1、第三节 用途广泛的金属材料 学习目标：1.了解合金的概念及特性 2.了解铜合金和钢的分类、组成及用途 3.初步认识合理使用金属材料的意义 1在生产、生活中，目前用量最大、用途最广的合金是()。B铜D硬铝A钛合金C钢答案：C2人类历史上大量生产和使用铝、铁、钛、铜四种金属单质的时间顺序是()。A铜铁铝钛B铁铜铝钛C铁铜钛铝D铜铁钛铝答案：A3合金是指由两种或两种以上的_或(_)熔合而成的具有_特性的物质。我国使用最早的合金是_。常见的铜合金还有_和_。司母戊鼎是_制品。金属金属与非金属青铜黄铜白铜青铜金属一、合金的概念与特性1概念。合金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
2、特性的物质。2特性。合金与各成分金属相比，具有许多优良的物理、化学或机械性能，在许多方面不同于各成分金属。(1)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。(2)合金的硬度一般比它的各成分金属大。(3)合金的熔点一般比它的各成分金属低。如作原子反应堆导热剂的钠钾合金，常温下呈液态。(1)合金中一定含有金属元素。(2)合金中可能含有非金属元素。(3)合金一定是混合物。(4)合金同样具有金属的一切共性。(5)合金中各元素的含量影响合金的性质。(6)一般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。例 1 合金相对于纯金属制成的金属材料来说，优点有()。合金的硬度一般比
3、它的各成分金属大；通常合金的熔点比它的各成分金属更低；改变原料的配比，改变制合金的条件，可得到具有不同性能的合金；合金比纯金属的导电性更强；合金比纯金属的应用范围更广泛。ABCD点拨：合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，在许 多方面优于各成分金属。例如，合金的硬度一般比各成分金属 的硬度大，多数合金的熔点一般比各成分金属的熔点低。答案：A二、常见合金的重要应用1铜合金。合金主要成分主要性能主要用途青铜 铜、锡、铅 强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀机械零件，如轴承、齿轮等黄铜铜、锌强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀机械零件、仪表、日用品等白铜 铜、镍、锌 光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工钱币、代替银
4、作饰品等铁合金主要成分元素主要特性主要用途生铁Fe、C(2%4.3%)、Si、Mn、S、P 等硬而脆，强度大，可铸不可锻炼钢，制各种铸件等钢碳素钢低碳钢Fe、C(低于 0.3%)韧性、焊接性好，强度低制钢板、钢丝、钢管等中碳钢Fe、C(0.3%0.6%)强度高、韧性及加工性好制钢轨、车轮和建材等高碳钢Fe、C(高于 0.6%)硬而脆，弹性好制器械、弹簧、刀具等合金钢锰钢Fe、Mn、C韧性好、强度大 钢轨、轴承、钢磨、坦克装甲硅钢Fe、Si、C导磁性好变压器、发电机和电动机中的铁芯等不锈钢Fe、Cr、Ni抗腐蚀性好医疗器械、炊具、反应釡、容器等2.铁合金。钢是用量最大、用途最广的合金，按其化学成
5、分，可以分为两大类：碳素钢和合金钢。成分元素主要特性主要用途Al、Mg、Cu、Si 等 密度小，强度大用于制造汽车、飞机、火箭、船舶等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。3铝合金。4.钛合金。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、宇宙飞船等领域。例 2 我国人民早在商代就已掌握青铜(铜锡铅合金)冶铸技术。在商代首都河南安阳，曾经出土多处炼铜遗址和大量青铜器件，其中有一件司母戊鼎，高 133 cm、长 110 cm、宽78 cm，重 832.84 kg，是迄今为止被发现的我国古代青铜器中A铜是人类历史上使用最早的金属材料B
6、青铜合金具有比铜单质更好的机械性能C青铜易生锈是因为铜的性质活泼D铜被最早使用是因为铜的性质不活泼，易冶炼点拨：铜的化学性质不活泼，易冶炼为单质，合金通常比 其成分金属具有更优良的物理、化学或机械性能。答案：C最壮观的一件珍品。下列有关说法不正确的是()。三、金属材料的正确选用1金属材料的分类。2正确选用金属材料的原则。一般来说，选择金属材料时，常常要考虑以下几个方面：(1)主要用途：材料的用途与材料的性能有密切的关系。(2)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相协调。(3)物理性质：包括密度、硬度、强度、伸缩性、导电性、导热性等。(4)化学性质：主要包括在空气、水、阳光、酸
7、、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。(5)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在前面。(6)加工难度：考虑加工难度时要将材料的性质与加工的技术、设备相结合。(7)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虑使用后的日常维护问题。(8)对环境的影响：一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；二要考虑材料的废弃物对环境有哪些不利影响。(1)某种金属能不能成为一种应用广泛的材料，主要取决于该金属的储量、冶炼成本、市场价格以及所具有的性能和是否易于加工等。(2)选择金属材料时，除了要考虑金属的用途、外观和价格外，还要考虑金属的物理性质和化学性质。例 3 钛和钛的合金被誉为“21 世纪最有发展前景的金属材料”。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有很实际的是()。A用来做保险丝B用于制造航天飞机C用来制造人造骨D用于家庭装修，做钛合金装饰门答案：A好的“生物相容性”。根据它们的主要性能，下列用途不切合