
延性—抽细丝 展性—压薄片
▪ 良好的导电、导热性
▪ 较高的熔点
金属之最
地壳中含量最高的金属元素── 铝 人体中含量最高的金属元素── 钙 目前世界年产量最高的金属── 铁 导电、导热性最好的金属── 银 硬度最高的金属── 铬 熔点最高的金属── 钨 熔点最低的金属── 汞 密度最大的金属── 锇 密度最小的金属── 锂 ……
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• 6、金属、金属材料的性质在很大程度上决定了它 们的用途。下列相关说法中不正确的是（ D ） A、钛合金与人体具有很好的“相容性”，可以用 来制造人造骨 B、铁具有良好的导热性，可以用来制造炊具 C、不锈钢抗腐蚀性好，常用于制造医疗器具 D、铅锑合金的熔点低，电阻率较大，常用于制成 发热体
• 7、在生活中，用钨作白炽灯的灯丝，是因 钨的熔点高 为_________________ ；用铜作电线内丝， 是因为_____________________ 。 铜的导电性好，资源广，价格低
可作人造骨的钛合金
形状记忆合金
形状记忆合金是具有形状记忆效应的合金，被 广泛应用于做人造卫星和宇宙飞船的天线，水 暖系统、防火门和电路断电的自动控制开关， 以及牙齿矫正等医疗材料。
【学完本课题你应该知道】 一、金属的物理性质及用途 1、金属具有的共同的物理性质 有光泽、导电性、导热性、延展性 2、物质的性质在很大程度上决定物质的用途，但不 是唯一的决定因素。 二、合金 1、定义：是由一种金属与其他金属或者非金属熔 合而成的具有金属特性的混合物。 2、合金具有比组成它的纯金属更优良的性能 硬度大、熔点低 有的合金还有强度大，强磁性等物理特性；有的 合金有耐腐蚀等化学特性
密度/(g· cm-3) 金 (大 ) 钨 (高) 3410 铅 铁 铁 银 铜 银 铜 金 铜 铁 银 金
19.3 11.3 10.5 8.92 7.86
铁
锌 铝 铝
铅
铝 锡 铅
17 7.9(良)
7.14 2.7(小)
熔点/℃
1535 1083 1064
962 660 232(低)
讨论：
铬 硬度(以金刚石的硬 度为10作标准) (大 ) 9
黄铜（ Cu,Zn）青铜（ Cu,Sn）焊锡（Sn,Pb）
18K黄金（Au,Ag,Cu) 铝合金（Al,Cu,Mg,Si)
钛和钛合金被认为是 21世纪的重要材料， 它具有很多优良的性能，具有强度高、耐腐蚀、 耐热性和生物相容性好等特点，被广泛应用与航 空工业、医用金属材料等领域。
钛合金
钛金属腕表
钛金属腕表
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
﹤ 钢片 纯铁片——
﹤ 硬铝片 纯铜片﹤ 纯铝片—— ——黄铜片 大
合金的硬度比组成它的纯金属—————— 碳 3550℃ 锡 232℃ 铅 327℃ 铅 镉 铋 锡 327℃ 321℃ 271℃ 232℃
（2）比较某些合金及其组分的熔点： 铁 1535℃
钢 ﹤1200℃ 结论
焊锡 ﹤200℃
硬度 (最硬的
金刚石为10)
9（铬） ﹤1（铯）
根据上表的信息可以知道： 钨 最易熔的金属是___; 汞 最难熔的金属是___; 锂 最重的金属是_____; 最轻的金属是_____; 锇 最硬的金属是_____; 最软的金属是 铯 _____ 铬
一些金属的物理性质
物理性质 物理性质比较
银 铜 金 铝 锌 导电性(以银的导电 性为100作标准) (优) 100 99 74 61 27
6.1 金属材料的物理性质
思考： 这些金属制品有哪些相似的物理性质？
有光泽
能导电
能导热
能延成薄片
能抽成丝
延展性
能弯曲
一、金属的共同物理性质 金属光泽 导电性
物理性质
导热性延展性Fra bibliotek这些正是金属所 共有并区别于非 金属的物理性质
注意：大多数金属常温下为固体（汞除外） 大多数金属是银白色的，但铜是紫红 色，金是黄色
金属在通常情况下特有的若干物理性质
常见的几种金属
项目
密度（g· cm3） 熔点 (℃)
铁(Fe)
7.86 1535 4-5
铝(Al)
2.70 660 2.5-3
最大（高） 最小（低） 值的金属 值的金属 铜（Cu）
8.92 1083 2-2.9 22.7（锇） 0.534（锂） 3410（钨） -39（汞）
考虑物质的用途时，首先要 性质 ，还需要 考虑物质的_____ 考虑那些因素？
用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？
资源丰富 无毒轻便 耐磨耐腐蚀 美观、易加工
思考：
一毛钱硬币是用铝合金制成的，为什么不用纯铝制 造呢？
二、神奇的合金特性
1.合金：是由一种金属与其他金属或者非 金属熔合而成的具有金属特性的混合物。
随堂练习
1、下列物质不属于合金的是（ D ） A、黄铜 B、硬铝 C、不锈钢 D、氧化铁 2、生活中废弃的铝质易拉罐、破铁锅、废铜线等可 归为一类加以回收，它们属于（ B ） A、纯净物 B、金属或合金 C、氧化物 D、非金属 3、金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的应用。 下列属于金属共性的是（ ） B A、很高的熔点 B、良好的导电性 C、很大的硬度 D、都容易生锈
4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5(小)
铁的硬度大，在自然界储量较高 比其他的金属 1. . 2 为什么当今社会生产活动中，铁是 银的导电性比铜好，为什么电线一 3钨是的熔点最高金属，铝的熔点低，无 如果用铝丝代替钨丝制作电灯泡结果回怎样？ 银的价格比铜高，且资源少，不能满足需求。 便宜易得 冶炼过程较为简单，生产加工比较容 应用最广泛的金属？ 般用铜制而不用银制？ 法耐高温，会导致灯丝熔断。 易
合金的熔合方式：①金属与金属 ②金属与非金属 ③金属与金属，非金属
铝镁合金 钛铝钒合金
铁铬镍合金 铁锰碳合金
2.合金与组成它的金属相比，性质有何变化？
【实验6—1】
分 组 硬度比较
结论
（1）取三组金属片，如右图所示互 相横移刻划，看谁硬度大？将比较结 果填入下表（用“﹤”或“﹥”表 示）。
金属片互相刻划
4、一种新兴的金属由于其密度小，延展性好，耐腐
蚀性强，它和它的合金在航海、航空和化学工业中
正逐步取代铝和铝合金而被广泛应用。该金属是 （B ）
A、锌
B、钛
C、镁
D、锰
5、不锈钢合金中含有铁、铬、镍等元素，它具有强
度大、韧性好、耐腐蚀、熔点高等优良的性能。根
据它的性能，下列用途中不切实际的是（ B ） A、医疗器械 B、做保险丝 C、炊具 D、容器
8、青铜、黄铜、白铜都是铜的合金，具有 重要的用途。 （1）工业上用青铜制造轴承、齿轮、而不 用纯铜，其原因之一是青铜的硬度比纯铜 大 _________； 的硬度（填“大”或“小”） （2）白铜可以用于制造钱币，可以推测白 铜具有的性能之一是难生锈、光亮美观、轻便等 ________________。
保险丝 69℃
合金的熔点比其组分的熔点—————— 低
一般来说，跟组成的金属相比，合金都有类似的变化：硬度增大、熔点降低。
合金的优点：合金跟组成的金属相比，硬度增大，熔 点降低。有的合金还有强度大，强磁性等物理特性；
有的合金有耐腐蚀等化学特性。 3.常见的合金：
生铁（Fe,C) 钢（Fe,C) 不锈钢（Fe,Cr,Ni)