内容正文:
第三节
用途广泛的金属材料
[课标要求]
1.了解合金的含义及特性。
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.合金的概念
合金是指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。
2.合金的一般性质
合金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,主要差异有:
(1)硬度:合金的硬度及机械加工性能一般高于各成分金属。
(2)熔点:合金的熔点一般低于各成分金属。
3.常见的合金
(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
用于制造机械零件,如轴承、齿轮等
黄铜
铜、锌
强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀
用于制造机械零件、仪表、日用品
白铜
铜、镍
光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工
用于制造精密仪器和装饰品
(2)钢——用量最大、用途最广的合金
①钢的分类
②合金钢的类型
名称
主要合金元素
主要特性
主要用途
锰钢
铁、锰、碳
韧性好,硬度大
钢轨、轴承、钢磨、挖掘机铲斗、坦克装甲
不锈钢
铁、铬、镍
抗腐蚀性好
医疗器械、容器、炊具
硅钢
铁、硅
导磁性好
变压器、发电机和电动机中的铁芯
钨钢
铁、钨
耐高温、硬度大
刀具
(3)铝合金
(4)钛合金
[特别提醒] (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)合金具有许多优良的物理、化学和机械性能,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。
1.下列物质中,不属于合金的是( )
A.硬铝
B.黄铜
C.钢铁
D.水银
解析:选D 硬铝是铝、铜、镁、锰等形成的合金;黄铜是铜锌合金;钢是铁碳合金;而水银是纯净的汞单质。
2.对于合金的说法,不正确的是( )
A.常见的铜合金是青铜和黄铜
B.合金与各组分金属相比一般具有更低的熔点
C.钢是铁和碳的合金,生铁则是纯铁
D.合金与各组分金属相比一般具有更大的硬度
解析:选C 生铁是含碳量比钢更高的铁和碳的合金。
1.金属材料的分类
金属材料
2.正确使用金属材料的几个方面
3.正确选用金属材料的一般思路
(1)金属的性质决定其主要用途,在选用材料时应首先考虑其性质与用途的一致性。
(2)所选材料的强度、机械性能、外观、加工难度等主要从金属的物理性质考虑,如密度、硬度、延展性、导电性、导热性、强度等。
(3)材料的稳定性、日常维护应从其化学性质考虑,如在空气、水、酸、碱、盐环境的化学稳定性及耐腐蚀性等。
(4)材料的经济性,如价格,应从原料的储量、开采与冶炼难度等方面考虑。
4.金属的回收和资源保护
(1)废旧金属的最好处理方法是回收利用。
(2)回收利用废旧金属的意义是减少垃圾量,防止污染环境且缓解资源短缺的矛盾。
1.选用金属材料时,以下方面需要考虑的是( )
①主要用途 ②物理性质、化学性质 ③价格 ④加工难度 ⑤日常维护 ⑥对环境的影响
A.①②③
B.③④⑤
C.①⑤⑥
D.全部
解析:选D 在选用材料时要综合考虑所选材料的性能、价格、加工难度、日常维护、对环境的影响等因素,从众多材料中选取合适者。
2.镁铝合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料,主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等,下列与这些用途无关的性质是( )
A.不易生锈
B.导电性好
C.密度小
D.强度高
解析:选B 由题目的描述可得题述的装潢材料与导电性无关。
[三级训练·节节过关]
1.在生活、生产中,目前用量最大、用途最广的合金是( )
A.钛合金
B.铜
C.钢
D.硬铝
解析:选C 目前在生产、生活中用量最大,用途最广的合金是钢。
2.纯铁的熔点为1 535 ℃,而高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的铁合金)在1 200 ℃左右就熔化了,这是因为( )
A.铁的纯度越高,熔点越低
B.合金的熔点比其成分物质的熔点高
C.形成了铁碳合金,所以熔点变低
D.在高炉中熔化的过程发生了化学反应
解析:选C 合金的熔点比成分金属低。
3.某合金与铁的物理性质的比较如下表所示:
熔点(℃)
密度
(g/cm3)
硬度
(金刚石为10)
导电性
(银为100)
其他性质
某合金
2 500
3.00
7.4
2.3
耐腐蚀
铁
1 535
7.86
4.5
17
纯铁耐腐蚀
还