第一節(jié)　合金

1、第三章 探索生活材料第一節(jié) 合金,生活中常用合金的物品有哪些？,合 金,合金是由兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金屬）熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。,銅,導(dǎo)電性好 價(jià)格便宜,軟鋼（一種低碳鋼，含碳量0.13%0.2%）,價(jià)格便宜，硬度強(qiáng)度小，可塑性高，加工成型性和焊接性好,鎢,熔點(diǎn)高,鋁合金,密度小、強(qiáng)度 大、耐腐蝕,不銹鋼,抗腐蝕性能好,查閱資料，填寫(xiě)下列汽車(chē)配件所用的金屬或合金， 并解釋使用這些材料的原因。,1. 為什么我們使用的金屬材料主要是合金，而不是純金屬？ 2. 為什么合金具有這些優(yōu)良的物理性能？,一.認(rèn)識(shí)合金,閱讀思考,合金與金屬相比，除具有金屬的特性外，還具有許多比各成分金屬更

2、優(yōu)良的物理、化學(xué)或機(jī)械的性能 。 如：硬度大、熔點(diǎn)低、密度小、耐磨、耐腐蝕等。,金屬晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu),金屬(除汞外)在常溫下一般都是固體。通過(guò)X射線進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，在金屬中，金屬原子好像許多硬球一層層緊密地堆積著.,思考： 為什么多數(shù)合金的熔點(diǎn)一般比各組成純金屬的低呢？,在純金屬內(nèi)，所有的原子大小相同，排列十分規(guī)整。而合金內(nèi)原子的大小不一，排列沒(méi)有純金屬那樣整齊，使得原子之間的相互作用力減小。所以，多數(shù)合金的熔點(diǎn)一般比各成分金屬的低。,1、鐵合金： (1)生鐵和鋼的比較。,2%4.3%,0.03%2%,鐵、碳等,鐵、碳,硬度大,抗壓，性脆,延展性,鑄,鍛,鍛,二 、使用合金,(2)鋼的分類,含碳量,

3、較大,較強(qiáng),一定量的一種或幾種其他元素,不同性能,(3)不銹鋼,Cr、Ni,抗腐蝕能力,用途：不銹鋼具有的優(yōu)良性能，使它在化工生產(chǎn)、醫(yī)療器械制造、建筑裝飾業(yè)及人類生活中得到廣泛的應(yīng)用。生活中常見(jiàn)的醫(yī)療器械、廚房用具和餐具等很多都是用不銹鋼制成的。,性能：不銹鋼是最常見(jiàn)的合金鋼，它的合金元素主要是_。不銹鋼在大氣中比較穩(wěn)定，不容易生銹，具有很強(qiáng)的_。,學(xué)與問(wèn)： 日常生活中常用的不銹鋼在大氣中抗腐蝕能力很強(qiáng)，但在海水中會(huì)被腐蝕。你對(duì)這有什么啟示？,啟示： 1、日常生活中常用的不銹鋼在大氣中比較穩(wěn)定，不容易生銹。但是如果放在海水中，海水中的氯離子會(huì)使這種不銹鋼發(fā)生腐蝕。 2、銹鋼的“不銹”是相對(duì)的，

4、是與使用條件有關(guān)的 。,密度小、強(qiáng)度大、抗腐蝕力強(qiáng)。,鋁是地殼中含量最多的金屬元素。純鋁的硬度較小，不適于制造機(jī)器零件等。向鋁中加入少量的合金元素如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等可制成鋁合金。 硬鋁：含Cu4% Mg0.5% Mn0.5% Si0.7%,2、鋁合金：,3 、銅合金：,1、純金質(zhì)軟，不適合直接制造首飾。 2、向純金中加入一定量的Cu或Ag，可以制成硬度較大的金合金，用于制造金首飾等。金首飾的成色是以首飾中金的最低含量的千分?jǐn)?shù)來(lái)計(jì)量的。如：999為千足金，990為足金，750為18K金，等等。,思考與交流： 1、鑄造硬幣的合金應(yīng)該具有什么性質(zhì)？為什么？ 答：鑄造硬幣的合金

5、應(yīng)該具有一定的硬度，能耐磨損和抗腐蝕，這樣硬幣才可以使用一定的年限；鑄造硬幣的合金也不能太硬，否則，硬幣上的圖案和數(shù)字不易被壓印出來(lái)；鑄造硬幣的合金也不能太昂貴，等等 2、你從1元、5角和1角硬幣的材質(zhì)不同能得出什么結(jié)論？ 答：三種金屬的價(jià)值：鎳銅鋁 。,思考與交流： 3、你認(rèn)為鑄造硬幣所用合金的實(shí)際價(jià)值是低于面值、等于面值、還是高于面值？如果高于面值，人們可能會(huì)怎么做？ 答：鑄造硬幣所用合金的實(shí)際價(jià)值應(yīng)該低于面值。如果高于面值，人們可能會(huì)把硬幣收藏起來(lái)或高價(jià)出售，而不當(dāng)作貨幣使用 。,（1）儲(chǔ)氫合金 （2）鈦合金 （3）耐熱合金 （4）形狀記憶合金 （5）泡沫合金,4、新型合金,氫燃料電池汽

6、車(chē)上的儲(chǔ)氫罐,未來(lái)能源的開(kāi)發(fā)中，氫是一種發(fā)熱高、無(wú)污染、無(wú)公害、取之不盡、用之不竭的能源，是能源研究的一個(gè)發(fā)展方向，關(guān)鍵問(wèn)題是如何貯存氫?氫氣是一種易燃易爆的氣體，要在-253才液化。1968年美國(guó)首先發(fā)現(xiàn)Mg-Ni合金具有貯氫功能，但要在250時(shí)才放出氫。后相繼發(fā)現(xiàn)Ti-Fe，Ti-Mn，La-Ni等合金也有貯氫功能。 LaN1貯氫臺(tái)金在常溫、0.152 MPa下就可放出氫，可用于汽車(chē)、燃料電池等，新型貯氫合金材料的發(fā)現(xiàn)和實(shí)際應(yīng)用有待于21世紀(jì)繼續(xù)努力。,以鈦為基加入其他合金元素組成的合金稱作鈦合金。鈦合金具有密度低、比強(qiáng)度高、抗腐蝕性能好、工藝性能好等優(yōu)點(diǎn),是較為理想的航天工程結(jié)構(gòu)材料。,

7、鎳鈷合金能耐1200，用于噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的構(gòu)件。鎳鉻鐵非磁性耐熱合金在1200時(shí)仍具有高強(qiáng)度、韌性好的特點(diǎn)，可用于航天飛機(jī)的部件和原子反應(yīng)堆的控制捧等。尋找耐高溫（1000以上）、可長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行（10000 h以上）、耐腐蝕、高強(qiáng)度等要求的合金材料，仍是今后研究的方向。,它們具有高彈性、金屬橡膠性能、高強(qiáng)度等特點(diǎn)，如Ni-Ti，Ag-Cd，Cu-Cd，Cu-A1-Ni，Cu-A1-Zn等合金，可用作調(diào)節(jié)裝置的彈性元件（如離合器，節(jié)流閥，溫控元素等）、熱引擎材料、醫(yī)療材料（牙齒矯正材料）等。,泡沫金屬是指含有泡沫氣孔的特種金屬材料。向熔融的鋁合金中通入空氣、氧氣或水蒸氣，生成的氧化物粒子使熔融體黏度加大。然后加入發(fā)泡劑，產(chǎn)生的起泡均勻分布在熔融體中，冷卻后就得到了泡沫鋁合金。泡沫金屬具有質(zhì)輕、吸音、隔熱、能夠吸收電磁波等一系列良好優(yōu)點(diǎn)，特別適用于導(dǎo)彈和飛行器的防沖擊保護(hù)層、汽車(chē)的緩沖器，以及運(yùn)輸系統(tǒng)和住宅建筑的吸音、放熱等方面。,練習(xí)： 1、有關(guān)合金的敘述不正確的是( ) A、合金的熔點(diǎn)比它的各成分金屬的熔點(diǎn)低 B、合金的硬度和強(qiáng)度一般比純金屬高 C、合金一定是金屬熔合而成的物質(zhì) D、硬鋁、黃銅和鋼均為合金 2、用