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1、预习全程设计名师全程导学案例全程导航训练全程跟踪第三第三节用节用途广途广泛的泛的金属金属材料材料一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用1合金的概念合金的概念合金是指由两种或两种以上的合金是指由两种或两种以上的 ( )熔熔合而成的具有合而成的具有 特性的物质特性的物质2合金与纯金属的性能差异合金与纯金属的性能差异(1)硬度硬度合金的硬度及机械加工性能一般合金的硬度及机械加工性能一般 各成分金属各成分金属(2)熔点熔点合金的熔点一般合金的熔点一般 各成分金属各成分金属金属金属或金属跟非金属或金属跟非金属金属金属高于高于低于低于合金的性质是各成分金属性质的总和吗?合金的性质是各成分金属性质的总
2、和吗?提示:合金具有许多优良的物理、化学和机械性能,提示:合金具有许多优良的物理、化学和机械性能,在许多方面优于各成分金属,不是简单加和;但一般在许多方面优于各成分金属,不是简单加和;但一般认为在化学性质方面,合金体现的是各成分金属的化认为在化学性质方面,合金体现的是各成分金属的化学性质学性质3常见的合金常见的合金(1)铜合金铜合金青铜:主要含青铜:主要含 黄铜:主要含黄铜:主要含 等等白铜:主要含白铜:主要含 等等铜、锡、铅铜、锡、铅铜、锌铜、锌铜、镍、锌铜、镍、锌低碳低碳合金合金中碳中碳高碳高碳碳素钢中的含碳量与其韧性有怎样的关系?碳素钢中的含碳量与其韧性有怎样的关系?提示:碳素钢中的含碳
3、量越低,钢的韧性越好;含碳量提示:碳素钢中的含碳量越低,钢的韧性越好;含碳量越高,钢的硬度越大越高,钢的硬度越大纯金属纯金属合金合金铁、铬、锰铁、铬、锰黑色金属黑色金属合金合金2金属材料的正确选用金属材料的正确选用在进行金属材料选择时,常常要考虑以下几个方面:在进行金属材料选择时,常常要考虑以下几个方面:主要用途、主要用途、 、 性质性质(密度、硬度、强度、导密度、硬度、强度、导电性电性)化学性质化学性质(对水的作用,对水的作用, 性性)、价格、加、价格、加工难度、日常维护等方面工难度、日常维护等方面.外观外观物理物理耐腐蚀耐腐蚀1合金一定是金属组成的混合物合金一定是金属组成的混合物()提示:
4、错误,因为合金也可由金属与非金属熔合而成提示:错误,因为合金也可由金属与非金属熔合而成2生铁中的含碳量高于钢中的含碳量生铁中的含碳量高于钢中的含碳量()提示:正确提示:正确3生铁的韧性强,而钢的脆性强生铁的韧性强,而钢的脆性强()提示:错误,因为生铁与钢相比,生铁质脆,而钢的柔韧提示:错误,因为生铁与钢相比,生铁质脆,而钢的柔韧性好性好4用铝、铜作导线,是因为它们性质稳定用铝、铜作导线,是因为它们性质稳定()提示:错误,因为铝、铜的导电性好,可用作导线提示:错误,因为铝、铜的导电性好,可用作导线5金属材料分为黑色金属材料和有色金属材料金属材料分为黑色金属材料和有色金属材料()提示:正确提示:正
5、确6钢是用量最大的合金,我国使用最早的合金是黄铜钢是用量最大的合金,我国使用最早的合金是黄铜()提示:错误,因为我国使用最早的合金是青铜提示:错误,因为我国使用最早的合金是青铜一、几种常见的合金一、几种常见的合金1铜合金铜合金合金合金成分成分主要性能主要性能主要用途主要用途青铜青铜铜、锡、铅铜、锡、铅强度高、可塑性好、强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀耐磨、耐腐蚀机器零件如轴机器零件如轴承、齿轮等承、齿轮等黄铜黄铜铜、锌以及铜、锌以及少量的锡、少量的锡、铅、铝铅、铝强度高、可塑性好、强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀易加工、耐腐蚀机器零件、仪机器零件、仪表、日用品表、日用品白铜白铜铜、镍、锌铜、镍、
6、锌及少量的锰及少量的锰光泽好、耐磨、耐光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工腐蚀、易加工钱币、代替银钱币、代替银做饰品做饰品2钢钢钢实际上是以铁为主要成分的铁的合金,即钢和生铁钢实际上是以铁为主要成分的铁的合金,即钢和生铁同属于铁的合金,因成分不同,性能也存在差异同属于铁的合金,因成分不同,性能也存在差异钢是用量最大、用途最广的合金,按其化学成分,可钢是用量最大、用途最广的合金,按其化学成分,可分为两大类:碳素钢和合金钢分为两大类:碳素钢和合金钢.名称名称种类种类成分成分性能性能用途用途碳素碳素钢钢高碳钢高碳钢Fe、C含碳量大含碳量大于于0.6%硬度大脆硬度大脆刀具、量刀具、量具、模具具、模具中碳钢中碳
7、钢Fe、C含碳量含碳量0.6%0.3%强度高韧性强度高韧性好可加工好可加工钢轨建材钢轨建材低碳钢低碳钢Fe、C含碳量小含碳量小于于0.3%韧性好强度韧性好强度低低钢板钢管钢板钢管名称名称种类种类成分成分性能性能用途用途合金合金钢钢锰钢锰钢锰锰韧性好,硬韧性好,硬度大度大钢轨、轴承、挖掘钢轨、轴承、挖掘机铲斗、坦克装甲机铲斗、坦克装甲不锈钢不锈钢铬、镍铬、镍抗腐蚀性好抗腐蚀性好医疗器械、容器、医疗器械、容器、炊具炊具硅钢硅钢硅硅导磁性好导磁性好变压器、发电机和变压器、发电机和电动机中的铁芯电动机中的铁芯钨钢钨钢钨钨耐高温、硬耐高温、硬度大度大刀具刀具二、正确选用金属材料的原则二、正确选用金属材料
8、的原则一般来说,选择金属材料时,常常要考虑以下几个方面:一般来说,选择金属材料时,常常要考虑以下几个方面:1主要用途主要用途材料的用途与材料的性能有密切的关系材料的用途与材料的性能有密切的关系2外观外观不仅要材料本身外观美,还要使材料的外观与周边环境不仅要材料本身外观美,还要使材料的外观与周边环境相协调相协调3物理性质物理性质包括密度、硬度、强度、伸缩性、导电性、导热性等包括密度、硬度、强度、伸缩性、导电性、导热性等4化学性质化学性质主要包括在空气、水、阳光、酸、碱、盐等环境里的化主要包括在空气、水、阳光、酸、碱、盐等环境里的化学稳定性,这些性质会影响到材料的使用寿命学稳定性,这些性质会影响到
9、材料的使用寿命5价格价格考虑价格时要把对材料的基本需求和材料的基本性能放考虑价格时要把对材料的基本需求和材料的基本性能放在前面在前面6加工难度加工难度考虑加工难度时要将材料的性质与加工的技术、设备相结考虑加工难度时要将材料的性质与加工的技术、设备相结合合7日常维护日常维护金属材料耐腐蚀性相对较弱,在选择金属材料时必须要考金属材料耐腐蚀性相对较弱,在选择金属材料时必须要考虑使用后的日常维护问题虑使用后的日常维护问题8对环境的影响对环境的影响一是要考虑在使用材料的过程中,它的反光性、放射性、一是要考虑在使用材料的过程中,它的反光性、放射性、产生的噪音等对环境的不利影响;二是考虑材料的废弃物产生的噪
10、音等对环境的不利影响;二是考虑材料的废弃物对环境有哪些不利影响对环境有哪些不利影响考查点一合金的形成和性质考查点一合金的形成和性质例例1根据下列金属的熔沸点:根据下列金属的熔沸点:其中不能形成合金的是其中不能形成合金的是 ()ACu与与NaBFe与与CuCFe与与Na DAl与与Na金属金属NaCuAlFe熔点熔点()97.510836601535沸点沸点()883259522003000.答案答案AC解析解析合金是金属在熔化状态时相互熔合形成的,熔化合金是金属在熔化状态时相互熔合形成的,熔化时的温度需达到两种金属中最高的金属的熔点,但又不时的温度需达到两种金属中最高的金属的熔点,但又不能超出
11、成分金属中的最低沸点的温度,选项中的能超出成分金属中的最低沸点的温度,选项中的Cu与与Na 、Fe与与Na不符合合金要求不符合合金要求关键一点关键一点 能形成合金的两种或两种以上的金属或金属与非金属必能形成合金的两种或两种以上的金属或金属与非金属必须熔点相近,否则不能融合成合金须熔点相近,否则不能融合成合金(2010安庆高一检测安庆高一检测)下列关于合金的叙述中正确下列关于合金的叙述中正确 的是的是()A合金是由两种或多种金属熔合而成的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合金在任何情况都比单一
12、金属性能优良D商代的司母戊鼎是纯铜打造而成的商代的司母戊鼎是纯铜打造而成的解析:合金是金属与金属或金属与非金属熔合而成的,解析:合金是金属与金属或金属与非金属熔合而成的,A项错误;在机械加工时,合金的性质一般较单一金属优良,项错误;在机械加工时,合金的性质一般较单一金属优良,但并不是任何情况都是,如纯铝的导电性比铝合金要好等,但并不是任何情况都是,如纯铝的导电性比铝合金要好等,C项错误;司母戊鼎是青铜器,项错误;司母戊鼎是青铜器,D项错误项错误答案:答案:B考查点二金属材料的正确选用方法考查点二金属材料的正确选用方法例例2钛和钛的合金被誉为钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属世纪最有
13、发展前景的金属材料材料”,它们具有很多优良的性能,如熔点高、密度小、可,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、耐腐蚀等,尤其是钛合金与人体器官具塑性好、易于加工、耐腐蚀等,尤其是钛合金与人体器官具有很好的有很好的“生物相容性生物相容性”根据它们的主要性能,下列用途根据它们的主要性能,下列用途不切合实际的是不切合实际的是 ()A用来做保险丝用来做保险丝B用于制造航天飞机用于制造航天飞机C用来制造人造骨用来制造人造骨D用于家庭装修,做钛合金装饰门用于家庭装修,做钛合金装饰门解析解析由于钛和钛的合金密度小、可塑性好,因此可用于由于钛和钛的合金密度小、可塑性好,因此可用于航天领
14、域,航天领域,B正确;由于钛和钛合金与人体器官具有很好的正确;由于钛和钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性生物相容性”,可与人体的组织相容,不引起排异反应,因此,可与人体的组织相容,不引起排异反应,因此可以用来制造人造骨,可以用来制造人造骨,C正确;由于其密度小、可塑性好、易正确;由于其密度小、可塑性好、易于加工,因此可用于家庭装修,做钛合金装饰门,于加工,因此可用于家庭装修,做钛合金装饰门,D正确;正确;只有只有A错误,由于其熔点高,不适合做保险丝错误,由于其熔点高,不适合做保险丝答案答案A 关键一点关键一点 钛的合金具有密度小、强度高、耐腐蚀、耐高温等优钛的合金具有密度小、强度高、耐腐蚀、耐高温等优点,主要用于飞机、火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船等点,主要用于飞机、火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船等领域领域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()AMgAl合金合金 BCuSn合金合金CAlSi合金合金 D不锈钢不锈钢答案:答案:A解析:飞机制造所用的材料强度越高、密度越小越好解析:飞机制造所用的材料强度越高、密度越小越好铝的密度只有铝的密度只有2.7 g/cm3,是典型的轻金属镁铝合金轻,是典型的轻金属镁铝合金轻而坚韧可作制造汽车、飞机、火箭的材料而坚韧可作制造汽车、飞机、火箭的材料