3-3 用途广泛的金属材料.ppt

氢燃料电池汽车上的储氢罐 储氢合金 新型合金 储氢合金 新型合金 耐热合金 新型合金 喷气式飞机的发动机叶片 人类文明的发展和社会的进步同金属材料的关系十分密切。现在，种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。传统的钢铁材料，有色金属及合金在社会生活中仍然大量应用。特种金属材料如具有隐身、记忆、超导等特殊功能的合金材料应用日益广泛，随着科学技术的飞速发展，金属的用途日新月异地变化着。 在人类生活中，一刻也离不开金属。 金属及其合金的广泛应用 铝合金锅 钛合金羽毛球拍 镍合金门锁 铝合金轮毂 镁合金笔记本电脑 铂合金首饰 青铜器 钢铁航母 钢铁材料 我们很少使用纯金属，而主要使用合金。 由两种或两种以上的金属（或金属跟非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。 ⑴合金中一定含有金属元素 ⑵合金中也可能含有非金属元素； ⑶多数合金是混合物； ⑷合金中各成分仍保持其化学性质 ⑸通过熔合条件形成 合金 ⒈概念： 合金具有金属特性，即具有金属光泽，有良好的导电性、导热性和延展性。 ⑷使用不同的原料，改变原料的配比或改变生成合金的条件，都可以得到不同性能的合金。 焊锡(183℃) 67%锡 (232.1℃) 33%铅 (327.7℃ ) 保险丝 (70℃) 12.5%锡 (232.1℃) 50%铋 (271.4 ℃) 25%铅 (327.7℃ ) ⑶导电性和导热性低于任一组分金属。 ⒉特性： 合金与各成分金属相比，具有许多优良的物理、化学及机械性能，在许多方面不同于各成分金属。 ⑴金属合金的硬度一般比它的各成分金属要大。 ⑵多数合金的熔点比它的各成分金属要低。 合金在工业上的用途比纯金属更广、更重要。 马踏飞燕 麒麟 斗牛 象尊 铜合金 青铜 黄铜 白铜 主要成分 铜和锡、铅 铜、锌及少量锡、铅、铝…… 铜、镍、锌及少量锰 一、常见合金的重要应用 ⒈铜合金 ⑴青铜 青铜是历史上应用最早的一种合金，原指铜锡合金，因颜色呈青灰色，故称青铜。 为了改善合金的工艺性能和机械性能，大部分青铜内还加入其他合金元素，如铅、锌、磷等。 由于锡是一种稀缺元素，所以工业上还使用许多不含锡的无锡青铜，它们不仅价格便宜，还具有所需要的特种性能。无锡青铜主要有铝青铜、铍青铜、锰青铜、硅青铜等。 此外还有成分较为复杂的三元或四元青铜。现在除黄铜、和白铜以外的铜合金均称为青铜。 熔点低、硬度大、色泽光亮、良好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀，主要用于制机器零件如轴承、齿轮等。 黄铜是铜与锌的合金。最简单的黄铜是铜锌二元合金，称为简单黄铜或普通黄铜。 ⑵黄铜 改变黄铜中锌的含量可以得到不同机械性能的黄铜。黄铜中锌的含量较高，其强度也较高，塑性稍低。工业中采用的黄铜含锌量不超过45%，含锌量再高将会产生脆性，使合金性能变坏。 为了改善黄铜的某种性能，在二元黄铜的基础上加入其他合金元素的黄铜称为特殊黄铜。 有良好的强度和塑性、易加工、耐腐蚀，主要用于制机器零件、仪表和日用品、阀门、水管、空调内外机连接管和散热器等。 以镍为主要添加元素的铜基合金呈银白色，称为白铜。 ⑶白铜 铜镍二元合金称为普通白铜，加锰、铁、锌和铝等元素的铜镍合金称为复杂白铜，纯铜加镍能显著提高强度、耐蚀性、电阻和热电性。 工业用白铜根据性能特点和用途不同分为结构用白铜和电工用白铜两种，分别满足各种耐蚀和特殊的电热性能。 白铜饰品 呈银白色，有金属光泽，不易生成铜绿，常被用来制造精密仪器和装饰品。 工业上常用铜合金来制造各种机械零件  钢是以铁、碳为主要成分的合金，它的含碳量一般小于2.11%。钢是经济建设中极为重要的金属材料。 ⒉钢 碳素钢是由生铁冶炼获得的合金，除铁、碳为其主要成分处，还含有少量的锰、硅、硫、磷等杂质。碳素钢具有一定的机械性能，又有良好的加工性能，且价格低廉。因此碳素钢获得了广泛的用途。 生铁的含碳量为2%∽4.3%之间； 4％Si 知识小结： ⑴钢的含碳量越低，韧性越好，硬度越低； ⑵含碳量越高，韧性越差，硬度越高。 ⑶不同合金钢具有不同的性能。与钢铁相比，主要表现在机械强度、韧性、硬度、可塑性、耐腐蚀性等方面 合金钢可用于制不锈钢及各种特种钢。 不锈钢 为了防生锈在合金中加入铬和镍，这种钢称为不锈钢。不锈钢通常是指含铬量在12—30%的合金钢。 不锈钢制成的餐具 锰钢 锰钢制成的钢轨 几种常见合金的组成、性质和用途 名称 组成 主要用途 铝合金 含有10%-30%的镁 硬度和强度都比纯铝和纯镁大