3.2 金属材料 课件【新教材】人教版(2019)高中化学必修一高中化学精品资源.pptxVIP

第三章铁金属材料

金属材料

导热性延展性导电性

合金是由两种或两种以上的金属(或金属和非金属)熔合

而成的具有金属特性的物质。

1、大多数金属为银白色(铜：紫红色，金：黄色)固体(汞：液体)。

2、有金属光泽。

3、具有导电性、导热性和延展性。

金属材料：包括纯金属和合金

Pt

因为铁的表面常常生锈，盖着一层黑色的四氧化三铁与棕褐色的氧化铁的混合物，看去就是黑色的。所以人们称之为“黑色金属”。又因为最常见的合金钢是锰钢与铬钢，这样，人们把锰与铬也算成是“黑色金属”了。

黑色金属——铁、锰、铬三种。

有色金属——除“铁、锰、铬”三种外。

轻金属——密度小于4.5g/cm³—-K、Na、Mg、AI等

重金属——密度大于4.5g/cm³——Fe、Cu、Hg、Pb等

低熔点金属——K、Na、Mg、Al等

高熔点金属——W、Fe、Cu、Pb等

一、金属分类

按色泽分

按密度分

按熔点分

常见金属——Mg、Al、Fe、Cu等贵金属——Ag、Pt、Au等

稀土金属——Y、Sc、镧系元素等

按使用频率分

金属

稀土元素。

包含元素：镧系元素(从镧到镥，原子序数从57～71的

15种元素)及钪、钇共17种元素。

图3-22稀土元素

镝(Dy)

常用于制

造硬盘驱

动器

二、合金

1、定义：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。

2、性质：具有许多优良的物理、化学或机械性能。

结构决定性质：

(1)硬度大于各成分金属

(2)熔点低于各成分金属

合金内原子层之间的相对滑动变得困难

纯金属内原子的

排列十分规整

纯金属与合金的结构比较

[提醒]

(1)合金是混合物而不是纯净物。

(2)不锈钢的抗腐蚀能力比纯铁强。

(3)合金在许多方面不同于各成分金属，不是简单加合；

但在化学性质上，一般认为合金体现的是各成分金属的化学性质。

(4)并非所有的金属都能形成合金，两种金属形成合金，其前提是两种金属在同一温度范围内都能熔化，若一种金属的熔点高于另一金属的沸点，则二者不能形成合金。

低碳钢韧性、焊接性好，但强度低，用于制造钢板、钢丝和钢管等(含碳0.03%～0.3%)

中碳钢强度高，韧性及加工性好，用于制造钢轨、车轮和建材等(含碳0.3%～0.6%)

高碳钢硬而脆，热处理后弹性好，用于制造器械、弹簧和刀具等(含碳0.6%～2%)

不锈钢它的合金元素主要是铬(Cr)和镍(Ni),具有很强的抗腐蚀能力。超级钢具有优异的强度和延展性的结合。

生铁(含碳量在2%～4.3%之间，还含硅锰及少量磷)

性能：硬度大、抗压，性脆、可以铸造成型。

用途：是制造机座、管道的重要材料。

合金钢也叫特种钢，是在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素，使钢的组织结构发生变化，从而使钢具有各种特殊性能，如强度、硬度大，可塑性、韧性好，耐磨，耐腐蚀等等。

碳素钢

钢

合金钢

(特种钢)

三、铁合金

图3-14下水井盖是由生铁特造的

合金元素

主要作用

铬(Cr)

增强耐磨性和抗氧化性；增强高温强度；提高高碳钢的耐磨性等

锰(Mn)

防止硫引起的脆性；增强钢的强度和韧性等

钼(Mo)

降低脆性；增强高温强度；提高红热时的硬度和耐磨性等

钨(W)

提高高温时的强度和硬度；增强工具钢的耐磨性等

钴(Co)

提高红热时的硬度和耐磨性；用于制造磁性合金等

镍(Ni)

增强低温时的韧性；改变高铬钢的内部结构等

硅(Si)

提高低合金钢的强度和硬度；增强高温时的抗氧化性等

种类

性能

用途

钨钢、锰钢

硬度很大

制造金属加工工具、拖拉机履带和车轴等

锰硅钢

韧性特别强

制造弹簧片、弹簧圈等

钼钢

抗高温

制造飞机的曲轴、特别硬的工具等

钨铬钢

硬度大，韧性很强

做机床刀具和模具等

镍铬钢(不锈钢)

抗腐蚀性能强，不易氧化

制造化工生产上的耐酸塔、医疗器械和日常用品等

钢中合金元素的主要作用

练一练

1.生铁的熔点是1100℃~1200℃,则可推断纯铁的熔点是(D)

A.1085℃B.1160℃C.1200℃D.1535℃

2.下列有关铁和铁合金的说法错误的是(A)

A.生铁比铁软B.铁有良好的导热性

C.钢是铁的合金D.铁在潮湿的空气中容易生锈

3.生铁