金属的理化性能课件

工程材料及热处理金属的物理性能和化学性能金属的物理性能和化学性能 授课人：周授课人：周 楠楠工程材料及热处理1导课导课1 1、什么叫做金属？、什么叫做金属？2 2、钢液按脱氧方式不同，可分为哪几类？、钢液按脱氧方式不同，可分为哪几类？3 3、钢锭轧制后，可以形成哪几种材料？、钢锭轧制后，可以形成哪几种材料？4 4、机械产品的制造过程一般有哪几个阶段？、机械产品的制造过程一般有哪几个阶段？新课新课导课新课2金属的性能：金属的性能：1 1、使用性能、使用性能（1 1）力学性能）力学性能（2 2）物理性能）物理性能（3 3）化学性能）化学性能2 2、工艺性能、工艺性能铸造、压力加工、焊接、热处理、切削加工性能。铸造、压力加工、焊接、热处理、切削加工性能。金属的性能：3实实 验验 探探 究究（以以搜集到纯金属搜集到纯金属为样品为样品）1 1、观察搜集到的金属的颜色和光泽。、观察搜集到的金属的颜色和光泽。2 2、用电池和小灯泡等试试他们能否导电，并比较灯泡、用电池和小灯泡等试试他们能否导电，并比较灯泡的亮度是否相同的亮度是否相同 。3 3、试试不同金属片是否容易被弯曲、折断，并感觉它、试试不同金属片是否容易被弯曲、折断，并感觉它们硬度是否相同们硬度是否相同 。4 4、猜测一下不同金属的密度大小。、猜测一下不同金属的密度大小。5 5、用手拿着金属片的一端，在火焰上方烘烤它的另一、用手拿着金属片的一端，在火焰上方烘烤它的另一端（端（注意：时间不要长，防止烫伤注意：时间不要长，防止烫伤），试试它能不能传），试试它能不能传热热 。6 6、你还想探究什么？、你还想探究什么？实验探究（以搜集到纯金属为样品）1、观察搜集到的金属的4一、金属的物理性能一、金属的物理性能1 1、密度密度2 2、熔点熔点3 3、导热性导热性4 4、导电性导电性5 5、热膨胀性热膨胀性6 6、磁性磁性二、金属的化学性能二、金属的化学性能1 1、耐腐蚀性耐腐蚀性2 2、抗氧化性抗氧化性3 3、化学稳定性化学稳定性金属的物理性能和化学性能金属的物理性能和化学性能一、金属的物理性能金属的物理性能和化学性能5 1.1.密度密度 在一定温度下单位体积物质的在一定温度下单位体积物质的质量称为该物质的密度。质量称为该物质的密度。密度小于 的金属称为轻金属,如铝、镁、钛及它们的合金。密度大于 的金属称为重金属,如铁、铅、钨等。轻金属多用于航天航空器上。一、金属的物理性能1.密度在一定温度下单位体积物质的质量称为该物6 2 2.熔点熔点 金属从金属从固态向液态固态向液态转变时的温转变时的温度称为熔点，纯金属都有固定的熔点。度称为熔点，纯金属都有固定的熔点。熔点高的金属称为难熔金属，如钨、钼、钒等，可以用来制造耐高温零件，如在火箭、导弹、燃气轮机和喷气飞机等方面得到广泛应用。熔点低的金属称为易熔金属，如锡、铅等，可用于制造保险丝和防火安全阀零件等。一、金属的物理性能2.熔点金属从固态向液态转变时的温度称为熔点，纯7 3.3.导热性导热性 金属能够金属能够传导热量传导热量的能的能力。导热性通常用力。导热性通常用热导率热导率来衡量。热导来衡量。热导率越大率越大,导热性越好。导热性越好。金属的导热性以银为最好,铜、铝次之。合金的导热性比纯金属差。在热加工和热处理时，必须考虑金属材料的导热性，防止材料在加热或冷却过程中形成过大的内应力，以免零件变形或开裂。导热性好的金属散热也好，在制造散热器、热交换器与活塞等零件时，要选用导热性好的金属材料。一、金属的物理性能3.导热性金属能够传导热量的能力。导热性通常用8 4.4.导电性导电性 传导电流传导电流的能力称导电性，用的能力称导电性，用电阻率来衡量。电阻率来衡量。电阻率越小，金属材料导电性越好，金属导电性以银为最好，铜、铝次之。合金的导电性比纯金属差。电阻率小的金属(纯铜、纯铝)适于制造导电零件和电线。电阻率大的金属或合金(如钨、钼、铁、铬、铝)适于做电热元件。一、金属的物理性能4.导电性传导电流的能力称导电性，用电阻率来衡9 5.5.热膨胀性热膨胀性 金属材料随着金属材料随着温度变化温度变化而膨而膨胀、收缩的特性称为热膨胀性。胀、收缩的特性称为热膨胀性。由膨胀系数大的材料制造的零件,在温度变化时,尺寸和形状变化较大。轴和轴瓦之间要根据其膨胀系数来控制其间隙尺寸;在热加工和热处理时也要考虑材料的热膨胀影响,以减少工件的变形和开裂。一、金属的物理性能5.热膨胀性金属材料随着温度变化而膨胀、收缩的10 6.6.磁性磁性 金属在磁场中被金属在磁场中被磁化磁化而呈现磁而呈现磁性强弱的性能。性强弱的性能。铁磁性材料 在外磁场中能强烈地被磁化，如铁、钴等。顺磁性材料 在外磁场中只能微弱地被磁化，如锰、铬等。抗磁性材料 能抗拒或削弱外磁场对材料本身的磁化作用，如铜、锌等。一、金属的物理性能6.磁性金属在磁场中被磁化而呈现磁性强弱的性111 1、为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不、为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？用铅制？2 2、银的导电性比铜好，为什么电线一般用、银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？铜制而不用银制？3 3、为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？、为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？如果用锡制的话，可能会出现什么情况？如果用锡制的话，可能会出现什么情况？铁的硬度大，铅的硬度小铁的硬度大，铅的硬度小银的价格比铜高许多银的价格比铜高许多钨的熔点高，锡的熔点低。钨的熔点高，锡的熔点低。锡丝熔断锡丝熔断1、为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？2、银的导电12使用使用是否便利是否便利资源资源废料是否废料是否易于回收易于回收价格价格是否是否美观美观对环境对环境的影响的影响 考虑物质的用途时，考虑物质的用途时，首先要考虑物质的首先要考虑物质的_，还需要考虑那些因素？还需要考虑那些因素？性质性质使用资源废料是否价格是否对环境考虑物质的用途时，13金金 属属 之之 最最地壳中含量最高的金属元素地壳中含量最高的金属元素地壳中含量最高的金属元素地壳中含量最高的金属元素铝铝铝铝目前世界年产量最高的金属目前世界年产量最高的金属目前世界年产量最高的金属目前世界年产量最高的金属铁铁铁铁导电、导热性最好的金属导电、导热性最好的金属导电、导热性最好的金属导电、导热性最好的金属银银银银人体中含量最高的金属元素人体中含量最高的金属元素人体中含量最高的金属元素人体中含量最高的金属元素钙钙钙钙硬度最高的金属硬度最高的金属硬度最高的金属硬度最高的金属铬铬铬铬熔点最高的金属熔点最高的金属熔点最高的金属熔点最高的金属钨钨钨钨熔点最低的金属熔点最低的金属熔点最低的金属熔点最低的金属汞汞汞汞密度最大的金属密度最大的金属密度最大的金属密度最大的金属锇锇锇锇密度最小的金属密度最小的金属密度最小的金属密度最小的金属锂锂锂锂金属之最地壳中含量最高的金属元素铝目前世界年产量最141.1.耐腐蚀性耐腐蚀性金属材料在常温下抵抗氧、水蒸气及其它化学介质腐蚀破坏作用的能力称耐腐蚀性，碳钢、铸铁的耐腐蚀性较差；钛及其合金、不锈钢的耐腐蚀性好。铝合金和铜合金有较好的耐腐蚀性。二.金属的化学性能1.耐腐蚀性二.金属的化学性15 2.2.抗氧化性抗氧化性金属材料在加热时抵抗氧化作用的能力称抗氧化性。加入Cr、Si等元素,可提高钢的抗氧化性。如4Cr9Si2可制造内燃机排气阀及加热炉炉底板,料盘等。二.金属的化学性能2.抗氧化性二.金属的化学性能16 3.3.化学稳定性化学稳定性 金属材料的耐腐蚀性和抗氧化性统称化学稳定性。在高温下的化学稳定性称为热稳定性。二.金属的化学性能3.化学稳定性二.金属的化学性能17 小结：小结：金属的物理性能：密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性、磁性。金属的化学性能：耐腐蚀性、抗氧化性和化学稳定性。作业：作业：p24 一、10、11、12、13 二、1、2、3、8小结：18谢谢！19