第三节用途广泛的金属材料第三节用途广泛的金属材料第三章第三章 金属及其化合物金属及其化合物青铜青铜金属及合金的广泛应用金属及合金的广泛应用金属及合金的广泛应用金属及合金的广泛应用 合金是由两种或两种以上的金属合金是由两种或两种以上的金属( (或金属跟非金属或金属跟非金属) )熔合熔合而而成的具有金属特性的物质。成的具有金属特性的物质。用途广泛的金属材料用途广泛的金属材料一、合金概念一、合金概念合金的合金的硬度硬度一般比它的各成分金属的一般比它的各成分金属的大大。二、合金的特性二、合金的特性合金具有许多良好的物理、化学或机械性能，在许多方面合金具有许多良好的物理、化学或机械性能，在许多方面优于各成分金属。优于各成分金属。合金的合金的熔点熔点一般也比它的各成分金属的一般也比它的各成分金属的低。低。如普通的焊锡如普通的焊锡(67(67的的SnSn和和3333的的PbPb) )熔点为熔点为180180，低于铅和，低于铅和锡的熔点。保险丝锡的熔点。保险丝(50(50BiBi、2525PbPb、12125 5SnSn、12125 5CdCd) )熔点只有熔点只有7070。合金的化学性质也与各成分金属合金的化学性质也与各成分金属不同。不同。三、常见合金的重要应用三、常见合金的重要应用1 1铜合金铜合金青铜青铜铜合铜合金的金的种类种类主要主要有：有：主要含主要含铜和锡铜和锡，有良好的强度和塑性、，有良好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀，主要用于制造机器零件耐磨、耐腐蚀，主要用于制造机器零件如轴承、齿轮等。如轴承、齿轮等。 黄铜黄铜主要含主要含铜和锌铜和锌，有良好的强度和塑性、，有良好的强度和塑性、易加工、耐腐蚀，用于制机器零件、易加工、耐腐蚀，用于制机器零件、仪表和日用品。仪表和日用品。白铜白铜主要含主要含铜和镍铜和镍，它不易生铜绿，常被用，它不易生铜绿，常被用来制造精密仪器和装饰品。白铜导电、来制造精密仪器和装饰品。白铜导电、导热性能很差，是电阻箱、热电偶等电导热性能很差，是电阻箱、热电偶等电工仪器上的理想材料。工仪器上的理想材料。铜在于燥的空气中化学性质不活泼，在潮湿的空气中表铜在于燥的空气中化学性质不活泼，在潮湿的空气中表面可生成碱式碳酸铜面可生成碱式碳酸铜( (铜绿铜绿) )。2 2钢钢钢是用量最大、用途最广的合金钢是用量最大、用途最广的合金，按其化学成分，可分为两，按其化学成分，可分为两大类大类：碳素钢和合金钢碳素钢和合金钢。碳素碳素钢俗钢俗称普称普通钢通钢低碳钢低碳钢( (含碳量低于含碳量低于0.30.3) )中碳钢中碳钢( (含碳量为含碳量为0.30.30.60.6) )高碳钢高碳钢( (含碳量高于含碳量高于0 06 6) )含碳量越低，钢的韧性越大。含碳量越低，钢的韧性越大。低碳钢和中碳钢常用来制造低碳钢和中碳钢常用来制造机械零件、钢管等机械零件、钢管等含碳量越高，钢的硬度越大含碳量越高，钢的硬度越大。高碳钢常用来制造刀具、量具。高碳钢常用来制造刀具、量具和模具等。和模具等。合金钢：是在碳素钢中适量地加入一种或几种其他元素而合金钢：是在碳素钢中适量地加入一种或几种其他元素而形成的具有特殊性能的钢。形成的具有特殊性能的钢。名称名称主要合主要合金元素金元素主要特主要特性性主要用途主要用途锰钢锰钢锰锰韧性好，韧性好，硬度大硬度大钢轨、轴承、钢磨、挖钢轨、轴承、钢磨、挖掘机铲斗、坦克装甲掘机铲斗、坦克装甲不锈不锈钢钢铬、镍铬、镍抗腐蚀抗腐蚀性好性好医疗器械、容器、反应医疗器械、容器、反应釜、炊具釜、炊具硅钢硅钢硅硅导磁性导磁性好好变压器、发电机和电动变压器、发电机和电动机中的铁芯机中的铁芯钨钢钨钢钨钨耐高温、耐高温、硬度大硬度大刀具刀具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铝合金金含有含有10一一30的镁的镁强度和硬度都比强度和硬度都比纯铝和纯镁大纯铝和纯镁大火箭、飞机、火箭、飞机、轮船等制造划轮船等制造划硬铝硬铝含铜含铜4、镁、镁05、锰、锰0.5，硅，硅07强度和硬度都强度和硬度都比纯铝大比纯铝大火箭、飞机、火箭、飞机、轮船等制造轮船等制造黄铜黄铜含锌含锌20一一36，常加少，常加少量锚、铅、铝量锚、铅、铝有良好的强度有良好的强度和塑性、易和塑性、易加加工、耐腐蚀工、耐腐蚀机器零件如轴机器零件如轴承、齿轮等承、齿轮等名称名称组成组成主要性质主要性质主要用途主要用途青铜青铜含锡含锡1030有良好的强度有良好的强度和塑性、耐和塑性、耐磨、耐腐蚀磨、耐腐蚀机器零件如轴承、机器零件如轴承、齿轮等齿轮等钛合钛合金金含铝含铝6、钒、钒4耐高温、耐腐耐高温、耐腐蚀、高强度蚀、高强度用于宇航、飞机、用于宇航、飞机、造船、化学工业造船、化学工业金金合金合金加入银、铜、加入银、铜、稀土元素稀土元素有光泽、易加有光泽、易加工、耐磨、耐工、耐磨、耐腐蚀、易导电腐蚀、易导电金饰品、电子元金饰品、电子元件、钱币属央件、钱币属央三、正确选用金属材料三、正确选用金属材料选择材料时，常要考虑以下几个方面：选择材料时，常要考虑以下几个方面：主要用途主要用途外观外观物理性质物理性质化学性质化学性质价格价格加工难度加工难度日常维护日常维护对环境影响对环境影响1 1、合合金金是是由由 ( (或或 ) )熔合而成的具有熔合而成的具有 的物质。的物质。2 2、合合金金的的特特点点是是：硬硬度度一一般般比比它它的的各各成成分分金金属属 ；多多数数合合金金熔熔点点一一般般比比它它的的各各成成分分金金属属 ；合合金金的的性质并不是各成分金属的总和；合金的性质并不是各成分金属的总和；合金的 、 和，和， 优于各成分金属优于各成分金属两种或两种以上的金属两种或两种以上的金属金属跟非金属金属跟非金属金属特性金属特性大大低低物理物理化学化学机械性能机械性能3 3、下列物质中，不属于合金的是、下列物质中，不属于合金的是( )( ) A A、硬铝硬铝 B B、黄铜黄铜 C C、钢铁钢铁 D D、水银水银 4 4、用于飞机制造业的重要材料是（、用于飞机制造业的重要材料是（ ）A A、Mg-AlMg-Al合金合金 B B、Cu Cu SnSn合金合金C C、AlAlSi Si 合金合金 D D、不锈钢不锈钢DA5 5纯铁的熔点为纯铁的熔点为15351535，而高炉中炼铁时，而高炉中炼铁时生铁（含碳量较高的铁的合金）在生铁（含碳量较高的铁的合金）在12001200左右就熔化了，这是因为左右就熔化了，这是因为 （ ）A A铁的纯度越高熔点越低铁的纯度越高熔点越低B B合金的熔点比其成分物质的熔点高合金的熔点比其成分物质的熔点高C C因为形成了铁碳合金，所以熔点变低因为形成了铁碳合金，所以熔点变低 D D在高炉中熔化的过程中发生了化学反应在高炉中熔化的过程中发生了化学反应C 6 6、把、把a g a g 铝铁合金粉末溶于足量盐酸中，再铝铁合金粉末溶于足量盐酸中，再加入过量氢氧化钠溶液。过滤出沉淀，经洗加入过量氢氧化钠溶液。过滤出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到红棕色粉末的质量仍涤、干燥、灼烧，得到红棕色粉末的质量仍为为a ga g，则此合金中铝的质量分数为（，则此合金中铝的质量分数为（ ） A A70% 70% B B30%30% C C52.4%52.4% D D22.2%22.2%B