常见的金属材料完整版
常见的金属材料完整版
是合金材料而不是纯金属材料
探究二
探究金属与合金性质的差异
提出问题： 猜想与假设：
金属与合金在颜色、硬度、 熔点上有什么差异？
制定计划：
进行实验：
比较纯金属与合金的硬度大小
黄铜是铜与锌的合金
比较纯金属与合金的熔点高低
现象：最先熔化的是焊锡， 其次是锡，最后熔化的是铅。
我们已知道：
金属的物理性质
有
。
2、状态 3、密度
提出问题：
其他方面的物理 性质是怎样的？
4、硬度 5、熔、沸点 6、延展性
金属还具有的物理性质
是
。
7、导电、导热性
一、金属的物理性质
大部分银白色金属光泽 （铜是紫红色，金是黄色）
常温下一般是固体（汞是液体） 密度 较大 硬度 较大 熔点、沸点 较高 有良好的 导电、导热 性 有良好的 延展 性
金属的分类
黑色金属（包括铁、铬、锰）
一、冶金工业上
有色金属（铁、铬、锰以外的金属）
二、按密度大小
轻金属（密度小于4.5g/cm3） 如：钠、钙、镁、铝等
重金属（密度大于4.5g/cm3）
如：汞、铜、镉、铅等
三、按是否稀有 常见金属（铁、铝等）
稀有金属（锆、铌、钼等）
地壳中含量最多的金属元素是_铝___ 人体中含量最多的金属元素是_钙___ 导电、导热性最好的金属是___银___ 目前世界年产量最高的金属是_铁___ 延性最好的金属是__________铂___ 展性最好的金属是__________金___ 熔点最低的金属是_______________汞_____
常用金属材料
≤0.08%
≤0.03%
16~18%
16~18%
10~14%
12~15%
2~3% －
－ －
≥205
≥175
≥520
≥480
≥40
≥40
6. 常用不锈钢的物理性能：
牌号 密度 g/cm3 7.93 弹性模量 ×103 N/mm2 194 热膨胀系数 熔点 0C mm/m/0C 0.0173 1600 热传导率 W/m.0C(1000C) 16.3
Z1级锌 0.08~1.0
5. 锌－铜－钛的物理性能：
密度 g/cm2 7.2 弹性模量 ×103 N/mm2 84 热膨胀系数 mm/m/0C 0.022 熔点 0C 420 热传导率 W/m.0C 110
6. 锌－铜－钛的常用规格：
厚度 0.55mm 板材宽度 板材长度 重量 4,0 kg/㎡
厚度 0.6 mm 0.65 mm 0.7 mm 200~1000 mm 卷材宽度
铝合金屋面的应用：
二、不锈钢
1.不锈钢的定义：
含铬量不少于12%的铁合金一般被称为不锈钢
2. 不锈钢的应用:
不锈钢不但具有良好的耐腐蚀性能，而且具有良好的外观等多种特性。
屋面材料常用的不锈钢种类为: 奥氏体不锈钢: SUS304 及 SUS 316.
3.不锈钢的一般特性：
◆ 表面美观以及使用可能性多样化
91常见的金属材料
91常见的金属材料
一、常见金属材料
1、钢材：钢是由铁和碳组成的合金材料，具有较强的延展性，可以
根据需要改变形状，是机械制造中最常用的材料，常见的金属材料有碳钢、合金钢、不锈钢、特殊钢等。
2、铝合金：铝合金是由铝和其他金属（锰、镁、锌、铜等）混合而
成的金属材料，具有较强的延展性和耐腐蚀性。
3、黄铜：黄铜是由铜和锡混合而成的金属材料，它具有良好的导电
性和耐腐蚀性，是电子电路等装置中常用的材料。
4、镍：镍是一种白色的金属，具有良好的导热性和较强的耐腐蚀性，能抵抗恶劣的环境，常被用于冶炼、化学、军事和工业等领域。
5、钛合金：钛合金是一种金属结构材料，它以活性钛为主要成分，
添加其他金属元素而成，具有优异的耐腐蚀性、优异的强度、优异的机械
性能和良好的可塑性，在航空航天、化学装备、船舶等行业中有广泛的应用。
6、锌：锌是一种灰黑色的金属，耐腐蚀性强，可以用于防止金属表
面的腐蚀，是空调、冰箱、汽车、电子产品等产品中常用的材料。
7、硅钢：硅钢是一种耐高温、耐腐蚀、耐磨性强的金属材料，由铬
钢和含硅金属元素混合而成。
常见的金属材料
常见的金属材料
金属材料是指具有一定机械性能、导电性能和热传导性能的金属材料。常见的金属材料包括铁、铜、铝、镁等。
首先，铁是一种常见的金属材料，其最主要的特点是具有较高的强度和硬度。铁可以用于制造建筑结构、机械设备等。铁的种类有很多，如普通碳素结构钢、不锈钢、合金钢等，每种铁材料都有不同的特性和用途。
其次，铜是一种导电性能极佳的金属材料，具有良好的导热性能和可塑性。铜可以制成导线、电子元件等。此外，铜还有很好的耐腐蚀性能，可以用于制造化工设备、制冷设备等。
再次，铝是一种轻便、耐腐蚀的金属材料，具有良好的导热性和可塑性。铝可以制成各种型材和板材，广泛应用于建筑、航空航天、汽车制造等领域。
另外，镁是一种轻便的金属材料，具有良好的导热性和可塑性。镁可以用于制造航空器、摩托车等。由于镁的比强度高，所以也广泛应用于高技术领域。
除了上述几种金属材料外，还有很多其他常见的金属材料，如钛、锌、银等。钛具有较高的强度和耐腐蚀性，广泛应用于航空航天、医疗器械等领域。锌具有良好的电化学性能，可以制成电池、合金等。银具有最佳的导电性能，广泛应用于电子领域。
总的来说，金属材料在现代社会中起着重要作用，常见的金属材料有铁、铜、铝、镁等，它们具有不同的特性和用途，被广泛应用于各个领域。随着科技的发展，金属材料的种类也在不断增加，并不断推动着社会的进步和发展。
生活中的金属材料举例
生活中的金属材料举例
1. 钢铁：用于制造建筑结构、桥梁、汽车和航空器等。
2. 铜：可用于制造电线、电缆、管道、制冷设备、冷却装置、饮食器皿和厨房用具等。
3. 铝：可用于生产交通工具零件、建筑材料、包装材料、航空器构件、车身外壳和家具等。
4. 锡：可用于金属表面镀膜、润滑和防腐蚀涂层、电线绝缘和制造电子元件等。
5. 铁：可用于制造建筑材料、道路材料、汽车零部件、铁路轨道和工业机械等。
6. 镁：可用于制造航空器部件、电子设备、娱乐用品、轻便器具和钓鱼竿等。
7. 钛：可用于制造航空航天器、船舶、医疗器械、汽车部件和高档厨具等。
8. 银：可用于制造珠宝首饰、餐具、烛台和电子元件等。
9. 黄铜：可用于制造管道、门把手、钟表、雕塑和管乐器等。
10. 钴：可用于生产超级合金、电池、催化剂等。
常用金属材料
常用金属材料
碳素工具钢含碳量小于2.11%
Si，Mn有益元素 P,S,H有害元素
S具有热脆性，在高温容易使材料变脆，P具有冷脆性，H能造成氢脆白点等缺陷
普通
碳素结构钢低碳钢
优质
按照用途分按含碳量分中碳钢
碳素工具钢高碳钢
普通质量钢
按质量分优质钢
高级优质钢
强度：在静载荷作用下抵抗永久变形和断裂的能力
拉伸实验测定
塑形：产生塑形变形不被破环的能力
压人实验法测定：硬度
一次冲击实验法测量；韧性
常见牌号：
弹簧钢：60Si2Mn 调质钢：40Gr 鸟巢：Q460 高速钢：W18Gr4V
渗碳钢：20GrMnTi
9SiGr：丝锥.板牙.铰牙
低合金工具钢（低速钢）
GrWMn：微变形钢：用于高精密刀具
合金，刀具钢 W18Gr4V：车刀锉刀各种刀具（红硬性：600℃）50HRC
高合金工具钢（高速钢）
W6Mo5Gr4V2
1Gr13，2Gr13：汽车轮，叶片
络不锈钢
3Gr13，4Gr13：医疗器械
不锈钢
镍络不锈钢OGr18Ni9，1Gr18N9：不锈钢餐具
耐磨钢：ZGMn13：坦克履带，挖掘机铲斗的斗齿
白口铸铁：碳以渗碳体的形态存在，断口呈银白色，多做可锻铸铁的胚件和制作耐磨损的零部件
灰铸铁：碳以片状石墨的形态存在，断口呈银白色，铸造性能优于钢
铸铁可锻铸铁：呈团絮状分布，不能进行锻压加工，制造形状复杂，承受冲击载荷的中小形零件
球墨铸铁：碳呈球状分布，制造内燃机，汽车零部件
蠕墨铸铁：碳呈蠕墨状分布，制造强度要求较高，形状复杂的零件
锡黄铜 HSn70-1 又称为“海军黄铜”
防锈铝合金（LF）：制造焊接管道.容器.铆钉
常用金属材料
以共晶合金为例，如果 第一阶段：高温石墨化阶段， “一次结晶析出石墨G” 全部按照Fe-C(石墨)相图进 1154℃：L4.26 → A2.08+G(共晶) 行结晶，则铸铁的石墨化过 程可分为三个阶段：
第二阶段：中间石墨化阶段， “二次结晶析出G” 1154-738℃：A → G 第三阶段：低温石墨化阶段， “共析反应析出G” 738℃：A0.68 →F+G(共析)
1.铁碳合金双重相图
铸铁中，碳的存在 形式有渗碳体（Fe3C） 和游离状态的石墨（G）两种。
铁碳合金实际上存在两种 相图： （1）Fe－Fe3C相图， （2）Fe－G相图。
图1-19 铁碳双重相图
2.铸铁的石墨化过程(三个过程)
铸铁凝固时碳以石墨形态析 出的过程和铸铁中碳化物分 解为石墨的过程。
2）合金工具钢 牌号： 例1：低合金工具钢: 9SiCr “9” 表示平均w(C)=0.9%， “Si”表示平均w (Si) <1.5% ， “Cr”表示平均 w(Cr)<1.5%。
用途：合金工具钢的力学性能 优于碳素工具钢， 广泛用于制造各种刃具、量具、模 具等。 如钻头、绞刀、量块和冲模等。
图1-16 硬质合金冲模
（2)冷却速度 1）慢冷：利于石墨析出并长大，形成灰口， 2）快冷：石墨来不及析出， 碳以Fe3C存在，形成白口。
注： 要获得所需的组织和性能的铸件，应根据铸件的壁厚， 控制铸件中碳和硅的含量，配合以适当的含锰量，并严格控 制硫、磷的含量。
九年级化学常见的金属材料1
九年级化学常见的金属材料1
常见的金属材料有铁、铜、铝、锡、铅、锌、汞、金、银等。
1.铁：铁是一种最常见的金属材料，具有良好的导电性和导热性。铁
的原子序数为26，属于第3周期第8族元素。铁被广泛应用于建筑、交通、机械、电子等领域，如建筑钢材、汽车、火车、船舶等。铁的矿石主
要是赤铁矿，可以通过炼铁的过程将其提炼出来。
2.铜：铜是一种耐腐蚀的金属，有很高的导电性和导热性。铜的原子
序数为29，属于第4周期第1族元素。铜广泛应用于电子、电力、建筑
等领域，如导线、电缆、管道等。铜还被用于制作家具、厨具等生活用品。铜矿石主要有黄铜矿和辉铜矿，可以通过提炼的方式得到纯铜。
3.铝：铝是一种轻质金属，具有良好的导电性和导热性。铝的原子序
数为13，属于第3周期第13族元素。铝广泛应用于航空、建筑、汽车等
领域，如航空器、建筑材料、汽车部件等。铝的矿石主要是石脑油，通过
电解的方式将其提炼成纯铝。
4.锡：锡是一种软质金属，具有低熔点和良好的可塑性。锡的原子序
数为50，属于第5周期第14族元素。锡广泛用于锡合金、焊接、镀锡等
领域，如锡黄铜、锡铅合金、焊锡线等。锡矿石主要是锡石和皮曼石，可
通过提炼的方式得到锡。
5.铅：铅是一种重金属，具有较高的密度和良好的腐蚀抗性。铅的原
子序数为82，属于第6周期第14族元素。铅广泛应用于电池、防护材料
等领域，如汽车蓄电池、铅板、防护服等。铅矿石主要有方铅矿和白铅矿，可以通过炼铅的方式得到纯铅。
6.锌：锌是一种抗腐蚀的金属，具有良好的导电性和可塑性。锌的原
子序数为30，属于第4周期第12族元素。锌广泛应用于镀锌、合金制造
常见的金属材料
10、用金属的化学式填空：
(1)体温表中的液态金属是 Hg; （2）广泛用于航空工业、造船工业的金属是 Al; （3）包装糖果、香烟的银白色金属是 Al ; （4）干电池的金属筒是 Zn ;
11、用一氧化碳与氧化铁反应炼铁时，可观察到
直玻璃管中的现象是红色的粉末变为 黑色，反应的 化学方程式是Fe2O3+3CO=高=温=2Fe+3CO2，试管 内的现象是 澄清石灰水变浑浊 ，反应的化学 方程式是 CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O ， 酒精灯处反应的化学方程式是 2CO+O2点==燃=2CO2。 做该实验之前应先 停止加热 ，然后通入一会儿C。O
7.稀有金属（俗称“稀土”）：铌、钽、锆、镥、 金、镭、铪、铀等因为地壳中含量较少，或较分
散的金属。
赣南的别称：“世界钨都” 赣县等地: “稀土王国”
考虑物质的用途时， 首先要考虑物质的_性__质__， 还需要考虑那些因素？
二、合金
由一种金属跟其他一种或几种金属（或金属与非金属） 一起熔合而成的具有金属特性的物质。 注意：合金的形成过程属于 物理 变化， 合金是一种 混合物而不是化合物。
常见的合金有铁合金、铝合金、铜合金、 钛合金等许多种
钢铁是使用最多的金属材料.
日常生活中的金属材料—合金
1、铁的合金----生铁和钢的比较
常见的金属材料完整版
生活将会变得怎样”为题，写
一篇科学小论文。
一些金属的物理性质
物理性质 物理性质比较
导电性(以银的导电 性为100作标准) 密度/(g· -3) cm 熔点/℃
硬度(以金刚石的硬 度为10作标准)
银 铜 金 铝 锌 铁 铅 优 100 99 74 61 27 17 7.9
良
金 铅 银 铜 铁 锌 铝 大 小 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 高 大 钨 铁 铜 银 金 铜 银
“鸟巢”采用了当今先进的建 筑科技,其中钢结构是世界上独 一无二的。“鸟巢”钢结构总 重4.2万吨，最大跨度343米， 而且结构相当复杂，在设计中 采用了高强度的Q460钢材.“鸟 巢”结构设计奇特新颖，而这 次搭建它的钢结构的Q460也 有很多独到之处：Q460是一 种低合金高强度钢，它在受力 强度达到460兆帕时才会发生 塑性变形，这个强度要比一般 钢材大，因此生产难度很大。 现在具有知识产权的国产 Q460钢材，撑起“鸟巢”的 铁骨钢筋。
常用于电镀和作干电池电极的金属是＿＿ ； 锌 生铁和钢是哪种金属的合金＿＿； 铁 包装糖果、香烟的银白色金属材料＿＿； 铝 常用于制造电线和电缆的金属＿＿＿； 铜 铝
常用于航空制造飞机等材料的金属_______ 。 钛 铝
黄金饰品中的假货常常鱼目混珠，社会上有些 不法分子常以黄铜冒充黄金进行诈骗活动。因为黄 铜（Cu—Zn合金）单从颜色、外形上看，与黄金极 为相似，所以很难区分，请想办法来鉴别真假“黄 金”。 物理方法：1、测密度 2、看硬度 化学方法：1、在空气中灼烧 2、放入盐酸中
常见的金属材料
⑶炼铁设备——高炉
⑶炼钢设备 ——平炉、电炉、转炉
• ⑷良好延展性 • 延性最好金属——铂 • 展性最好金属——金 • ⑸良好导电导热性能 • 导电性最好的前三位金属 • ——Ag、Cu、Al
金属之最
•地壳中含量最多的金属元 素——Al •人体中含量最多的金属元 素——Ca •目前世界上年产量最多的金 属——Fe
2、金属材料分类
• ⑴黑色金属（铁、锰、铬） • ⑵有色金属 • ①轻金属（密度小于4.5g/cm3） • ②重金属 • ③稀土金属 • ④稀散金属 • ⑤贵金属
二、合金
• 1、定义：一种 加热熔合其 他 .或 ，而形成的具有 的物质。 • 2、合金与单质性质差异 • 合金：颜色可能有所改变、硬度更高、 熔沸点更低 • 原因：组成、内部组成结构改变。
3、常见合金
• ⑴铁合金
生铁
含元素
差异 （含碳量）
钢 Fe、C
2％～0.03％Biblioteka Baidu
Fe、C
4.3％～2％
炼钢生铁（白口） 铸造生铁（灰口）
分类
合金钢 碳素钢
钢铁性质差异
• 生铁：强度差， 碳素钢分类： • 不能锻轧 • 低碳钢（含碳<0.3％） • 钢：硬度高， • 中碳钢（0.3％～0.6％） 具有良好延展 • 高碳钢（>0.6％） 性合弹性，机 • 性能： • 含碳量越低，韧性越好； 械性能好，可 • 含碳量越高，硬度越大 以锻轧合铸造
24种常用金属材料及特性
1、45——优质碳素结构钢，是最常用中碳调质钢
主要特征: 最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理。应用举例: 主要用于制
造强度高的运动件，如透平机叶轮、压缩机活塞。轴、齿轮、齿条、蜗杆等。
焊接件注意焊前预热，焊后消除应力退火。2、Q235A（A3钢）——最常用的
碳素结构钢主要特征: 具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷冲压性能，以及一
定的强度、好的冷弯性能。应用举例: 广泛用于一般要求的零件和焊接结构。
如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构、桥梁等。3、40Cr——使用最广泛的钢种之一，属合金结构钢主要特征: 经调质处理后，具有良好的综合力学性能、低温冲击韧度及低的缺口敏感性，
淬透性良好，油冷时可得到较高的疲劳强度，水冷时复杂形状的零件易产生裂纹，冷弯塑性中等，回火或调质后切削加工性好，但焊接性不好，易产生裂纹，焊前应预热到100～150℃，一般在调质状态下使用，还可以进行碳氮共渗和高
频表面淬火处理。应用举例:调质处理后用于制造中速、中载的零件，如机床
齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等，调质并高频表面淬火后用于制造表面高
硬度、耐磨的零件，如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、套筒、销子、连杆、螺
钉螺母、进气阀等，经淬火及中温回火后用于制造重载、中速冲击的零件，如
油泵转子、滑块、齿轮、主轴、套环等，经淬火及低温回火后用于制造重载、
低冲击、耐磨的零件，如蜗杆、主轴、轴、套环等，碳氮共渗处即后制造尺寸
较大、低温冲击韧度较高的传动零件，如轴、齿轮等。4、HT150——灰铸铁
24种常用金属材料及特性
1、45——优质碳素结构钢，是最常用中碳调质钢
主要特征: 最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理。应用举例: 主要用于制造强度高的运动件，如透平机叶轮、压缩机活塞。轴、齿轮、齿条、蜗杆等。焊接件注意焊前预热，焊后消除应力退火。
2、Q235A（A3钢）——最常用的碳素结构钢
主要特征: 具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷冲压性能，以及一定的强度、好的冷弯性能。应用举例: 广泛用于一般要求的零件和焊接结构。如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构、桥梁等。
3、40Cr——使用最广泛的钢种之一，属合金结构钢
主要特征: 经调质处理后，具有良好的综合力学性能、低温冲击韧度及低的缺口敏感性，淬透性良好，油冷时可得到较高的疲劳强度，水冷时复杂形状的零件易产生裂纹，冷弯塑性中等，回火或调质后切削加工性好，但焊接性不好，易产生裂纹，焊前应预热到100～150℃，一般在调质状态下使用，还可以进行碳氮共渗和高频表面淬火处理。
应用举例:调质处理后用于制造中速、中载的零件，如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等，调质并高频表面淬火后用于制造表面高硬度、耐磨的零件，如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、套筒、销子、连杆、螺钉螺母、进气阀等，经淬火及中温回火后用于制造重载、中速冲击的零件，如油泵转子、滑块、齿轮、主轴、套环等，经淬火及低温回火后用于制造重载、低冲击、耐磨的零件，如蜗杆、主轴、轴、套环等，碳氮共渗处即后制造尺寸较大、低温冲击韧度较高的传动零件，如轴、齿轮等。
金属材料有哪些
金属材料有哪些
金属材料是指由一种或多种金属元素构成的材料。金属材料具有良好的导电性、导热性、可塑性和可焊接性等特点，被广泛应用于工业、建筑、制造和电子等领域。以下是一些常见的金属材料。
1. 铁（Fe）：铁是最常见的金属材料之一，具有良好的强度和韧性。它被广泛用于制造建筑材料、汽车、机械和航天器等。
2. 铝（Al）：铝具有较低的密度和良好的强度，同时具有良好的耐腐蚀性。因此，铝被广泛用于航空航天、汽车、包装和建筑等领域。
3. 镁（Mg）：镁是一种轻金属，具有较低的密度和良好的可
塑性。镁被广泛用于制造航空航天器、电子设备和运动器材等。
4. 钛（Ti）：钛具有较低的密度、良好的耐腐蚀性和高强度。它被广泛应用于航空航天、医疗设备和化工设备等。
5. 铜（Cu）：铜是一种良好的导电材料，具有良好的导热性
和可塑性。它被广泛应用于电气工程、制造业和建筑业等。
6. 锌（Zn）：锌是一种较为常见的金属，具有良好的防腐蚀性。它常用于镀锌钢铁、电池和化学品等。
7. 铅（Pb）：铅具有较高的密度和良好的可塑性，同时也具
有较高的韧性和耐腐蚀性。它被广泛用于电池、焊接材料和防
辐射材料等。
8. 银（Ag）：银具有出色的导电性和导热性，被广泛应用于
电子和光学设备、饰品和医疗器械等领域。
9. 黄金（Au）：黄金具有良好的导电性、耐腐蚀性和韧性，
同时也具有高的装饰价值。它被广泛用于珠宝、电子器件和医疗器械等。
10. 铂（Pt）：铂是一种稀有贵金属，具有良好的耐热性和耐
腐蚀性。它被广泛用于化工、电子和医疗设备等。
除了以上的金属材料，还有一些其他的金属材料如钢（主要是碳钢、不锈钢）、镍合金（如铜镍合金、铁镍合金）、钨（用于制造灯丝和电子器件）等，它们也在各个领域得到广泛应用。
常用金属材料
2、铝合金
铝合金可分为变形铝合金和铸造铝合金两大 类。
3、铝合金的牌号
铸造铝合金（ZL）按成分中铝以外的主 要元素硅、铜、镁、锌分为四类，代号 编码分别为100、200、300、400。
ZL109
这是复杂合金化的Al-Si-Cu-Mg-Ni合金， 由于含Si量提高，并加入了Ni，使合金具 有优良的铸造性能和气密性能以及较高 的高温强度，耐磨性和耐蚀性也得到提 高，线膨胀系数和密度也有较大的降低， 适合制作内燃发动机活塞及要求耐磨且 尺寸、体积稳定的零件。主要用金属型 铸造和砂型铸造。
青铜按照生产方法的不同分为压力加工 青铜和铸造青铜二类。 青铜牌号的表示方法：代号“Q”+主加 元素符号+主加元素含量百分数(如后边 还有几组数字，则为其它元素含量百分 数)。如属铸造青铜，再加上“Z”字。 QSn4-3 常见青铜种类： 锡青铜、 铝青铜 、铍青铜
注：由于碳钢成本低，是通常制造各种构件的基 本材料。但是，碳钢有以下局限性： (1) 碳钢的强度很难超过690MPa，除非塑性 和韧性有明显的下降。 (2) 厚截面碳钢零件淬火时无法全部得到马 氏体组织，即不能淬透。 (3) 碳钢的抗腐蚀性和抗氧化性较差。
二、 合金钢
铁、碳和合金元素是合金钢的基本组元。 合金钢的强度高，塑韧性优于碳钢，抗腐 蚀性和抗氧化性也好。
常用金属材料介绍
常用金属材料介绍
金属材料是一类重要的工程材料，广泛应用于各个领域，包括建筑、
汽车制造、电子设备等。以下是介绍几种常用金属材料的详细内容。
1.钢：钢是一种由铁和一定量的碳组成的金属合金。其优点包括高强度、耐磨损、耐腐蚀等。根据不同的成分和处理工艺，钢可以分为低碳钢、中碳钢、高碳钢、合金钢等多种类型。钢常用于建筑结构、汽车零件、机
械设备等领域。
2.铝：铝是一种轻便、耐腐蚀的金属材料。它具有良好的导电性和导
热性，随着技术的进步，铝的强度不断提高，使其成为汽车、飞机等领域
的理想选择。此外，铝具有良好的可塑性，能够通过压铸、锻造、拉伸等
加工方法得到各种复杂形状的产品。
3.铜：铜是一种良好的导电、导热和耐腐蚀的金属材料。它具有优异
的可塑性和可焊性，可以通过冷加工、热加工等方法获得不同形状的产品。铜广泛用于电子设备、暖通设备、电线电缆等领域。
4.镁：镁是一种轻便、高强度的金属材料。它具有优异的加工性、耐
腐蚀性和导电性。镁及其合金在航空、汽车等领域被广泛使用，可以制造
轻质结构件和引擎零件。
5.不锈钢：不锈钢是一种抗腐蚀性能优异的金属材料。它的主要成分
是铁、铬和少量的镍等元素。不锈钢具有高强度、高硬度、耐高温和耐氧
化的特点，适用于制造化工设备、餐具、建筑装饰等领域。
6.锡：锡是一种柔软、延展性良好的金属材料。锡具有低熔点和良好
的焊接性能，适合用于电子设备、饮料包装等领域。此外，锡合金还可以
用于制造铸造和压铸件。
7.镍：镍是一种具有优异耐腐蚀性和高温性能的金属材料。由于镍的抗腐蚀性能良好，常用于化工设备、海洋工程等领域。镍合金还具有优异的力学性能和热特性，适合用于高温、高压环境下的应用。
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铅熔点为 327.7 ℃
锡 熔 点 为
232.1
℃
焊 说明：制成合金之后，焊锡
锡 熔
的熔点低于两种纯金属的熔点。
点
为 结论：由于物质的组成的改变
183 ℃
其性能也发生了改变。
2、合金与金属性质比较
? 合金颜色更鲜艳，多样
? 合金的硬度一般比各成分金属的硬度 大
? 多数合金的熔点低于组成它的成分金 属
而且结构相当复杂，在设计中 采用了高强度的Q460钢材.“鸟 巢”结构设计奇特新颖，而这 次搭建它的钢结构的Q460也 有很多独到之处：Q460是一
种低合金高强度钢，它在受力 强度达到460兆帕时才会发生 塑性变形，这个强度要比一般 钢材大，因此生产难度很大。 现在具有知识产权的国产 Q460钢材，撑起“鸟巢”的 铁骨钢筋。
⑤合金的主要性质类似于 金属
常见的合金黄铜（Cu、Zn合金）
铜合金
青铜（Cu、锡Sn合金）
白铜（Cu、镍Ni合金）
铁合金
生铁（含碳量：2%--4.3%）
低碳钢 硬
度韧
ห้องสมุดไป่ตู้
钢（含碳量：0.03%--2%）
中碳钢
越 大
性 越
高碳钢
好
纯金属： 铁、铜、锌、镁、铝等
金属
材料 合金：铁合金、铝合金、钛合金、铜合金
铁 河北沧州的 狮子(宋代)
铝合金 钛合金
不锈钢 锰钢
二、合金
?1、定义：
在一种金属中加热熔合其他金属或非金
属而形成的具有金属特性的物质。
①合金的形成过程属于 物理 变化
金属 Mg Fe
熔点 649 1535
沸点 1090 2750
Mg和 Fe 能用加热
熔合的方法形成合金吗？ 为什么？
② 合金中一定含有 金属 ③合金一定为 混合 物 ④合金中元素以的形式存在 单质
（铜是紫红色，金是黄色）
常温下一般是固体（汞是液体）
密度
硬度 较大 熔点、沸较点大
有良好的
较高性
有良好的 导电性 、导热
延展
铂的 延性好，可以抽成直径仅有1/5000㎜ 的细丝；
金的 展性好，可以压成厚度只有1/10000 ㎜的薄片；
钨的 熔点高，可以做灯丝； 铜的 导电性好，广泛用于电子制造业 （如印刷电路版）；
1、以下铁的用途，涉及了哪些铁的性质？
（1）烧菜用的铲子是铁制的，一般都要装上木柄 铁有良好的导热性
（2）铁块可以制成铁丝或铁片 铁具有延展性
（3）油罐车行驶时罐内石油振荡产生静电， 易发生火险，因此，车尾有一条拖地的铁链
铁具有导电性
2、在铁、铝、铜、锌、钛五种金属中：
常用于电镀和作干电池电极的金属是＿锌＿ ； 生铁和钢是哪种金属的合金＿铁＿； 包装糖果、香烟的银白色金属材料＿铝＿； 常用于制造电线和电缆的金属＿铜＿铝＿； 常用于航空制造飞机等材料的金属_钛____铝__ 。
黄金饰品中的假货常常鱼目混珠，社会上有些 不法分子常以黄铜冒充黄金进行诈骗活动。因为黄 铜（Cu—Zn合金）单从颜色、外形上看，与黄金极 为相似，所以很难区分，请想办法来鉴别真假“黄 金”。
物理方法：1、测密度 2、看硬度
化学方法：1、在空气中灼烧 2、放入盐酸中
“鸟巢”采用了当今先进的建 筑科技,其中钢结构是世界上独 一无二的。“鸟巢”钢结构总 重4.2万吨，最大跨度343米，
金的 稀有象征着富有和高，贵常用于制
作做饰品等。
一些金属的物理性质
物理性质 导电性(以银的导电 性为100作标准)
密度/(g·cm-3)
熔点/℃
硬度(以金刚石的硬 度为10作标准)
物理性质比较
优银 铜 金 铝 锌 铁 铅
良
100 99 74 61 27 17 7.9
大 金 铅 银 铜 铁 锌 铝小 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7
金属的分类 黑色金属（包括铁、铬、锰）
一、冶金工业上
有色金属（铁、铬、锰以外的金属）
二、按密度大小
轻金属（密度小于4.5g/cm3） 如：钠、钙、镁、铝等
重金属（密度大于4.5g/cm3）
三、按是否 稀有
如：汞、铜、镉、铅等 常见金属（铁、铝等）
稀有金属（锆、铌、钼等）
地壳中含量最多的金属元素是 _铝___ 人体中含量最多的金属元素是 _钙___ 导电、导热 性最好的金属是 ___银___ 目前世界年 产量最高 的金属是_铁___ 延性最好的金属是 __________铂___ 展性最好的金属是 __________金___ 熔点最低 的金属是 _______________汞_____
为什么我们日常生活中用的最多的
？ 是合金材料而不是纯金属材料
探究二
探究金属与合金性质的差异
提出问题： 猜想与假设：
金属与合金在颜色、硬度、 熔点上有什么差异？
制定计划：
进行实验：
比较纯金属与合金的硬度大 小
黄铜是铜与锌的合金
比较纯金属与合金的熔点高
低 现象：最先熔化的是焊锡， 其次是锡，最后熔化的是铅。
高 钨 铁 铜 金 银 铝 锡低
3410 1535 1083 1064 962 660 232
大铬铁 银 铜 金 铝 铅 小
9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5
讨论：4312、..为为为银什什什的么么么导有灯菜电的泡铁刀性里制的、比品灯镰铜如丝刀好水用、，龙钨锤为头制等子什而要不等么镀用用电铬锡铁线？制制一？ 如果如而般镀果不用金用用铜会锡铅制怎制制而样的？？不话，用可银能制会？出现什么情况？
我们的日常生 活
离不开金属
应用广泛的金属材料
第一节 常见的金属材料
探究一： 探究金属的物理性质
1、色泽
我们已知道：
金属的物理性质
有
。
2、状态 3、密度
提出问题： 其他方面的物理 性质是怎样的？
4、硬度 5、熔、沸点 6、延展性
金属还具有的物理性质
是
。
7、导电、导热性
一、金属的物理性质 大部分银白色金属光泽
? 合金的抗腐蚀能力一般强于组成它的 成分金属
讨论：为什么合金与纯金属 在性质上存在着较大的差异 ？
组成 → 结构 → 性质
铜钱在历史上是一种广为流通的货币，铜的 熔点是1083.4℃，铁的熔点是1534.8 ℃，从 物理、化学性质的角度说明，为什么用铜而 不用铁来铸造货币？
熔点比铁低易加工
耐腐蚀
熔点最高 的金属是 _______________钨______ 密度最大 的金属是__________锇___ 密度最小 的金属是 _______________锂____
考虑物质的用途时， 物质的性质 需要考虑那些因素？
青铜
后母戊鼎（商代）
东汉晚期的青铜奔马（马踏飞燕) 现已成为我国的旅游标志 .