金属和金属材料497MB.PPT

第八單元　金屬和金屬材料 課題1 金屬材料 金屬材料日常生活中用到的鋤、刀等都是由金屬材料制成的, 金屬材料包括純金屬和它們的合金。 二. 金屬材料的發展史 商朝, 我們開始使用青銅器; 春秋時期開始冶鐵; 戰國時期開始煉鋼; 銅和鐵一直都是人類廣泛應用的金屬材料。 在100多年前, 又開始了鋁的使用, 因鋁具有密度小和抗腐蝕等許多優食性能, 鋁的年產量已超過了銅, 位於第二位。 銅——人類應用最早的金屬 現代生活中的銅 銅合金 鐵 隕鐵是隕石的一種，含鐵在80%以上，以金屬狀態出現，數量稀少。據史料記載，人類最早發現和使用的鐵就是從天空落下來的隕鐵。 公元前1000年左右，鐵器才基本上從日常用具中排擠了銅器而占統治地位 鐵合金 鈦——21世紀的金屬 鈦——21世紀的金屬 鋁 鋁合金用途 鋁合金用途 一. 幾種重要的金屬 金屬之最 地売中含量最高的金屬元素-----鋁 人體中含量最高的金屬元素-----鈣 目前世界產量最高的金屬-----鐵 導電、導熱性最好的金屬-----銀 硬度最高的金屬-----鉻 熔點最高的金屬-----鎢 熔點最低的金屬-----汞 密度最大的金屬-----鋨 密度最小的金屬-----鋰 二 合金 生鐵: 含碳量為2%~4.3%, 生鐵是用還原劑從鐵礦石中把鐵還原出來。 鋼: 含碳量為0.03%~2%, 鋼是用氧化劑把生鐵中過量的碳和其他雜質以氣體或爐渣的形式除去。 4 生鐵(不抄) 6 鈦、鈦合金 幾種常見金屬 例1 : 工業上生產中常將兩種金屬在同一容熱, 使其熔化, 冷卻後得到具有金屬特性的熔融物----合金。試根據下表所列金屬和沸點的數據(其他條件均滿足)判斷,不能制得合金的是( ) 3. 鐵的冶煉 煉鐵的反應原理 Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2 (2) 煉鐵的主要設備是高爐, 主要原料是鐵礦石、焦炭和石灰石。 幾種生鐵的比較 * * 夏商時代 四羊方尊 司母戊鼎 純絧 銅綫 銅絲 黃銅Zn 白銅Ni 青銅Sn或Pb 生鐵 不鑄鋼 生鐵和鋼都是含碳量不同的鐵的兩種合金。生鐵含碳量為2%~4.3%，鋼为0.03%~2%。 鈦應用于醫學 鈦合金做的手機外殼 鈦合金用在火箭中 原本普普通通的金屬鋁，在古代由于冶煉工藝的極其复雜而使其身價頗高，當時被世人視為比黄金還稀罕之物，甚至經常出现于皇冠之上，此謂之“物以罕為貴”！ 鐵 (Fe) 鋁(Al) 銅(Cu) (1)金屬的一般物理性質: 常溫下都為固體(汞除外),有金屬光澤,大多是熱和電的良導體 ,有延展性,密度大。 (2)地球含量前三位的金屬依次是: Al Fe Ca (3)地球含量前兩位的非金屬依次是: O Si (4)金屬之最:P4 1 定義: 在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬,從而 具有金屬特征。 2 特點: 合金的強度和硬度一般比組成它們的純金屬 更高, 耐腐蝕。 3 鐵的合金 (1)生鐵:含碳量2%-4.3%,還含Si、Mn。 (2)鋼 :含碳量0.03%---2%,還含Cr、Ni。 煉鋼生鐵: 白口鐵(暗白色) 煉鋼 鑄造生鐵:灰口鐵(深灰色) 機床、床座、鐵管 5 鋼 (不抄) 俗稱 用途 球墨生鐵: / (深灰色) 代替鋼 刀具 耐高溫, 硬度大 鎢 鎢鋼 變壓器, 發電機和電動機的鐵芯 導磁性好 硅 硅鋼 醫療器械, 容器, 反應釡, 炊具 抗腐蝕性好 鉻, 鎳 不锈鋼 鋼軸承, 鋼磨,挖掘機鏟, 坦克裝甲 韌性好, 硬度大 錳 錳鋼 合金鋼 刀具, 量具, 模具 硬度大 含C 0.6%~2% 高碳鋼 機械零件、鋼管 韌性好 含C0.3%~0.6% 中碳鋼 機械零件、鋼管 韌性好 含碳低於0.3% 低碳鋼 碳素鋼 用途 主要特性 主要合金元素 品種 鋼 銀白色,良好延展性,耐腐蝕,難熔(1672℃ ), 密度小,可塑性好,易于加工,機器性能好。 (2)用途: 航天、形狀記憶合金、通訊設備 物質的性質在很大程度上決定了物質的用 途,但這不是唯一因素。 (1)鈦合金 耐腐蝕性,可溶于鹽酸濃硫酸和氫氟酸 經常鍍在鐵的表面形成白鐵,以保護鐵不受腐蝕 能溶于濃硫酸和硝酸 對水、濃硝酸、濃硫酸有耐腐蝕性 特征 航空,造船工業 制造合金和干電池 制電線及各種電器 冶鍊金屬,制鋁合金 用途 稳定 稳定,表面形成致密的氧化膜 干燥空氣中稳定,在潮濕空氣中易锈蝕成銅綠 稳定,表面形成致密的氧化膜 暴