专题四 常用非铁金属及其合金与新型工程材料简介（教案)- 河南省职教高考《 金属加工基础》（机工版）专项复习讲练测

专题四.常用非铁金属及其合金与新型工程材料简介（讲义）-《金属加工基础》（机工版）专题复习讲练测 [考纲要求] 1. 理解常用非铁金属及其合金的基本特性，包括但不限于电导率、导热率、机械性能等。 2. 掌握几种常见非铁金属及其合金的制备工艺，如铝、铜、锌及其合金的冶炼、精炼过程。 3. 理解新型工程材料的概念，包括复合材料、聚合物、陶瓷材料等，并能够简要描述其特点和应用领域。 4. 能够辨析不同非铁金属及其合金与新型工程材料在工业生产和实际应用中的优缺点，以及相互间的比较。 5.了解非铁金属及其合金与新型工程材料在环保、能源节约等方面的应用前景，以及相关技术的发展动态。 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 1.纯铝分为工业高纯铝(wA1≥99.85%)和工业纯铝(99.85%>wA1≥99.0%)。纯铝的密度是2.7g/cm’，属于轻金属;其熔点是660℃，无铁磁性，导电和导热性能仅次于银和铜。 2.铝合金是以铝为基础，加入一种或几种其他元素(如铜、镁、硅、锰、锌等)构成的合金。防锈铝具有比纯铝更好的耐蚀性，且具有良好的塑性及焊接性，主要用于制造要求具有耐蚀性的油箱、导油管、食品用器皿、装饰件、铆钉(图2-20)、轻载荷零件、焊条及防锈蒙皮等。 3.铸造铝合金可用来制造内燃机活塞、气缸体(图2-22)、气缸套、风扇叶片、形状复杂的薄壁零件，以及仪器外壳、液压泵壳体、活塞、支臂、挂架梁等。 4.铝合金的热处理 分能进行热处理强化的铝合金经淬火(固溶处理)后，其硬度和强度不能立即提高，导塑性与韧性却显著提高。但淬火后的铝合金在室温下放置一段时间后，会发生时效现象，导致其硬度和强度显著提高，塑性与韧性则明显下降，如图2-23 所示。 5.加工铜呈玫瑰红色，其熔点是1083℃，密度是8.91g/cm’，属于重金属。加工铜具有良好的导电性、导热性，无磁性。 6.在纯铜中加入其他合金元素形成的合金称为铜合金。铜合金按合金的化学成分分类，可分为黄铜、白铜和青铜三类。 7.为了提高黄铜的力学性能、工艺性能和化学性能，在普通黄铜的基础上加入铅、铝、硅、锰、锡等元素，可分别形成铅黄铜、铝黄铜、硅黄铜、锰黄铜、锡黄铜等特殊黄铜。 8.铝合金常用的热处理方法有退火、淬火加时效处理等。退火可消除铝合金的加工硬化恢复其塑性变形能力，也可消除铝合金铸件的内应力和化学成分偏析;淬火加时效处理是铝合金强化的主要方法。 9.钛及钛合金具有密度小、强度高、比强度(抗拉强度除以密度)高、耐高温、耐蚀和冷、热加工性能良好等优点，而且其矿产资源丰富。钛及钛合金主要用于制造要求塑性高、有适当的强度、耐蚀和可焊接的零件。 10.如图 2-27所示，滑动轴承一般由轴承体和轴瓦构成。滑动轴承合金是用于制造滑动轴承轴瓦及其内衬的铸造合金，它具有良好的耐磨性、磨合性、抗咬合性、减摩性、导热性和耐蚀性等。 [真题练讲] 1. (2019年•河南省统一考试)在材料科学领域中，以下哪种材料通常具有较高的耐腐蚀性？ A. 铁 B. 铝 C. 不锈钢 D. 铜 答案：C. 不锈钢。 解析：不锈钢通常具有较高的耐腐蚀性，因为它含有铬等合金元素，能够形成致密的氧化皮层，防止进一步的氧化腐蚀。 2. (2020年• 河南省统一考试)在材料加工中，下列哪种加工方式是通过控制电流和电压来加热工件至其熔点以使其熔化，并在熔化状态下进行加工？ A. 火焰切割 B. 激光切割 C. 电火花加工 D. 电弧焊接 答案：D. 电弧焊接。 解析：电弧焊接是通过控制电流和电压，在焊接区域形成电弧加热工件至其熔点以进行加工的一种加工方式。 3. (2021年• 河南省统一考试)以下哪种金属及其合金通常具有较轻的密度和良好的导电性，被广泛应用于航空航天领域？ A. 铝及其合金 B. 铜及其合金 C. 锌及其合金 D. 镁及其合金 答案：A. 铝及其合金。 解析：铝及其合金具有较轻的密度和良好的导电性，因此被广泛应用于航空航天领域，用于制造飞机结构、发动机零部件等。 4. (2023年• 江苏省统一考试)复合材料通常由两种或两种以上的材料组成，以下哪种说法最准确描述了复合材料的优点？ A. 复合材料通常具有单一材料所不具备的多种性能，如高强度、耐腐蚀等。 B. 复合材料比单一材料更易于加工和成型，因此具有更高的生产效率。 C. 复合材料的制造成本通常低于单一材料，因此被广泛用于大批量生产。 D. 复合材料的回收利用率高，对环境友好，符合现代环保意识。 答案：A. 复合材料通常具有单一材料所不具备的多种性能，如高强度、耐腐蚀等。 解析：复合材料的优点之一是具有单一材料所不具备的多种性能，例如结合了纤维增强材料的