内容正文:
专题五 非铁金属
《金属加工与实训》(高教版)
专题复习讲练测
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目录
01
考纲解读
03
考题讲解
05
归纳小结
02
知识点梳理
04
课内练习
2
常见考点:
铝合金的主要分类及特点,如7系铝合金、2系铝合金等。(知识点:铝合金的主要分类及特点)
铜合金的常见牌号和主要应用领域,如黄铜、青铜等。知识点:铜合金的常见牌号及主要应用领域)
钛合金的特点,如耐腐蚀性、高强度等,以及其在航空航天中的重要性。(知识点:钛合金的特点)
滑动轴承合金的用途和特点,如耐磨性、耐高温性等。(知识点:滑动轴承合金的用途和特点)
复合材料的优点和应用领域,如碳纤维复合材料在航空制造中的应用。(知识点:复合材料的优点和应用领域)
一.考纲解读
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一.考纲解读
考试要求
01
2.了解铜及铜合金的分类、牌号和用途,掌握铜合金在不同工程材料中的特点和优势。
02
3. 了解高分子材料、陶瓷材料、复合材料、功能材料等新型工程材料的特点和应用范围,认识不同材料在工程实践中的作用。
03
1. 掌握铝及铝合金的分类、牌号和用途,理解铝合金在工程领域中的重要性和应用范围。
4
易考题型:
1.简答题:要求学生描述硬质合金的主要分类及各自特点。
2.选择题:例如问及铝合金中哪种牌号常用于航空制造等领域。
3.填空题:要求学生比较铜合金和铝合金在特定工程材料中的应用优势,填空。
一.考纲解读
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知识点思维导图
二.知识点梳理和重点概念复习
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知识点梳理:
一、铝及铝合金的分类、牌号和用途
铝及铝合金是非铁金属中应用最广的金属材料,目前铝的产量仅次于钢铁材料。铝及其合金广泛用于电气、车辆、化工等行业,也是航空航天工业的主要结构材料。根据CB/T16474-1996《变形铝及铝合金牌号表示方法》的规定,我国变形铝及铝合金牌号采用国际四位数字体系牌号和四位字符体系牌号两种命名方法。在国际牌号注册组织中注册命名的变形铝及铝合金,直接采用四位数字体系牌号;按化学成分在国际牌号注册组织未命名的,应按四位字符体系牌号命名。两种牌号命名方法的区别仅在第二位。
二.知识点梳理和重点概念复习
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知识点梳理:
牌号第一位数字表示变形铝及铝合金的组别,见表2-2:牌号第二位数字(国际四位数字体系)或字母(四位字符体系,字母C、L、NO、PQ、Z除外)表示对原始纯铝或铝合金的改型情况,数字“0”或字母“A”表示原始合金,如果是1~9或B~Y,则表示对原始合金的改型情况:最后两位数字用以标识同一组中不同的铝合金,对于纯铝则表示铝的最低质量分数中小数点后面的两位数。
二.知识点梳理和重点概念复习
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知识点梳理:
二、铜及铜合金的分类、牌号和用途
铜元素在地球中的储量较少,但铜及其合金却是人类历史上使用最早的金属材料。目前工业上使用的铜及其合金主要有加工铜、黄铜、青铜及白铜。
1.加工铜(工业纯铜)的牌号和用途
加工铜呈攻瑰红色,表面形成氧化铜膜后为紫红色,故俗称紫铜。由于加工铜是用电解方法提炼出来的,故又称电解铜。加工铜的熔点为1083℃,密度为8.96g/em’;加工铜具有很高的导电性和导热性,并具有抗磁性。加工铜在含C0,的湿空气中,其表面容易生成碱性碳酸盐类的绿色薄膜[CuCO,·Cu(OH),],俗称铜绿。加工铜的抗拉强度(R_=230~250MPa)较低,硬度(HBW=30~40)较低,但其塑性(A=45%~50%)很好,容易进行压力加工。加工铜经冷塑性变形后,可提高其强度(R=400~430MPa),但塑性会下降(A.=1%~2%)。
二.知识点梳理和重点概念复习
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知识点梳理:
2.铜合金的分类、牌号和用途铜合金是以铜为基体,加入合金元素形成的非铁金属。铜合金与加工铜比较,不仅强度高,而且还具有优良的物理和化学性能,在工业上得到广泛使用。铜合金按其化学成分,可分为黄铜、白铜和青铜三类。根据生产方法的不同,铜合金分为加工铜合金与铸造铜合金两类
其中加工铜合金包括加工黄铜、加工青铜和加工白铜。黄铜是指以铜为基体,以锌为主加元素的铜合金。普通黄铜是铜锌二元合金;在普通黄铜中加入其他元素所形成的铜合金称为特殊黄铜,如铅黄铜、锰黄铜、铝黄铜等。白铜是指以铜为基体,以镍为主加元素的铜合金。普通白铜是铜镍二元合金;在普通白铜中加人其他元素所形成的铜合金称为特殊白铜,如锌白铜、锰白铜、铁白铜等。
二.知识点梳理和重点概念复习
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知识点梳理:
三、新型工程材料简介
1.高分子材料简介
高分子材料主要是指以高分子化合物为主要组分的材料,如塑料(聚乙烯、聚苯Z烯等)、橡胶、胶粘剂、合成纤维等。塑料分为热塑性塑料和热固性塑料;橡胶分为天然橡胶和合成橡胶;胶粘剂分为有机胶粘剂和无机胶粘剂:纤维分为天然纤维、人造纤维和合成纤维。
二.知识点梳理和重点概念复习
知识点梳理:
三、新型工程材料简介
1.高分子材料简介
高分子材料主要是指以高分子化合物为主要组分的材料,如塑料(聚乙烯、聚苯Z烯等)、橡胶、胶粘剂、合成纤维等。塑料分为热塑性塑料和热固性塑料;橡胶分为天然橡胶和合成橡胶;胶粘剂分为有机胶粘剂和无机胶粘剂:纤维分为天然纤维、人造纤维和合成纤维。
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知识点梳理:
2.复合材料简介
金属材料、高分子材料和陶瓷材料在使用性能上各有其优点和不足,因此,它们各有自己的应用范围。随着科学技术的发展,机械制造和工程结构对材料提出了越来越高的性能要求,而使用单一的工程材料来满足这些性能要求变得越来越困难。所以,出现了将几种单一的工程材料采用不同的成形方法组合在一起的复合材料。复合材料是两种或两种以上不同物理性质或化学性质或不同组织结构的材料,以微观或宏观的形式组合面成的材料。复合材料既保持了原有材料的各自特点,又具有比原材料更好的性能,即具有“复合”效果。不同材料复合后,通常是以其中一种材料为基体材料,起粘结作用;另一种材料作为增强剂材料,起承载作用。
二.知识点梳理和重点概念复习
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重点概念复习:
1. 平均铝的质量分数不低于99.00%的非铁金属称为纯铝。(知识点:铝合金的主要分类及特点)
2.铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金两类。(知识点:铝合金的主要分类及特点)
3.滑动轴承合金是用于制造滑动轴承内衬或轴瓦的铸造合金。(知识点:滑动轴承合金的用途和特点)
4.纤维具有弹性模量大,受力时变形小,强度高等特点。(知识点:复合材料的优点和应用领域)
5.能够减弱物体的目标特征的材料称为隐身材料。(知识点:复合材料的优点和应用领域)
二.知识点梳理和重点概念复习
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1. 金属材料中的304不锈钢主要包含哪两种合金元素?(知识点:金属的化学成分和性能)
A. 镍和铬
B. 铜和锌
C. 铁和铜
D. 铁和钛
答案:A。
解析:304不锈钢主要包含镍和铬,具有良好的耐腐蚀性能。
三.常考习题练习与讲解
选择题
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2.碳素钢是由什么元素构成的?(知识点:金属的化学成分和性能)
A. 铁和氧
B. 铁和碳
C. 铁和硅
D. 铁和镍
答案:B。
解析:碳素钢是由铁和碳构成的,碳的含量在0.12%-2.0%之间。
三.常考习题练习与讲解
选择题
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3. 在金属材料中,什么元素通常被添加以提高硬度和强度?(知识点:复合材料的优点和应用领域)
A. 铝
B. 锡
C. 铅
D. 钛
答案:D。
解析:钛通常被添加到金属材料中以提高硬度和强度。
三.常考习题练习与讲解
选择题
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4. 金属加工中的电火花加工是一种怎样的加工方法?(知识点:金属的加工处理)
A. 利用高温火花进行切割和加工
B. 利用电磁力进行金属变形
C. 利用电热效应进行金属焊接
D. 利用电蚀削剪进行零件加工
答案:D。
解析:电火花加工是利用电蚀削剪原理进行金属零件加工的一种方法。
三.常考习题练习与讲解
选择题
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5. 碳纤维属于哪种类型的材料?(知识点:复合材料的优点和应用领域)
A. 金属材料
B. 高分子材料
C. 毛细材料
D. 合金材料
答案:B。
解析:碳纤维属于高分子材料,具有轻质高强度的特点。
三.常考习题练习与讲解
选择题
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6. 热处理是金属材料加工中常用的一种方法,以下哪个不属于金属材料的常见热处理方法?(知识点:热处理概念)
A. 淬火
B. 回火
C. 轧制
D. 热处理
答案:C。
解析:轧制是金属加工中的一种成形方法,不属于金属材料的常见热处理方法。
三.常考习题练习与讲解
选择题
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7. 钢铁中的何种元素可以使其具有较高的强度和硬度?(知识点:金属的硬度和强度)
A. 锌
B. 镍
C. 钒
D. 铬
答案:D。
解析:在钢铁中添加铬可以使其具有较高的强度和硬度。
三.常考习题练习与讲解
选择题
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8.以下哪种金属通常用于制作电线?(知识点:铸铁的化学成分和性能)
A. 铝
B. 铜
C. 镍
D. 钛
答案:B。
解析:铜通常用于制作电线,因为铜具有良好的导电性能。
三.常考习题练习与讲解
选择题
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1. 硬质合金是一种具有优异耐磨、高硬度的材料,其中常见的硬质合金牌号有WC-Co、WC-Ni等,其中的“WC”代表①______。(知识点:硬质合金的主要分类及特点)
答案:碳化钨
解析:硬质合金的“WC”代表碳化钨,与钴或镍等金属结合形成具有优异性能的硬质合金。
三.常考习题练习与讲解
填空题
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2.高分子材料中,聚乙烯、聚丙烯等塑料材料常被用于制作各种日用品、包装材料等,塑料的可塑性主要来自其______结构。(知识点:复合材料的优点和应用领域)
答案:线性分子
解析:塑料的可塑性主要来自于其线性分子结构,使得塑料具有塑性和延展性。
三.常考习题练习与讲解
填空题
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3.钛合金是一种常用的高强度、耐腐蚀的结构材料,常见的钛合金之一是Ti-6Al-4V,其中的“Al”代表①______。(知识点:钛合金的主要分类及特点)
答案:铝
解析:Ti-6Al-4V钛合金中的“Al”代表铝,有较高的强度和耐蚀性,适用于航空航天等领域。
三.常考习题练习与讲解
填空题
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4.滑动轴承合金主要分为涂层轴承合金和实心轴承合金,涂层轴承合金常用的牌号包括JF800、JF850等,其中的“JF”代表①______。(知识点:滑动轴承合金的用途和特点)
答案:金属基复合材料
解析:JF系列涂层轴承合金是金属基复合材料,具有良好的耐磨性能和抗疲劳性能。
三.常考习题练习与讲解
填空题
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5.非铁金属中常见的铜合金之一是黄铜,其主要成分是铜和①______。(知识点:非铁金属的主要分类及特点)
答案:锌
解析:黄铜是一种常见的铜合金,主要成分是铜和锌,具有良好的加工性和耐腐蚀性能。
三.常考习题练习与讲解
填空题
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1. 铜合金中的铜和锌的比例发生变化,将会导致合金的强度和硬度发生变化。( )(知识点:铜合金的主要分类及特点)
答案:正确
解析:铜合金中的成分比例会影响合金的性能,如增加锌含量可提高合金的强度和硬度。
三.常考习题练习与讲解
判断题
2.钛合金是一种贵金属,主要用于首饰制作领域。( )(知识点:钛合金的主要分类及特点)
答案:错误
解析:钛合金虽然价格较高,但主要用于航空航天、医疗器械等领域,而非首饰制作。
三.常考习题练习与讲解
判断题
3.滑动轴承合金主要包括实心轴承合金和镀层轴承合金,实心轴承合金具有优异的自润滑性能。( )(知识点:滑动轴承合金的用途和特点)
答案:错误
解析:实心轴承合金通常需要外部润滑剂,而镀层轴承合金常具有自润滑性能。
三.常考习题练习与讲解
判断题
4.硬质合金的主要成分是钨钨卡宾,可以耐高温高压的环境。( )(知识点:硬质合金的主要分类及特点)
答案:错误
解析:硬质合金主要由碳化钨颗粒和金属结合剂组成,用于制造刀具、磨具等。
三.常考习题练习与讲解
判断题
5.高分子材料的结构决定了其性能,分支结构的高分子材料通常比线性结构的材料更容易流动。( )(知识点:复合材料的优点和应用领域)
答案:正确
解析:分支结构的高分子材料通常具有较佳的流动性,适用于注塑等工艺。
三.常考习题练习与讲解
判断题
1. 高分子材料是一种什么类型的材料?请简要介绍高分子材料的特点和应用领域。(知识点:复合材料的优点和应用领域)
答案:高分子材料是由大量重复单元组成的聚合物。具有轻质、耐腐蚀、绝缘等特点,广泛用于塑料制品、纤维、橡胶制品等领域。
四.课内练习与讲解
2.陶瓷材料是一种怎样的材料?简要描述陶瓷材料的特点和常见用途。(知识点:复合材料的优点和应用领域)
答案:陶瓷材料是一种非金属氧化物、氮化物或碳化物材料。具有高硬度、耐高温、绝缘性能,常用于陶瓷器、建筑装饰、电子器件等领域。
四.课内练习与讲解
3. 复合材料是由什么构成的?简要介绍复合材料的特点和主要应用领域。(知识点:复合材料的优点和应用领域)
答案:复合材料是由两种或两种以上不同材料组成的材料。具有高强度、低密度、耐腐蚀等特点,常用于航空航天、汽车制造、建筑结构等领域。
四.课内练习与讲解
4.功能材料是指什么类型的材料?举例说明功能材料的种类及其应用领域。(知识点:复合材料的优点和应用领域)
答案:功能材料是为满足特定功能需求而设计的材料。例如磁性材料用于电子产品、光学材料用于光学仪器、超导材料用于磁共振成像等。
四.课内练习与讲解
5. 请说明铝合金、铜合金、钛合金和滑动轴承合金在工程材料中各自的优点和缺点。(知识点:复合材料的优点和应用领域)
答案:铝合金优点包括轻质、耐腐蚀,缺点包括强度较低;铜合金优点是导热性好,缺点是较重;钛合金优点为高强度、耐高温,缺点是价格昂贵;滑动轴承合金优点是自润滑,缺点是摩擦系数较高。
四.课内练习与讲解
6. 硬质合金与陶瓷材料在刀具制造中各有何优势?请分别描述它们在切削加工中的适用性。(知识点:复合材料的优点和应用领域)
答案:硬质合金优势在于高硬度、耐磨性好,适用于中等切削速度和切削深度;陶瓷材料优势在于高耐高温性能,适用于高速、高温切削,但脆性较高。
四.课内练习与讲解
7.请说明高分子材料、复合材料和功能材料在汽车制造中的应用,并指出各自的优点。(知识点:复合材料的优点和应用领域)
答案:高分子材料应用于汽车内饰、外壳等部件,轻质且具有吸音、绝缘性能;复合材料广泛应用于车身结构、减震件等,具有高强度、低密度;功能材料如超导材料可用于制造电磁加热器件。
四.课内练习与讲解
在本节课中,我们深入探讨了非铁金属与新型工程材料的多样性和应用范围。首先,我们了解了铝及铝合金的分类、牌号和用途,明白了不同铝合金的优势和适用领域,从航空制造到汽车工业,铝合金都扮演着重要角色。其次,铜及铜合金的分类、牌号和用途也得到了关注,从黄铜到青铜,铜合金在电工、冶金等领域展现出其独特魅力。钛及钛合金作为高强度、耐腐蚀材料,在航空航天领域扮演着关键角色,其分类、牌号和广泛应用也是我们研究的重点之一。此外,我们探讨了滑动轴承合金、硬质合金等各种工程材料的分类、牌号和应用领域,从耐磨性到耐高温性,这些材料在机械制造和精密加工中具有重要作用。同时,高分子材料、陶瓷材料、复合材料、功能材料等新型工程材料的特点和应用范围也得到了介绍,它们在汽车、航空、医疗等领域展现出不可或缺的地位。
五.课程小结
1.平均铝的质量分数不低于99.00%的非铁金属称为纯铝。(知识点:铝合金的主要分类及特点)
2.铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金两类。(知识点:铝合金的主要分类及特点)
3.滑动轴承合金是用于制造滑动轴承内衬或轴瓦的铸造合金。(知识点:滑动轴承合金的用途和特点)
4.纤维具有弹性模量大,受力时变形小,强度高等特点。(知识点:复合材料的优点和应用领域)
5.能够减弱物体的目标特征的材料称为隐身材料。(知识点:复合材料的优点和应用领域)
五.课程小结
感谢观看
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