重要金屬及合金材料的性質(zhì)及應(yīng)用課件

重要金屬及合金材料的性質(zhì)及應(yīng)用金屬的一些物理性質(zhì)常見(jiàn)的重要金屬鐵：在我們的生活里，鐵可以算得上是最有用、最價(jià)廉、最豐富、最重要的金屬了。鐵是碳鋼、鑄鐵的主要元素，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，裝備制造、鐵路車輛、道路、橋梁、輪船、碼頭、房屋、土建均離不開(kāi)鋼鐵構(gòu)件。鋼鐵的年產(chǎn)量代表一個(gè)國(guó)家的現(xiàn)代化水平。鋁：鋁及鋁合金是當(dāng)前用途十分廣泛的、最經(jīng)濟(jì)適用的材料之一。世界鋁產(chǎn)量從1956年開(kāi)始超過(guò)銅產(chǎn)量一直居有色金屬之首。當(dāng)前鋁的產(chǎn)量和用量（按噸計(jì)算）僅次于鋼材，成為人類應(yīng)用的第二大金屬；而且鋁的資源十分豐富，據(jù)初步計(jì)算，鋁的礦藏儲(chǔ)存量約占地殼構(gòu)成物質(zhì)的8%以上。銅：銅是與人類關(guān)系非常密切的有色金屬，被廣泛地

銅作為內(nèi)芯的導(dǎo)線應(yīng)用于電氣、輕工、機(jī)械制造、建筑工業(yè)、國(guó)防工業(yè)等領(lǐng)域，在中國(guó)有色金屬材料的消費(fèi)中僅次于鋁。銅是一種紅色金屬，同時(shí)也是一種綠色金屬。說(shuō)它是綠色金屬，主要是因?yàn)樗埸c(diǎn)較低，容易再熔化、再冶煉，因而回收利用相當(dāng)?shù)乇阋?。鋅：鋅是第四"常見(jiàn)"的金屬，僅次于鐵、鋁及銅，外觀呈現(xiàn)銀白色，在現(xiàn)代工業(yè)中對(duì)于電池制造上有不可磨滅的地位，為一相當(dāng)重要的金屬。另外，鋅是人體必需的微量元素之一,在人體生長(zhǎng)發(fā)育、生殖遺傳、免疫、內(nèi)分泌等重要生理過(guò)程中起著極其重要的作用。鈦：鈦被認(rèn)為是一種稀有金屬，這是由于在自然界中其存在分散并難于提取。但其相對(duì)豐富，在所有元素中居第十位。鈦的礦石主要有鈦鐵礦及金紅石，廣布于地殼及巖石圈之中。鈦亦同時(shí)存在于幾乎所有生物、巖石、水體及土壤中。常見(jiàn)合金性質(zhì)及其應(yīng)用鐵合金Fe-C合金按含碳量不同，鐵碳合金分為鋼與生鐵兩大類。生鐵和鋼的區(qū)別在于含碳量的不同，生鐵的含碳量在2%-4.3%，鋼的含碳量0.03%-2%。含碳量越高硬度越大，但機(jī)械性能、韌性越差。鋼和生鐵在生產(chǎn)過(guò)程中都是重要的合金材料。此外還有硅鐵合金（廣泛用于低合金結(jié)構(gòu)鋼、以及在鐵合金生產(chǎn)及化學(xué)工業(yè)中，常用作還原劑。）、錳鐵合金（廣泛用于合金鋼中）。鋁合金鋁的化學(xué)性質(zhì)活潑，在空氣中迅速氧化形成一層致密、牢固的氧化膜，因而具有良好的耐蝕性。但純鋁的強(qiáng)度低，只有通過(guò)合金化才能得到可作結(jié)構(gòu)材料使用的各種鋁合金。鋁合金的突出特點(diǎn)是密度小、強(qiáng)度高。鋁中加入Mn、Mg形成的Al-Mn、Al-Mg合金具有很好的耐蝕性，良好的塑性和較高的強(qiáng)度，稱為防銹鋁合金，用于制造油箱、容器、管道、鉚釘?shù)?。硬鋁合金的強(qiáng)度較防銹鋁合金高，但防蝕性能有所下降，這類合金有Al-Cu-Mg系和Al-Cu-Mg-Zn系。鋁合金廣泛應(yīng)用于制造飛機(jī)、艦艇和載重汽車等，可增加它們的載重量以及提高運(yùn)行速度，并具有抗海水侵蝕，避磁性等特點(diǎn)。銅合金銅有極好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性，其導(dǎo)電性僅次于銀而居金屬的第二位。銅具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性和耐蝕性能，是優(yōu)良的電工用金屬材料。工業(yè)中廣泛使用的銅合金有黃銅、青銅和白銅等。Cu與Zn的合金稱黃銅，其中Cu占60%～90%、Zn占40%～10%，有優(yōu)良的導(dǎo)熱性和耐腐蝕性，可用作各種儀器零件。青銅是人類使用歷史最久的金屬材料，它是Cu、Sn合金。錫的加入明顯地提高了銅的強(qiáng)度，并使其塑性得到改善，抗腐蝕性增強(qiáng)，因此錫青銅常用于制造齒輪等耐磨零部件和耐蝕配件。Sn較貴，已大量用Al、Si、Mn來(lái)代替Sn而得到一系列青銅合金。鋁青銅的耐蝕性比錫青銅還好。鈹青銅是強(qiáng)度最高的銅合金，它無(wú)磁性又有優(yōu)異的抗腐蝕性能，是可與鋼相競(jìng)爭(zhēng)的彈簧材料。白銅是Cu-Ni合金，有優(yōu)異的耐蝕性和高的電阻，故可用作苛刻腐蝕條件下工作的零部件和電阻器的材料。鋅合金以鋅為基加入其他元素組成的合金。常加的合金元素有鋁、銅、鎂、鎘、鉛、鈦等。鋅合金熔點(diǎn)低，流動(dòng)性好，易熔焊，釬焊和塑性加工，在大氣中耐腐蝕，殘廢料便于回收和重熔；但蠕變強(qiáng)度低，易發(fā)生自然時(shí)效引起尺寸變化。熔融法制備，壓鑄或壓力加工成材。鋅合金按加工工藝可分為形變與鑄造鋅合金兩類.鑄造鋅合金流動(dòng)性和耐腐蝕性較好，適用于壓鑄儀表，汽車零件外殼等。一些新型合金及其應(yīng)用簡(jiǎn)介1、儲(chǔ)氫合金氫是一種熱值很高的燃料。燃燒一克氫可以放出62.8kJ的熱量。一克氫可以替代3kg的煤油。且請(qǐng)的燃燒產(chǎn)物為水，無(wú)污染，再加之來(lái)源廣，因此是未來(lái)最有前途的燃料電池燃料來(lái)源。儲(chǔ)氫方法：傳統(tǒng)的儲(chǔ)氫方法有：一、利用高壓鋼瓶來(lái)儲(chǔ)氫，二、儲(chǔ)存液態(tài)氫。但這兩種方法儲(chǔ)氫量少，且存在一定的安全隱患。進(jìn)年來(lái)，有一種新型的儲(chǔ)氫材料應(yīng)運(yùn)而生——儲(chǔ)氫合金。儲(chǔ)氫合金儲(chǔ)氫原理：

可逆地與氫形成金屬氫化物，或者說(shuō)是氫與合金形成了化合物。即氣態(tài)氫分子被分解成氫原子而進(jìn)入金屬之中。2、形狀記憶合金形狀記憶合金：能“記憶”起自己受外力作用而變形前的狀態(tài)，并能自動(dòng)恢復(fù)的合金。它們具有高彈性、金屬橡膠性能、高強(qiáng)度等特點(diǎn)，在較低溫度下受力發(fā)生塑性變形后，經(jīng)過(guò)加熱，又恢復(fù)到受熱前的形狀。具有形狀記憶效應(yīng)的合金有：Ni-Ti、Ag-Cd、Cu