专题一 金属的性质及用途 金属材料

专题一  金属的性质及用途  金属材料
专题一  金属的性质及用途  金属材料

金属材料性能及国家标准

金属材料性能 为更合理使用金属材料,充分发挥其作用,必须掌握各种金属材料制成的零、构件在正常工作情况下应具备的性能(使用性能)及其在冷热加工过程中材料应具备的性能(工艺性能)。 材料的使用性能包括物理性能(如比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等)、化学性能(耐用腐蚀性、抗氧化性),力学性能也叫机械性能。 材料的工艺性能指材料适应冷、热加工方法的能力。 (一)、机械性能 机械性能是指金属材料在外力作用下所表现出来的特性。 1 、强度:材料在外力(载荷)作用下,抵抗变形和断裂的能力。材料单位面积受载荷称应力。 2 、屈服点(бs ):称屈服强度,指材料在拉抻过程中,材料所受应力达到某一临界值时,载荷不再增加变形却继续增加或产生 0.2%L 。时应力值,单位用牛顿 / 毫米 2 ( N/mm2 )表示。 3 、抗拉强度(бb )也叫强度极限指材料在拉断前承受最大应力值。单位用牛顿 / 毫米 2 ( N/mm2 )表示。 4 、延伸率(δ):材料在拉伸断裂后,总伸长与原始标距长度的百分比。 5 、断面收缩率(Ψ)材料在拉伸断裂后、断面最大缩小面积与原断面积百分比。 6 、硬度:指材料抵抗其它更硬物压力其表面的能力,常用硬度按其范围测定分布氏硬度( HBS 、 HBW )和洛氏硬度( HKA 、 HKB 、 HRC ) 7 、冲击韧性( Ak ):材料抵抗冲击载荷的能力,单位为焦耳 / 厘米 2 ( J/cm2 ) . (二)、工艺性能 指材料承受各种加工、处理的能力的那些性能。 8 、铸造性能:指金属或合金是否适合铸造的一些工艺性能,主要包括流性能、充满铸模能力;收缩性、铸件凝固时体积收缩的能力;偏析指化学成分不均性。 9 、焊接性能:指金属材料通过加热或加热和加压焊接方法,把两个或两个以上金属材料焊接到一起,接口处能满足使用目的的特性。 10 、顶气段性能:指金属材料能承授予顶锻而不破裂的性能。 11 、冷弯性能:指金属材料在常温下能承受弯曲而不破裂性能。弯曲程度一般用弯曲角度α(外角)或弯心直径 d 对材料厚度 a 的比值表示, a 愈大或 d/a 愈小,则材料的冷弯性愈好。 12 、冲压性能:金属材料承受冲压变形加工而不破裂的能力。在常温进行冲压叫冷冲压。检验方法用杯突试验进行检验。 13 、锻造性能:金属材料在锻压加工中能承受塑性变形而不破裂的能力。(三)、化学性能 指金属材料与周围介质扫触时抵抗发生化学或电化学反应的性能。 14 、耐腐蚀性:指金属材料抵抗各种介质侵蚀的能力。 15 、抗氧化性:指金属材料在高温下,抵抗产生氧化皮能力。 >> 返回 金属材料的检验

初三化学金属及其性质资料

------------------------------------------------------------精品文档-------------------------------------------------------- 第五讲金属及其性质【知无巨细】常见的金属知识点一: 纯金属(90多种) 1、金属材料(几千种)合金 (1)常温下一般为固态(汞为液态),有金属光泽。 (2)大多数呈银白色(铜为紫红色,金为黄色)、金属的物理性质:2(3)有良好的导热性、导电性、延展性,密度较大,熔点较高 二、金属之最 (1)铝:地壳中含量最多的金属元素 (2)钙:人体中含量最多的金属元素 (3)铁:目前世界年产量最多的金属(铁>铝>铜) (4)银:导电、导热性最好的金属(银>铜>金>铝) (5)铬:硬度最高的金属 (6)钨:熔点最高的金属 (7)汞:熔点最低的金属 (8)锇:密度最大的金属 (9)锂:密度最小的金属 现在世界上产量最大的金属依次为铁、铝和铜 三、金属分类: 黑色金属:通常指铁、锰、铬及它们的合金。 重金属:如铜、锌、铅等 有色金属 轻金属:如钠、镁、铝等; 有色金属:通常是指除黑色金属以外的其他金属。 四、合金 1、定义:一种或几种金属(或金属与非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质。 ★:一般说来,合金的熔点比各成分低,硬度比各成分大,抗腐蚀性能更好 注:钛和钛合金:被认为是21世纪的重要金属材料,钛合金与人体有很好的“相容性”,因此可用来制造人造骨等。 (1)熔点高、密度小

优点(2)可塑性好、易于加工、机械性能好 (3)抗腐蚀性能好 拓展:常见的合金 页)8页(共1第 (1)钢铁 钢铁是铁与C、Si、Mn、P、S以及少量的其他元素所组成的合金。其中除Fe外,C的含量对钢铁的机械性能起着主要作用,故统称为铁碳合金。它是工程技术中最重要、用量最大的金属材料。 (2)铝合金 铝是分布较广的元素,在地壳中含量仅次于氧和硅,是金属中含量最高的。纯铝密度较低,为2.7 g/cm3,有良好的导热、导电性(仅次于Au、Ag、Cu),延展性好、塑性高,可进行各种机械加工。铝的化学性质活泼,在空气中迅速氧化形成一层致密、牢固的氧化膜,因而具有良好的耐蚀性。但纯铝的强度低,只有通过合金化才能得到可作结构材料使用的各种铝合金。 例1:铝、铜、铁、金四种金属都具有的相似性质是() A.都是银白色的固体B.都有导电性 C.都能和稀硫酸反应D.通常状况下都能与氧气反应 解析:A、铜、铁、金等物质不是银白色物质.故选项错误; B、铝、铜、铁、金四种金属都能导电.故选项正确; C、铜、金不能和稀硫酸反应.故选项错误; D、通常情况下铜、金的化学性质不活泼,不能和氧气反应.故选项错误. 故选B. 例2:铁及其合金在生产、生活中应用广泛。下列关于铁及其合金的说法中正确的是() A.铁是地壳中含量最丰富的金属元素 B.铁的抗腐蚀性好,可用于制造医疗器械 C.铁丝能在氧气中剧烈燃烧、火星四射,生成氧化铁 D.铁生锈是铁与空气中的氧气、二氧化碳、水发生缓慢氧化的过程 解析:A、地壳中含量最丰富的金属元素是铝,铁排第二位,故A错; B、铁比较容易氧化,医疗器材课用不锈钢来制造,故B错; C、铁丝在氧气中能燃烧,产物是黑色四氧化三铁,不是氧化铁,故C错; D、铁生锈是铁与水、氧气在空气中缓慢氧化的结果,故D正确. .D故选 <举一反三> 1. 2010年上海世博会中国馆—“东方之冠”给人强烈的视觉冲击,它的主体结构为四根巨型钢筋混凝上制成的陔心筒。其中钢属于() A.金属材料B.合成材料C.天然材料D.复合材料 2. 据《都市晨报》报道,2009年3月11日,沪宁铁路丹阳段施工工地由于残留的铝粉爆炸造成严重伤亡事故。下列关于铝粉的说法错误的是() A.铝粉和铝块的组成元素和化学性质都不同

《用途广泛的金属材料》知识总结

3.3 用途广泛的金属材料 【学习目标】 1、了解合金的定义及一般性质; 2、了解铜合金、铝合金、铁合金等金属材料的基础知识; 3、学会正确选用金属材料。 【要点梳理】 要点一、常见合金的重要应用 【用途广泛的金属材料#认识合金】 1.合金及其性质。 合金定义:由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合在一起形成的具有金属特性的物质。合金属于混合物,如:黄铜、青铜、钢、生铁、钠钾合金等。合金的性质特点:一般说来,合金的熔点比其成分金属都低,而在硬度、韧性等方面却往往有其成分金属所不具有的独特性质。如:纯铁的硬度很小而钢的硬度较大。 【用途广泛的金属材料#使用合金】 2.常见合金的比较。 (1)铁合金(钢)

(2)铝合金 (3)铜合金 (4)新型合金 新型合金包括储氢合金、钛合金、耐热合金和形状记忆合金等。氢能的利用存在两大难题:制取和储存。储氢合金是一类能够大量吸收H2,并与H2结合成金属氢化物的材料。具有实用价值的储氢合金要求:储氢量大;金属氢化物既容易形成,稍稍加热又容易分解,室温下吸、放氢的速率快。 要点二、正确选用金属材料 1.选择材料应注意的问题。 某种金属能不能成为一种应用广泛的材料主要取决于该金属的储量、冶炼成本、市场价格以及所具有的性能和是否易于加工等。 选择金属材料时,除了要考虑金属的用途、外观和价格外,还要考虑金属的物理性质和化学性质。 (1)物理性质:密度、硬度、强度、导电性和导热性等,这些性质决定金属材料的加工难易程度。 (2)化学性质:对水的作用、耐腐蚀性等,这些性质决定金属材料的日常维护

和环境对其的影响。 2.金属的回收和资源保护。 (1)废旧金属的最好处理方法是回收利用。 (2)回收利用废旧金属的意义是减少垃圾量,防止污染环境且缓解资源短缺的矛盾。 要点诠释:金属材料的基本元素是金属,因此可笼统说金属材料具有高强度、优良的可塑性和韧性,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。

金属及其性质

T-常见的金属材料 一.温故知新 1. 金属共同的物理性质, a. 大多数金属:①都具有光泽,不透明; ②常温下除了外,大多数金属都是固体。 ③具有良好的性和______性; ④有良好的______(可以展成薄片,可以拉成细丝); ⑤密度_____ ,熔点_____ 。 b .金属的物理性质差异(特性)

不同金属在金属导电性、导热性、密度、熔点、硬度等方面差异较大。 例题:1. 根据上表,以及学过知识完成下列问题: 地壳中含量最多的金属元素是____ 人体中含量最多的金属元素是 ____ 导电性最好的金属是________,常见导线的材料主要是_______和________。 熔点最低的金属是________,熔点最高的金属是____________(常温下为液体)。 2. 填一填 C . 相关补充: 铅(Pb):有毒性,硬度1.5,质地柔软。 银(Ag):银在地壳中的含量很少,是导电性和导热性最好的金属。 钨(W):是一种银白色金属,外形似钢,钨的熔点高,化学性质很稳定。 锡(Sn):银白色,质软,易弯曲,熔点231.89℃,富延展性。 铬(Cr):银白色,质硬,有很高的耐腐蚀性,铬镀在金属上可以防锈,坚固美观。 金(Au):很柔软,容易加工,化学性质非常稳定;熔点较高,任凭火烧;也不会锈蚀。 2 .合金 a.定义:在一种________中加热融合其他________或________而形成的具有金属特性的物质。生活中大量使用的是____________(选填“纯金属”或“合金”),合金属于_______物。 例如,不锈钢中包含______,_______和_______。

九年级化学《金属和金属材料》金属的化学性质知识点整理

金属的化学性质 一、本节学习指导 本节知识比较复杂,学习时一定要多思考,另外多做些练习题。金属的化学性质在生活中应用也很广泛,比如防止护栏被腐蚀、存放物品容器的选择等等,还可以帮助我们识别生活的骗局哦,比如识破“钛圈”广告宣传说可以治疗颈椎病。本节有配套免费学习视频。 二、知识要点 1、大多数金属可与氧气的反应 金属在空气中在氧气中 镁常温下逐渐变暗。点燃,剧烈燃烧,发出耀眼的白光, 生成白色的固体点燃,剧烈燃烧,发出耀眼的白光,生成白色的固体2Mg + O2点燃 2MgO 铝常温下表面变暗,生成一种致密的氧化膜点燃,剧烈燃烧,发出耀眼的白光,生成白色的固体4Al + 3O2点燃2Al2O3 铁持续加热变红点燃,剧烈燃烧,火星四射,生成黑色的固体 3Fe + 2O2点燃Fe3O4 铜加热,生成黑色物质;在潮 湿的空气中,生成铜绿而被 腐蚀 加热生成黑色物质2Cu + O2加热 2CuO 银金即使在高温时也不与氧气发生反应 注:①由于镁燃烧时发出耀眼的白光,所以可用镁做照明弹和烟花。 ②常温下在空气中铝表面生成一层致密的氧化物薄膜,从而阻止铝的进一步被氧化, 因此,铝具有较好的抗腐蚀能力。 ③大多数金属都能与氧气反应,但是反应难易和剧烈程度不同。Mg,Al常温下就能反应,而Fe、Cu在常温下却不和氧气反应。金在高温下也不会和氧气反应。 ④可以利用煅烧法来鉴定黄铜和黄金,过程中如果变黑则是黄铜,黑色物质是氧化铜。

2、金属 + 酸→盐 + H2↑【重点】 锌和稀硫酸Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ 铁和稀硫酸Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑ 镁和稀硫酸Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑ 铝和稀硫酸2Al +3H2SO4 = Al2(SO4)3 +3H2↑ 锌和稀盐酸Zn + 2HCl=== ZnCl2 + H2↑ 铁和稀盐酸Fe + 2HCl=== FeCl2 + H2↑ 镁和稀盐酸Mg+ 2HCl=== MgCl2 + H2↑ 铝和稀盐酸2Al + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2↑ 注:根据不同金属和同一种酸的反应剧烈程度可以判断金属的活动顺序,越剧烈说明此金属越活跃。 规律:等质量金属与相同足量酸完全反应所用时间越少,金属反应速度越快,金属越活泼。 3、金属 + 盐→另一金属 + 另一盐(条件:“前换后,盐可溶”)【重点】 (1)铁与硫酸铜反应:Fe+CuSO4==Cu+FeSO4 现象:铁条表面覆盖一层红色的物质,溶液由蓝色变成浅绿色。 (古代湿法制铜及“曾青得铁则化铜”指的是此反应) (2)铝片放入硫酸铜溶液中:3CuSO4+2Al==Al2(SO4)3+3Cu 现象:铝片表面覆盖一层红色的物质,溶液由蓝色变成无色。 (3)铜片放入硝酸银溶液中:2AgNO3+Cu==Cu(NO3)2+2Ag 现象:铜片表面覆盖一层银白色的物质,溶液由无色变成蓝色。 (4)铜和硝酸汞溶液反应:Cu + Hg(NO3)2 === Cu(NO3)2 + Hg 现象:铜片表面覆盖一层银白色的物质,溶液由无色变成蓝色。 注意:CuSO4溶液时蓝色,FeSO4是浅绿色。 4、置换反应【重点】 (1)有一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应叫置换反应。 (2)特征:反应物和生成物都是:单质+化合物====单质+化合物 (3)常见类型:

常见八种金属材料及其加工工艺

常见八种金属材料及其加工工艺 1、铸铁——流动性 下水道盖子作为我们日常生活环境中不起眼的一部分,很少会有人留意它们。铸铁之所以会有如此大量而广泛的用途,主要是因为其出色的流动性,以及它易于浇注成各种复杂形态的特点。铸铁实际上是由多种元素组合的混合物的名称,它们包括碳、硅和铁。其中碳的含量越高,在浇注过程中其流动特性就越好。碳在这里以石墨和碳化铁两种形式出现。 铸铁中石墨的存在使得下水道盖子具有了优良的耐磨性能。铁锈一般只出现在最表层,所以通常都会被磨光。虽然如此,在浇注过程中也还是有专门防止生锈的措施,即在铸件表面加覆一层沥青涂层,沥青渗入铸铁表面的细孔中,从而起到防锈作用。金属加工微信,内容不错,值得关注。生产砂模浇注材料的传统工艺如今被很多设计师运用到了其他更新更有趣的领域。 材料特性:优秀的流动性、低成本、良好的耐磨性、低凝固收缩率、很脆、高压缩强度、良好的机械加工性。 典型用途:铸铁已经具有几百年的应用历史,涉及建筑、桥梁、工程部件、家居、以及厨房用具等领域。 2、不锈钢——不生锈的革命 不锈钢是在钢里融入铬、镍以及其他一些金属元素而制成的合金。其不生锈的特性就是来源于合金中铬的成分,铬在合金的表面形成了一层坚牢的、具有自我修复能力的氧化铬薄膜,这层薄膜是我们肉眼所看不见的。我们通常所提及的不锈钢和镍的比例一般是18:10。 20世纪初,不锈钢开始作为元才来噢被引入到产品设计领域中,设计师们围绕着它的坚韧和抗腐蚀特性开发出许多新产品,涉及到了很多以前从未涉足过的领域。这一系列设计尝试都是非常具有革命性的:比如,消毒后可再次使用的设备首次出现在医学产业中。 不锈钢分为四大主要类型:奥氏体、铁素体、铁素体-奥氏体(复合式)、马氏体。家居用品中使用的不锈钢基本上都是奥氏体。 材料特性:卫生保健、防腐蚀、可进行精细表面处理、刚性高、可通过各种加工工艺成型、较难进行冷加工。 典型用途:奥氏体不锈钢主要应用于家居用品、工业管道以及建筑结构中;马氏体不锈钢主要用于制作刀具和涡轮刀片;铁素体不锈钢具有防腐蚀性,主要应用在耐久使用的洗衣机以及锅炉零部件中;复合式不锈钢具有更强的防腐蚀性能,所以经常应用于侵蚀性环境。

3.3《用途广泛的金属材料》导学案(含答案)-人教版高中化学必修一

第三章《金属及其化合物》导学案 第三节用途广泛的金属材料 (共一课时) 【学习目标】1.通过思考、讨论交流,能结合金属及其化合物的性质提取证据,理解合金特性和化学性质,了解合金的分类、组成和用途。 2.通过问题探究,理论联系实际,认识合理使用金属材料的意义,主动关心资源开发、环境保护等问题,形成合理利用自然资源的观念。 3.通过角色扮演实践活动,增强社会活动能力、表达能力、素材归纳整合能力。 【学习重点】常见合金的重要应用和如何正确使用金属材料。 【学习难点】查阅资料书写科学小论文 【自主学习】 的单质反应。 新知预习:1.生活中经常使用的金属材料有不锈钢可制成餐具;制钢轨的钢材是锰钢,镁铝合金材料可制成笔记本电脑外壳、自行车等。 2.合金是由两种或两种以上的金属(或金属和非金属) 熔合而成的具有金属特性的物质。常见合金有钢、青铜、硬铝、黄铜。我国使用最早的合金是青铜;使用量最大、用途最广泛的合金是钢,根据其化学成分,可分为两大类:碳素钢和合金钢。 【同步学习】 情景导入:在生活和生产中,金属材料(纯金属或它们的合金)几乎无处不在,特别是新型材料的研制,已成为现代高新技术发展的重要物质基础。那么,你知道生活中有哪些经常使用的金属材料及它们的重要性质和功能吗? 活动一、常见合金的重要应用 1.思考交流:联系旧知,结合教材P64页“学与问”,思考合金的定义及组成是什么? 【温馨提示】(1)合金是由两种或两种以上的金属(或金属和非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。 (2)合金的组成:①合金中一定有金属元素,也可能含有非金属元素;②合金一般是混合物,没有固定的熔点。 2.阅读归纳:阅读教材P64页,归纳合金与纯金属的性能有何差异?并指出合金的性质。 【温馨提示】(1)合金与纯金属的性能差异:①合金的硬度及机械性能一般优于各成分金属;②合金的熔点一般低于它的各成分金属;③合金具有各成分金属的化学性质,合金一定是混合物。 (2)合金的性质:①合金的熔点一般比各成分金属的低;②合金在硬度、密度、强度以及其他一些机械性能上要优于各成分金属;③合金具有金属特性,如导热、导电性;④合金中各成分金属的化学性质不

金属材料的物理性质与化学性质(doc 24页)(正式版)

7.1金屬材料的物理性質 1比重(specific gravity)某一物體的重量和同體積的4℃的水之重量比叫做比重。 2比熱(specific heat)把1克的物質加熱使它升溫1℃時所需要的熱量(以calorie表示)叫做比熱。比熱較大的Mg,A1等。金屬的比熱通常隨溫度上升而增加。 3膨脹系數(coefficient of expansion)各種金屬受熱而溫度上升時會膨脹。 冷卻而溫度降低時會收縮。體積的增加率叫做體積膨脹系數(coefficient of bulk expansion),其長度的增加率叫做線膨脹系數(coefficient of linear expansion)。比重增加時,膨脹系數也會增加。 4 導熱度(thermal conductivity)1cm立方體的相對丙面間,假定有1℃的溫 度差時,在1秒內由高溫面移動到低溫面的熱量(以calorie表示)叫做導熱度。 金屬都是熱的良導體。銀的導熱度最大,其次是Cu及AI。金屬的純粹度愈高,其導熱度愈好。 5 比電阻(specific resistance)某金屬線的長度為ι,斷面積為s時,其電阻R 可以用下式表示R=ρ(ι/s)式中ρ為比電阻。斷面積1cm2,長1cm的材料之電阻以ohm(Ω)表示,叫做比電阻。銅和鋁的電阻很小,所以容易導電。電阻隨溫度增加而增大。R t=R0(1+αt) 式中α叫做電阻的溫度系數(temperature coefficient of electric resistance),因金屬之不同而異。 7.2金屬材料的化學性質 1 金屬的離子化(ionization) 金屬的離子化之容易度依其大小排列時可得下 面所示的次序: K ﹥Ca ﹥Na ﹥AI ﹥Zn ﹥Cr ﹥Fe ﹥Co ﹥Ni ﹥Sn ﹥Pb ﹥(H) ﹥Cu ﹥Hg ﹥Pt ﹥Au

常见金属材料特性

45—优质碳素结构钢{最常用中碳调质钢} 主要特性最常用中碳调质钢,综合力学性能良好,淬透性低,水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理,大型件宜采用正火处理。 应用举例 主要用于制造强度高的运动件,如透平机叶轮、压缩机活塞。轴、齿轮、齿条、蜗杆等。(焊接件注意焊前预热,焊后消除应力退火)。 Q235A(A3钢){最常用中碳素结构钢} 主要特性具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷却性能,以及一定的强度,好的冷弯性能。 应用举例广泛用于一般要求的零件和焊接结构。如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构。 40Cr{合金结构钢} 主要特性经调质处理后,具有良好的综合力学性能、低温冲击韧度及低的缺口敏感性,淬透性良好,油冷时可得到较高的疲劳强度,水冷时复杂形状的零件易产生裂纹,冷弯塑性中等,回火或调质后切削加工性好,但焊接性不好,易产生裂纹,焊接前应预热100~150℃,一般在调质状态下室使用,还可以进行碳氮共参和高频表面淬火处理。

应用举例调质处理后用于制造中速,中载的零件,如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等。调质并高频表面淬火后用于制造表面高硬度、耐磨的零件,如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、套筒、销子、连杆、螺钉螺母、进气阀等。经淬火及中温回火后用于制造重载、中速冲击的零件,如油泵转子、滑块、齿轮、主轴、套环等。经淬火及低温回火后用于制造重载、低冲击、耐磨的零件,如蜗杆、主轴、轴、套环等,碳氮共渗处即后制造尺寸较大、低温冲击韧度较高的传动零件,如轴、齿轮 等。 HT150{灰铸铁} 应用举例 齿轮箱体,机床床身,箱体,液压缸,泵体,阀体,飞轮,气缸盖,带轮,轴承盖等。 35{各种标准件、紧固件的常用材料} 主要特性强度适当,塑性较好,冷塑性高,焊接性尚可。冷态下可局部镦粗和拉丝。淬透性低,正火或调 质后使用。 应用举例适于制造小截面零件,可承受较大载荷的零件:如曲轴、杠杆、连杆、钩环等,各种标准件、紧固 件。

各种金属材料的特点

各种金属材料的特点

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各种金属材料的特点 铝材类 铝材属于金属类别中有色金属之一,由于应用较广,单独介绍如下:常用有铝型材和压铸铝合金两种。其中主要由纯度高达92%以上的铝锭为主要原材料,同时添加增加强度、硬度、耐磨性等性能金属元素,如碳、镁、硅、硫等,组成多种成分“合金”。 1.1铝型材 铝型材常见如屏风、铝窗等。它是采用挤出成型工艺,即铝锭等原材料在熔炉中熔融后,经过挤出机挤压到模具流出成型,它还可以挤出各种不同截面的型材。主要性能即强度、硬度、耐磨性均按国家标准GB6063。优点有:重量轻仅2.8,不生锈、设计变化快、模具投入低、纵向伸长高达10米以上。铝型材外观有光亮、哑光之分,其处理工艺采用阳极氧化处理,表面处理氧化膜达到0.12m/m厚度。铝型材壁厚依产品设计最优化来选择,不是市场上越厚越好,应看截面结构要求进行设计,它可以在0.5~5mm不均。外行人认为越厚越强硬,其实是错误的看法。 铝型材表面质量也有较难克服的缺陷:翘曲、变形、黑线、凸凹及白线。设计者水平高者及模具设计及生产工艺合理,可避免上述缺陷不太明显。检查缺陷应按国家规定检验方法进行,即视距40~50CM来判别缺陷。 铝型材在家具中用途十分广泛:屏风骨架、各种悬挂梁、桌台脚、装饰条、拉手、走线槽及盖、椅管等等,可进行千变万化设计和运用! 铝型材虽然优点多,但也存在不理想的地方: 未经氧化处理的铝材容易“生锈”从而导致性能下降,纵向强度方面比不上铁制品.表面氧化层耐磨性比不上电镀层容易刮花.成本较高,相对铁制品成本高出3~4倍左右。 1.2压铸铝合金 压铸合金和型材加工方法相比,使用设备均不同,它的原材料以铝锭(纯度92%左右)和合金材料,经熔炉融化,进入压铸机中模具成型。压铸铝产品形状可设计成像玩具那样,造型各异,方便各种方向连接,另外,它硬度强度较高,同时可以与锌混合成锌铝合金。 压铸铝成型工艺分: 1、压铸成型 2、粗抛光去合模余料 3、细抛光 另一方面,压铸铝生产过程,应有模具才能制造,其模具造价十分昂贵,比注塑模等其它模具均高。同时,模具维修十分困难,设计出错误时难以减料修复。 压铸铝缺点: 每次生产加工数量应多,成本才低。抛光较复杂生产周期慢产品成本较注塑件高3~4倍左右。螺丝孔要求应大一点(直径4.5mm)连接力才稳定 适应范围:台脚、班台连接件、装饰头、铝型材封口件、台面及茶几顶托等,范围十分广泛。 (2)五金类 “五金”概念属通俗说法,标准分类应划分为黑色金属和有色金属两大类,它在家具中运用有管状、棒状、板状、线、角状几种。 2.1黑色金属件

用途广泛的金属材料教学案

第三节用途广泛的金属材料 《新课导入》 随着科学技术的飞跃发展,金属的用途日新月异地变化着:改善钢质量的锰,用作战争金属和宇宙润滑剂的钼,最难熔的金属和光明的使者钨,最硬的金属铬,最重的金属锇,会贮藏气体的钯,能显示踪迹的钴,“长眼睛”的铷和铯,被称为“原子能工业之宝”的铍和锂,“多才多艺”的锆,钢铁的维生素钒,不怕烈火的钽,未来的金属钛,超导元素铌,神通广大的铝,珍贵而实用的铂,用途日新月异的银,国际金融交换媒介的金,核时代的燃料铀和钍……正在各显神通,人类生活在金属世界中,一刻也离不开金属。下面我们就以生铁和钢为例,来了解合金有哪些方面的重要应用? 【教材讲解】 一、新课引入 展示教材图片,回顾人类使用金属的历程。 过渡:青铜和不锈钢都不是纯金属,因为纯金属质地一般比较软,所以日常生活中应用较多的是合金,青铜和不锈钢实际上就是合金。这节课我们就主要来研究各种各样的合金。我们先来看看各小组的合作成果——学生作关于合金知识的报告。 二、新课教学 学生报告:“你对合金知多少” 小结:肯定学生的积极性,并做一定的补充和介绍(例如人民币硬币的成分:壹元——镀镍合金;伍角——镀铜合金;壹角——铝合金)。 过渡:大家经过自己的努力了解了很多关于合金的知识,那么到底什么是合金?我们一起来总结。 学生阅读书本第64、65页,回答下列问题: 1.什么是合金?为什么合金比纯金属应用广泛? 2.铜合金分几类? 3.钢的含碳量不同,用途不同,你能总结出含碳量与钢性质之间的规律吗? 学生回答,教师补充。 讲解并板书: 1.合金:一种金属跟其他一种或几种金属(或非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质。 性质:(1)合金的硬度大于它的各成分金属。 (2)合金的熔点一般比各成分金属低。

金属材料性能知识大汇总(超全)

金属材料性能知识大汇总 1、关于拉伸力-伸长曲线和应力-应变曲线的问题 低碳钢的应力-应变曲线 a、拉伸过程的变形:弹性变形,屈服变形,加工硬化(均匀塑性变形),不均匀集中塑性变形。 b、相关公式:工程应力σ=F/A0;工程应变ε=ΔL/L0;比例极限σP;弹性极限σ ε;屈服点σS;抗拉强度σb;断裂强度σk。 真应变e=ln(L/L0)=ln(1+ε) ;真应力s=σ(1+ε)= σ*eε指数e为真应变。 c、相关理论:真应变总是小于工程应变,且变形量越大,二者差距越大;真应力大于工程应力。弹性变形阶段,真应力—真应变曲线和应力—应变曲线基本吻合;塑性变形阶段两者出线显著差异。

2、关于弹性变形的问题 a、相关概念 弹性:表征材料弹性变形的能力 刚度:表征材料弹性变形的抗力 弹性模量:反映弹性变形应力和应变关系的常数,E=σ/ε;工程上也称刚度,表征材料对弹性变形的抗力。 弹性比功:称弹性比能或应变比能,是材料在弹性变形过程中吸收变形功的能力,评价材料弹性的好坏。 包申格效应:金属材料经预先加载产生少量塑性变形,再同向加载,规定残余伸长应力增加;反向加载,规定残余伸长应力降低的现象。 滞弹性:(弹性后效)是指材料在快速加载或卸载后,随时间的延长而产生的附加弹性应变的性能。 弹性滞后环:非理想弹性的情况下,由于应力和应变不同步,使加载线与卸载线不重合而形成一封闭回线。 金属材料在交变载荷作用下吸收不可逆变形功的能力,称为金属的循环韧性,也叫内耗 b、相关理论: 弹性变形都是可逆的。 理想弹性变形具有单值性、可逆性,瞬时性。但由于实际金属为多晶体并存在各种缺陷,弹性变形时,并不是完整的。 弹性变形本质是构成材料的原子或离子或分子自平衡位置产生可逆变形的反映

金属材料学课程的性质和要求

金属材料学课程的性质和要求

一、课程的性质和要求 1、课程性质 金属材料学是一门综合性比较强的专业主干课。在学生学过材料科学基础(或金属学原理)、材料组织控制原理、材料组织控制工艺(或材料强韧化)及材料力学性能等课程的基础上,系统地介绍金属材料合金化的一般规律及各类主要金属材料的成分、工艺、组织和性能之间的关系。通过课堂讲授、综合性实验、综合性作业等环节,培养学生分析问题和解决问题的能力。 2、课程要求 1)掌握主要金属材料的合金化基本原理,了解材料成分设计和工艺设计的依据,为发掘材料潜力和开发新材料打下一个理论基础; 2)了解各种典型材料的成分、工艺、组织结构和性能之间的有机关系; 3)能初步从零件的服役条件出发,对材料提出合理的技术要求,正确地选择材料并合理制订工艺。 3、课程改革 《金属材料工程》专业是江苏省品牌专业。在新的专业内涵下,进行了课程体系的重构。专业主干课程内容和教学方法的改革也是品牌专业建设的重要内容。《金属材料学》是该专业主干课程中涉及综合性知识的一门课程,从知识结构来说,它是一门该专业最后的综合性主干课,也是学生在今后工作岗位上最有实践指导意义的一门课程。根据专业建设的情况和课程特点,对该课程的教学进行了改革。主要是精简和补充内容、编制多媒体电子课件、改革教学方法、开展

课堂讨论、增加综合性作业,选编习题和布置课堂思考题、设计综合性实验等。目的是使学生对专业有一个系统的认识,理解专业知识的主线、核心和思想,培养学生分析问题和解决问题的能力。编写《习题与思考题》是其中部分的内容。 结合20多年的教学经验和对课程内涵、重点和难点的深入理解,编写了具有特色的相应教材。 二、习题与思考题 绪论 01、1958年世界工业博览会在比利时召开,博览会大楼,是由9个巨大金属球组成,球直径为18米,8球位于立方体角,1球在中心。这象征什么? 说明什么意义? 02、为纪念世界第一位宇航员加加林,莫斯科列宁大街上建造了40英尺高的雕象,雕象材料是钛合金。为什么用钛合金做? 代表什么意义? 03、金子从古到今都作为世界上的流通货币,为什么? 铜是人类最早认识和使用的金属,为什么? 04、1983年在上海召开的第4届国际材料及热处理大会的会标是小炉匠锤打的图案,代表什么意义?为什么古代著名的刀剑都要经过反复锻打? 05、为什么要提出构筑循环型材料产业的发展方向? 钢合金化原理 1、为什么说钢中的S、P杂质元素在一般情况下总是有害的? 2、钢中常用的合金元素有哪些? 哪些是奥氏体形成元素? 哪些是铁素体形成元素? 3、哪些是碳化物形成元素? 哪些是非碳化物形成元素? 4、钢中的碳化物按点阵结构分为哪两大类? 各有什么特点? 什么叫合金渗碳体和特殊碳化物?

初三化学知识点复习金属和金属材料

金属和金属材料 【单元分析】 本单元知识中金属活动性顺序表的应用,以及金属的保护和利用是中考的热点,其中金属活动性顺序也是本单元复习的难点 【复习目标】 1.了解一些常见的金属的性质和用途 2.理解,并会应用金属活动性顺序表 3.了解和掌握金属的保护和利用 4.知道金属材料及合金的特性 5.知道金属锈蚀的条件及防护方法。 【重点】:金属活动性顺序表;知道金属锈蚀的条件及防护方法。 【难点】:金属活动性顺序表的应用。 【考点透视】 命题落点 根据金属的性质推断其应用, 根据金属活动性顺序判断金属的化学性质。 由金属锈蚀的条件对金属进行保护和利用。 【考点清单】 一、基本考点 考点1.几种重要的金属及合金 (1)金属的物理特性:常温下除汞(液体)外都是固体,有金属光泽,大多数为电和热的优良导体,有延展性、密度较大、熔点较高。 (2)合金:①概念:在一种金属中加热熔合其他金属或非金属,而形成的具有金属特性的物质称为合金。②合金的性质能:合金的很多性能与组成它们的纯金属不同,使合金更易适合不同的用途,日常生活中使用的金属材料,大多数为合金。③重要的铁合金:生铁和钢都是铁的合金,其区别是含碳量不同。④生铁的含铁量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%。考点2.金属与氧气的反应 大多数金属都能与氧气反应,但反应的难易和剧烈程度不同,越活泼的金属,越容易与氧气发生化学反应,反应越剧烈。

考点3.金属活动性顺序及置换反应 (1)金属活动性顺序:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au (2)金属活动性顺序的作用:①判断金属与酸的反应:a. 一般说来,排在氢前面的金属能 置换出酸中的氢,排在氢后面的金属不能置换出酸中的氢;b. 酸不包括浓硫酸和硝酸,因 为它们有很强的氧化性,与金属反应不能生成氢气,而生成水。②判断金属与盐溶液反应。 在金属活动性顺序里,只有排在前面的金属,才能把排在后面的金属从它们的盐溶液中置换 出来。③判断金属活动性强弱:在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性就越 强。 考点4.金属矿物及铁的冶炼 (1)金属矿物(矿石):①概念:工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。②常见的矿 石:赤铁矿(Fe 2O 3)、黄铁矿(FeS 2)、菱铁矿(FeCO 3)、铝土矿(Al 2O 3)、黄铜矿(CuFeS 2)、 辉铜矿(Cu 2S )。 (2)铁的冶炼:①原理:利用高温条件下,焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来。如用赤铁矿石炼铁的化学方程式为: 。②原料:铁矿 石、焦炭、石灰石及空气。③设备:高炉。④炼铁时选择铁矿石的标准:a.铁矿石中铁元素 的质量分数大(即含铁量高);b.炼铁过程中产物对空气不能造成污染;满足以上两个条件 的矿石是理想的绿色矿石。 考点5.金属的腐蚀和防护 (1)铁生锈的条件:铁生锈的主要条件是与空气和水蒸气直接接触。铁制品锈蚀的过程, 实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生复杂的化学反应,铁锈的主要成分是 Fe2O3·xH2O 。 (2)铁的防锈:原理是隔绝空气或水,使铁失去生锈的条件。防锈措施:防止铁制品生锈, 一是保持铁制品表面的洁净和干燥,二是在铁制品表面涂上一层保护膜,防止铁与氧气和水 的反应,例如:①刷一层油漆;②涂上一层机油;③电镀一层不易生锈的金属,如镀锌等; ④经加工使金属表面生成一层致密的氧化膜,如烤蓝;⑤在金属表面覆盖搪瓷、塑料等。 考点6.金属资源的保护 (1)矿物的储量有限,而且不能再生。(2)废旧金属的回收和利用可以减少对环境的污染, 还可以节约金属资源。(3)保护金属资源的有效途径:①防止金属腐蚀;②回收利用废旧 金属;③合理有效地开采矿物;④寻找金属的替代品。 二、能力与综合考点 Fe 2O 3+CO====2Fe+3CO 2 高温

2020人教版高一化学上册必修1《18用途广泛的金属材料》【含答案】

人教版高一化学上册必修1《18用途广泛的金属材料》同步练习及 答案 课时跟踪检测(十八)用途广泛的金属材料 1.下列关于合金的叙述中正确的是( ) A.合金是由两种或多种金属熔合而成的 B.日常生活中用到的五角硬币属于铜合金 C.合金在任何情况都比单一金属性能优良 D.钢不属于合金 解析:选B 合金是金属与金属或金属与非金属熔合形成的,A项错误;在机械加工时,合金的性能一般较单一金属优良,但并不是任何情况下都是,如纯铝导电性比铝合金要强等,C项错误;钢是铁碳合金,D项错误。 2.用于飞机制造业的重要材料是( ) A.Mg-Al B.Cu-Sn合金 C.Al-Si合金D.不锈钢 解析:选A 飞机制造所用的材料强度越高、密度越小越好。 3.不锈钢是在普通钢中加入了( ) A.碳、硫B.硅、锰 C.镍、铬D.硅、铬 解析:选C 不锈钢是在普通钢中加入镍、铬以增强其化学稳定性和抗腐蚀性。 4.有关合金的叙述正确的是( ) A.合金的导电性比成分金属强 B.合金的抗腐蚀性能都很好 C.合金的机械强度比各成分金属小 D.多数合金比成分金属熔点低,硬度大 解析:选D A项,合金的导电性一般比成分金属弱,错误;B项,合金的抗腐蚀性不一定都很好,如生铁的抗腐蚀性不如纯铁,错误;C项,合金的机械强度一般比各成分金属大,错误;D项,多数合金比成分金属的熔点低,硬度大,正确。 5.下列说法中不正确的是( ) A.人类历史上使用最早的合金是青铜 B.合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低 C.合金中不一定含有金属

D.目前世界上用途最广泛的合金是钢 解析:选C A项,人类历史上使用最早的合金是青铜,正确;B项,合金的熔点比它的各成分金属的熔点低,正确;C项,合金中一定含有金属,错误;D项,目前世界上用途最 广泛的合金是钢,正确。 6.我国人民早在商代就已掌握青铜(铜、锡、铅合金)冶铸技术。在商代首都——河南 安阳,曾经出土多处炼铜遗址和大量青铜器件,其中有一件司母戊大鼎,高133 cm、长 110 cm、宽78 cm,重875 kg,是迄今为止被发现的我国古代青铜器中最壮观的一件珍品。下列有关说法不正确的是( ) A.铜是人类历史上使用最早的金属材料 B.青铜合金具有比铜单质更好的机械性能 C.青铜不易生锈是因为铜的性质不活泼 D.铜被最早使用是因为铜的性质不活泼,易冶炼 解析:选C 铜的化学性质不活泼,易于冶炼为单质,故A、D正确;合金比纯金属具有更优良的物理、化学和机械性能,故青铜比铜单质的机械性能好,且提高了其抗腐蚀性能, 故B项正确,C项错误。 7.下列有关金属的说法中,正确的是( ) ①纯铁不容易生锈 ②钠着火用水扑灭 ③KSCN溶液可以检验Fe3+ ④缺钙会引起骨 质疏松,缺铁会引起贫血 ⑤青铜、不锈钢、硬铝都是合金 A.①③④B.②③④⑤ C.①③④⑤D.①②⑤ 解析:选C ①纯铁是银白色金属,不易生锈,正确;②钠燃烧生成过氧化钠,过氧化 钠与水反应生成氧气,因此钠着火不能用水扑灭,错误;③KSCN溶液可以检验Fe3+,正确; ④缺钙会引起骨质疏松,缺铁会引起贫血,正确;⑤青铜是铜锡合金,不锈钢是铁、铬、镍 合金,硬铝是铝、硅、镁等形成的合金,正确。 8.钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”,它们具有很多优良的性能,如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工,尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”。根据它们的主要性能,下列用途不切合实际的是( ) A.用来作保险丝 B.用于制造航天飞机 C.用来制造人造骨 D.用于家庭装修,作钛合金装饰门 解析:选A 钛和钛的合金密度小,可塑性好,因此可用于航天领域,B正确;由于钛 和钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”,因此可以用来制造人造骨,C正确;由于其密度小、可塑性好、易于加工,因此可用于家庭装修,作钛合金装饰门,D正确;由于其熔

金属的性质和金属材料复习教学设计

金属的性质和金属材料 复习课教学设计 一、复习教学目标 1.知识目标:了解金属的物理性质,认识金属材料在生产、生活和社会发展 中的重要作用;掌握金属的一些重要化学性质。 2.能力目标:通过比较学习,帮助学生形成获取信息和处理信息的能力,并 构建出与金属材料相关联的知识体系。 3.情感目标:激励学生的合作参与意识,在探究活动中增进合作、增进友谊。 并使学生体会到化学学科不是孤立的,它影响到方方面面,我们的生产生活离不开化学。 二、复习教学要点 1.金属的化学性质 2.有关金属活动性顺序的解题思路 三、复习教学流程

四、复习教学过程设计 1、引导学生对学习过的金属和金属材料,这部分知识进行回顾和总结。首先请同学们独立完成学案上的“自我诊断”。 学生活动:参照“自我诊断”,测评自己对复习目标的达成度。对于出现的疑问,采取看书或小组内交流的形式解决。 (设计意图:使学生通过回顾教材内容,从知识、技能、方法等方面搞好自我排查,发现自己的不足与存在的问题) 2、引导学生复习金属的物理性质:出示一根铁丝和铜丝,你能区别开铁丝和铜丝吗?你是利用了它们的什么性质把它们区别开的? 学生活动:小组内讨论、交流,在此基础上选派代表发言。 (设计意图:通过发散性思维训练,培养学生综合分析问题和解决问题问题的能力。) 3、引导学生突破难点1:相同质量的金属镁和锌分别跟足量的稀硫酸充分反应,你能用图象表示该反应的情况吗(横坐标表示的是稀硫酸的质量,纵坐标表示的是氢气的质量)? 学生活动:在小组内合作交流的基础上完成任务,并将结论填写在学案上。 教师活动:引导学生总结曲线的斜率和高度分别是由什么决定的。 (设计意图:通过进行学法指导,使学生意识到及时总结解题规律的重要性。) 4、引导学生进行重要的小结:通过刚才的系统复习,请同学们尝试总结本单元的知识网络,并将其写在学案上。 学生活动:在小组内合作交流的基础上完成任务,小组选代表到黑板前展

九年级化学金属和金属材料讲学案及思维导图

金属和金属材料讲学案 【本课思想导图】 课题1 金属材料教学 【教学设计思路】 根据课程标准要求,关于金属材料的学习,在认知领域的教学属于知道和了解水平,且学生已有关于金属和合金的不少生活常识,学习难度不大。为维护课标的严肃性,教学忌拔高知识难度,但在教学中,对于过程与方法,情感态度与价值观可考虑加强一些。使学生在学习过程中去深刻感知金属的物理性质及合金的巨大使用价值。从方法和情感层面获得加强和熏陶,不失为一种教学创新。这样做对知识学习而言,可以变枯燥为生动;对过程与方法而言,可以获得实验探究、调查研究、归纳分析等训练;还可透过关于中国冶金发展史的学习对爱国情感的熏陶等等。同时,本课题教材联系学生生活常识较多。为扩大学习成果,在课前、课中及课后力求安排一些学生活动,以激发化学学习的持久兴趣及升华科学情结。因此,本课题的教学,以指导学生探究学习、发展学生认知能力为出发点及归宿而设计。【教学目标】 知识与技能: 1、通过日常生活中广泛使用金属材料等具体事例,认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。 2、了解常见金属的物理性质,知道物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,但同时还需考虑如价格、资源以及废料是否易于回收等其他因素。 3、认识在金属中加热熔合某些金属或非金属可以制得合金,知道生铁和钢等重要合金,以及合金比纯金属具有更广泛的用途。 过程与方法: 1、引导学生自主实验探究金属的物理性质(重点探究导电、导热性等)。

2、通过讨论探究物质的性质与用途的关系,培养学生综合分析问题的能力。 3、通过查阅合金的资料,培养学生独立获取知识的能力。 情感态度与价值观: 1、通过实验探究活动让学生体验成功的喜悦,逐步养成在学习过程中敢于质疑敢于探究的良好品质。 2、通过调查考察认识化学科学的发展在开发新材料提高人类生存质量方面的重大意义和贡献。 【教学重点】1、引导自主探究金属的物理性质。 2、在交流学习中认识常见的合金并了解其广泛的用途。 【教学方法】引导探究;指导调察,收集资料整理归纳;组织小组讨论交流及分享等。【仪器、药品及其它】 1、学生收集日常生活中的金属材料。 2、学生查阅有关金属材料发展前景资料。 3、酒精灯、火柴、干电池、导线、小灯泡、砂纸、铜丝、铁丝、铝丝、铁架台、黄铜、铜、焊锡、锡、铁片、铅、铝片、铝合金。 4、教师制作多媒体课件。

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