第三章第三章 探索生活材料探索生活材料第一节合 金1教学目标教学目标1. 了解金属和合金在性能上的了解金属和合金在性能上的主要差异；主要差异；2. 认识合金的组成与性能之间认识合金的组成与性能之间的关系，合金元素的种类、的关系，合金元素的种类、含量等对合金性能的影响。含量等对合金性能的影响。3.认识新型合金开发的意义。认识新型合金开发的意义。2思考与交流（思考与交流（P.48)1. 什么是合金？你日常生活用到什么是合金？你日常生活用到的金属制品中哪些是合金？的金属制品中哪些是合金？2. 合金与金属的性能有何主要差合金与金属的性能有何主要差异？为什么我们使用的金属材异？为什么我们使用的金属材料主要是合金？料主要是合金？3. 阅读交流，填写下表（阅读交流，填写下表（P.48)3一、认识合金一、认识合金汽车配件汽车配件金属或合金金属或合金使用原因使用原因电线芯电线芯汽车外壳汽车外壳灯丝灯丝发动机发动机排气管排气管铜、铝铜、铝导电性好导电性好延展性好延展性好低碳钢低碳钢易加工便宜易加工便宜钨钨熔点高熔点高铝合金铝合金密度小、强密度小、强度大耐腐蚀度大耐腐蚀不锈钢不锈钢耐腐蚀耐腐蚀41.合金的定义合金的定义v合金合金是由两种或两种以上的金属（或是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与非金属）熔合而成的具有金属金属特性特性的物质。的物质。v金属的特性：具有特殊的金属光泽、金属的特性：具有特殊的金属光泽、能导电传热、具有延展性和可塑性能导电传热、具有延展性和可塑性。v金属或合金是金属原子间通过金属或合金是金属原子间通过金属键金属键结合而形成的一类物质。结合而形成的一类物质。v什么是金属键呢？什么是金属键呢？为什么？为什么？ 是金属原子、金属是金属原子、金属离子、自由电子之间强烈的相互作用。离子、自由电子之间强烈的相互作用。纯金属的纯金属的种类？种类？52.合金的优点：合金的优点：v合金与成分金属相比，具有许多合金与成分金属相比，具有许多优良的物理、化学或机械性能。优良的物理、化学或机械性能。 如合金的硬度较大，多数合金如合金的硬度较大，多数合金的熔点比各成分金属熔点低的熔点比各成分金属熔点低. 为什么呢？为什么呢？ 固体的熔点与原子固体的熔点与原子的排列规整程度的关！的排列规整程度的关！63、合金的分类、合金的分类金属材料的基本元素是金属。因此，金属材料的基本元素是金属。因此，笼统地说，金属材料具有高强度、优良的笼统地说，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、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。术中最重要的材料。金属材料可分为两大类：钢铁和非铁金属金属材料可分为两大类：钢铁和非铁金属（或有色金属）。（或有色金属）。或分为：或分为：有色金属有色金属:黑色金属黑色金属:包括铁、铬、锰包括铁、铬、锰除铁、铬、锰以外除铁、铬、锰以外的其他金属的其他金属还有没有其他分还有没有其他分类方法？类方法？分为铁合金和非铁合金分为铁合金和非铁合金7二、使用合金二、使用合金、铁合金：、铁合金：铁铁合合金金根据根据含碳量含碳量的高低的高低生铁生铁钢钢低碳钢低碳钢合金钢合金钢铸造生铁（灰口铁）铸造生铁（灰口铁）炼钢生铁炼钢生铁 (白口铁白口铁)碳碳素素钢钢中碳钢中碳钢高碳钢高碳钢在碳素钢中加入在碳素钢中加入铬铬 锰锰 钨钨 镍镍 钼钼 钴钴 硅硅 等合金元素等合金元素2%4.3%0.03%2%球墨铸铁球墨铸铁0.3%0.30.6%0.6%由于组成由于组成不同，导不同，导致在性能致在性能、应用上、应用上均不同。均不同。具有各种不同具有各种不同的优良性能。的优良性能。如不锈钢如不锈钢P.498密度小、强度大、抗腐蚀力强。密度小、强度大、抗腐蚀力强。 铝是地壳中含量最多的金属元素。纯铝铝是地壳中含量最多的金属元素。纯铝的硬度较小，不适于制造机器零件等。向铝的硬度较小，不适于制造机器零件等。向铝中加入少量的合金元素如中加入少量的合金元素如Cu Mg Si Mn Zn及稀土元素等可制成铝合金。及稀土元素等可制成铝合金。如硬铝：含如硬铝：含Cu4% Mg0.5% Mn0.5%Si0.7%3、焰色反应、焰色反应很多金属或很多金属或3 、铜合金：、铜合金：铜铜合合金金黄铜：黄铜：青铜：青铜：白铜：白铜：含含Cu Zn耐腐蚀，耐磨，可塑性耐腐蚀，耐磨，可塑性强，硬度较小。强，硬度较小。含含Cu Sn Pb等等硬而脆，强度大硬而脆，强度大含含Ni Zn（少量（少量Mn）制洒具等制洒具等2、铝合金：、铝合金：9练习：铁合金的种类及性能练习：铁合金的种类及性能种类种类组成组成性能性能生铁生铁碳素钢碳素钢不锈钢不锈钢含碳量含碳量2%4.3%质硬而脆质硬而脆含碳量含碳量0.03%2%质硬而韧质硬而韧铬铬(18%)镍镍(8%)抗腐蚀抗腐蚀10常识：常识：24K金和金和18K金金 纯金质软，不适合直接制造纯金质软，不适合直接制造首饰。首饰。 向纯金中加入一定量的铜或向纯金中加入一定量的铜或银，可以制成硬度较大的金合金，银，可以制成硬度较大的金合金，用于制造金首饰等。其成色常用用于制造金首饰等。其成色常用K数表示。数表示。K数越高表示金会含数越高表示金会含量越高。如：量越高。如：24K（99.5%以上）以上），18K（约（约75%）。）。P.51页页 思考与交流思考与交流113、新型合金、新型合金v储氢合金储氢合金v钛合金钛合金v耐热合金耐热合金v记忆合金记忆合金v泡沫金属泡沫金属 广泛用于卫星、航空航天、生广泛用于卫星、航空航天、生物工程和电子工业领域。物工程和电子工业领域。12布置作业：v练习练习53页页16v自主作业：自主作业： 优化设计优化设计6570页页13