金属材料中Si、C、Mn S、P等元素的作用及影响
1、硅 (Si ):在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15 —0.30%
的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。含硅1—4%的度，故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入 1.0 —1.2%的硅，强度可提高15—20% 硅和低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。硅量增加，会降低钢的焊接性能。
硅能溶于铁素体和奥氏体中提高钢的硬度和强度，其作用仅次于磷，较锰、镍、铬、钨、
钼和钒等元素强。但含硅超过3%时,将显著降低钢的塑性和韧性。硅能提高钢的弹性极限、
屈服强度和屈服比((T S/ dlb)及疲劳强度和疲劳比(&1/ (T t等，这是硅或硅锰钢可作为弹簧钢种的缘故。
硅能降低钢的密度、热导率和电导率。能促使铁素体晶粒粗化。降低矫顽力。有减小晶
体的各向异性倾向，使磁化容易，磁阻减小，可用来生产电工用钢，所以硅钢片的磁滞损耗
较低，硅能提高铁素体的磁导率，使硅钢片在较弱磁场下有较高的磁感强度。但在强磁场下，
硅降低钢的磁感强度。硅因有强的脱氧力，从而减小了铁的磁时效作用。
含硅的钢在氧化气氛中加热时，表面将形成一层SiO2薄膜，从而提高钢在高温时的抗
氧化性。
硅能促使铸钢中的柱状晶成长，降低塑性。硅钢若加热或冷却较快，由于热导率低，钢
的内部和外部温差较大，因而易裂。
硅能降低钢的焊接性能。因为与氧的亲合力硅比铁强，在焊接时容易生成低熔点的硅酸
盐，增加熔渣和熔化金属的流动性，引起喷溅现象，影响焊缝质量。硅是良好的脱氧剂。用铝脱氧时酌加一定量的硅，能显著提高铝的脱氧能力。硅在钢中本来就有一定的残存，这是
由于炼铁炼钢作为原料带入的。在沸腾钢中，硅限制在V 0.07%，有意加入时，则在炼钢时
加入硅铁合金。
(1)对钢的显做组织及热处理的作用
A、作为钢中的合金元素，其含量一般不低于0.4 %。以固溶体形态存在于铁素体或奥氏体中，缩小奥氏体相区
B、提高退火、正火和淬火温度，在亚共析钢中提高淬透性
C、硅不形成碳化物，有强烈的促进碳的石墨化的作用，在硅含量较高的中碳和高碳钢中，如不含有强碳化物形成元素，易在一定温度条件下发生石墨化
D、在渗碳钢中，硅减小渗碳层厚度和碳的浓度
E、硅对钢水有良好脱氧作用
⑵对钢的力学性能的作用
A、提高铁素体和奥氏体的硬度和强度，其作用较Mn、Ni、Cr . W、Mo、V等更强；显
著提高钢的弹性极限、屈服强度和屈强比(T s/ T.b并提高应劳强度和疲劳比(T1/T b)
B、硅含量超过3 %时显著降低钢的塑性和韧性；硅提高塑/脆转变温度
C、硅易使钢中形成带状组织，使横向性能低于纵向性能
D、改善钢的耐磨性能
⑶对钢的物理、化学及工艺性能的作用
A、降低钢的密度、热导率、电导率和电阻温度系数
B、硅钢片的涡流损耗量显著低于纯铁，矫顽力、磁阻和磁滞损耗较低. 磁导率和磁感强度较高。但
在强磁场中，硅降低磁感强度
C、提高高温时钢的抗氧化性能，但硅含量高时，表面脱碳加剧
D、硅含量超过2.5 %的钢，其变形加工较为困难
E、硅降低钢的可焊性
⑷在钢中的应用
A、在普通低合金钢中提高强度，改善局部腐蚀抗力，在调质钢中提高淬透性和抗回火性，是多元合金结构钢中的主要合金组元之一
B、硅含量为0.5 %-2.8 %的SiMn或SiMnB钢(碳含量0.5 % -0.7 %)广泛用于高载荷弹黄材料，同时加人W、V、Mo、Nb、Cr等强碳化物形成元素
C、硅钢片为含硅1.O % -4.5 %的低碳和超低碳钢，用于电机和变压器
D、在不锈钢和耐蚀钢中，与Mo、W、Cr、Al、Ti、N等配合，提高抗蚀和抗高温氧化能力
E、硅含量较高的石墨钢用于冷作模具材料
2、碳(C)：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当
碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过
0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。典型的例子是低碳钢、高碳钢、高碳钢力学性能变化。
3、锰 (Mr):在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30 —0.
50%在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40% 含锰11 —14%勺钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。形成奥低体组织，降低碳的危害
在低含量范围内，对钢有很大的强化作用，提高强度、硬度和耐磨性
降低钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性
高含量范围内为主要奥氏体化元素
锰是良好的脱氧剂和脱硫剂。钢中一般都含有一定量的锰，它能消除或减弱由于硫所
引起的钢的热脆性，从而改善钢的热加工性能。
锰和铁形成固溶体，提高钢中铁素体和奥氏体的硬度和强度；同时又是碳化物形成元素，
进入渗碳体中取代一部分铁原子。锰在钢中由于降低临界转变温度。起到细化珠光体的作用。
也间接地起到提高珠光体钢强度的作用；锰稳定奥氏体组织的能力仅次于镍，也强烈增加钢
的淬透性。已用含量不超过2%的锰与其他元素配合制成多种合金钢。
锰具有资源丰富、效能多样的特点，获得了广泛的应用，如含锰较高的碳素结构钢、弹
簧钢。
在高碳高锰耐磨钢中。锰含量可达10% —14%，经固溶处理后有良好的韧性，当受到
冲击而变形时，表面层将因变形而强化，具有高的耐磨性。
锰与硫形成熔点较高的MnS。可防止因FeS而导致的热脆现象。锰有增加钢晶粒粗化
的倾向和回火脆性敏感性。若冶炼浇铸和锻轧后冷却不当，容易使钢产生白点。
(1)对钢的显做组织及热处理的作用
A、锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，工业用钢中一般均含有一定量的锰
B、锰固溶于铁素体和奥氏体中?扩大奥氏体区，使临界温度A4点升高，A3点降低，（a +丫）区下移?当锰含量超过12 %时，上临界点降至室温以下，使钢在室温时形成单一奥氏体组
织。在降低共析温度同时，使共析体中的碳含量减少
C、锰强烈降低钢的Ar1和马氏体转变温度（其作用仅次于碳）和钢中相变的速度，提高钢的淬透性，增加残余奥氏体含量
D、使钢的调质组织均匀、细化，避免了渗碳层中碳化物的聚集成块，但增大了钢的过热敏感性和回火脆性倾向
E、锰是弱碳化物形成元素
⑵对钢的力学性能的作用
A、锰强化铁素体或奥氏体的作用不及碳，磷、硅，在增加强度的同时，对延展性无影响
B、由于细化了珠光体，显著提高低碳和中碳珠光体钢的强度，使延展性有所降低
C、通过提高淬透性而提高了调质处理索氏体钢的力学性能
D、在严格控制热处理工艺、避免过热时的晶粒长大以及回火脆性的前提下，锰不会降低钢的韧性
⑶对钢的物理、化学及工艺性能的作用
A、随锰含量的增加，钢的热导率急剧下降，线胀系数上升，使快速加热或冷却时形成较
大内应力，工件开裂倾向增大
B、使钢的电导率急剧降低，电阻率相应增大，电阻温度系数下降
C、使矫顽力增大，饱和磁感、剩余磁感和磁导率均下降，因而锰对永磁合金有利，对软磁
合金有害
D、锰含量很高时，钢的抗氧化性能下降
E、使钢中的硫形成较高熔点的MnS，避免了晶界上的FeS薄膜，消除钢的热脆性，改善热加工性能
F、高锰奥氏体钢的变形阻力较大，且钢锭中柱状结晶明显，锻轧时较易开裂
G、由于提高了淬透性和降低了马氏体转变温度，对焊接性能有不利影响。在适当范围内应降低碳含量
⑷在钢中的应用
A、易切削钢中常有适量的锰和磷，MnS夹杂使切屑易于碎断
B、普通低合金钢中利用锰来强化铁素体和珠光体，提高钢的强度，锰含量一般为1% -2%
C、渗碳和调质合金结构钢的许多系列中含有不超过 2 %的锰
D、弹簧钢、轴承钢和工具钢中利用锰强烈提高淬透性的作用，可采用油淬和空冷的淬火工艺，减少开裂、扭曲和变形
E、耐磨钢、无磁钢、不锈钢、耐热钢，包括高碳高锰耐磨铸钢（C:1.0 % -1.4%, Mn:10 % -1 4%）,中碳高锰无磁钢（C:0.3 %-0.6% , Mn:18 % -19%）,低碳高锰不锈钢（有Cr ,无Ni或少N i），高锰耐热钢（以Mn代Ni的耐热不起皮钢，或含有Al、Mo、V等）
4、硫（S）:硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的延展性和
韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含
量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。
提高硫和锰的含量，可改善钢的被切削性能，在易切削钢中硫作为有益元素加入。硫在
钢中偏析严重，恶化钢的质量。在高温下，降低钢的塑性，是一种有害元素，它以熔点较低的FeS的形式存在；单独存在的FeS的熔点只有1190 C，而在钢中与铁形成共晶体的共晶
温度更低，只有988C，当钢凝固时，硫化铁析集在原生晶界处。钢在1100-1200 C进行轧
制时，晶界上的FeS就将熔化，大大地削弱了晶粒之间的结合力，导致钢的热脆现象。因此
对硫应严加控制，一般控制在0.020%-0.050%。为了防止因硫导致的脆性，应加入足够的锰，
使其形成熔点较高的MnS o若钢中含硫量偏高，焊接时由于SO2的产生，将在焊接金属内
形成气孔和疏松，
5、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变
坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低
些。
磷在钢中固溶强化和冷作硬化作用强，作为合金元素加入低合金结构钢中，能提高其强
度和钢的耐大气腐蚀性能，但降低其冷冲压性能。磷与硫和锰联合使用，能增加钢的被切削性能，增加加工件的表面质量，用于易切钢，所以易切钢含磷也较高。磷溶于铁素体，虽然能提高钢的强度和硬度，最大的害处是偏析严重，增加回火脆性，显著降低钢的塑性和韧性，致使钢在冷加工时容易脆裂，也即所谓”冷脆”现象。磷对焊接性也有不良影响。磷是有害元
素，应严加控制，一般含量不大于0.030%-0.040%°
6、铬（Cr）:在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降
低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元
素。
铬能增加钢的淬透性并有二次硬化作用。可提高高碳钢的硬度和耐磨性而不使钢变脆；含量超过12%时。使钢有良好的高温抗氧化性和耐氧化性介质腐蚀的作用。还增加钢的热强
性，铬为不锈耐酸钢及耐热钢的主要合金元素。
铬能提高碳素钢轧制状态的强度和硬度。降低伸长率和断面收缩率。当铬含量超过15%
时，强度和硬度将下降，伸长率和断面收缩率则相应地有所提高。含铬钢的零件经研磨容易获得较高的表面加工质量。
铬在调质结构钢中的主要作用是提高淬透性。使钢经淬火回火后具有较好的综合力学性
能，在渗碳钢中还可以形成含铬的碳化物，从而提高材料表面的耐磨性。
含铬的弹簧钢在热处理时不易脱碳。铬能提高工具钢的耐磨性、硬度和红硬性。有良好的回
火稳定性。在电热合金中，铬能提高合金的抗氧化性、电阻和强度。
（1）对钢的显做组织及热处理的作用
A、铬与铁形成连续固溶体，缩小奥氏体相区城。铬与碳形成多种碳化物，与碳的亲和力大
于铁和锰而低于钨、钼等.铬与铁可形成金属间化合物b相（FeCr）
B、铬使珠光体中碳的浓度及奥氏体中碳的极限溶解度减少
C、减缓奥氏体的分解速度，显著提高钢的淬透性?但亦增加钢的回火脆性倾向⑵对钢的力学性能的作用
A、提高钢的强度和硬度.时加入其他合金元素时，效果较显著
B、显著提高钢的脆性转变温度
C、在含铬量高的Fe-Cr合金中，若有b相析出，冲击韧性急剧下降
⑶对钢的物理、化学及工艺性能的作用
A、提高钢的耐磨性，经研磨，易获得较高的表面光洁度
B、降低钢的电导率，降低电阻温度系数
C、提高钢的矫顽力和剩余磁感?广泛用于制造永磁钢
D、铬促使钢的表面形成钝化膜，当有一定含量的铭时，显著提高钢的耐腐蚀性能（特别
是硝酸）。若有铬的碳化物析出时，使钢的耐腐蚀性能下降
E、提高钢的抗氧化性能
F、铬钢中易形成树枝状偏析，降低钢的塑性
G、由于铬使钢的热导率下降，热加工时要缓慢升温，锻、轧后要缓冷⑷在钢中的应用
A、合金结构钢中主要利用铬提高淬透性，并可在渗碳表面形成含铬碳化物以提高耐磨性
B、弹簧钢中利用铬和共他合金元素一起提供的综合性能
C、轴承钢中主要利用铬的特殊碳化物对耐磨性的贡献及研磨后表面光沽度高的优点
D、工具钢和高速钢中主要利用铬提高耐磨性的作用，并具有一定的回火稳定性和韧性
E、不锈钢、耐热钢中铬常与锰、氮、镍等联合便用，当需形成奥氏体钢时，稳定铁素体的
铬与稳定奥氏体的锰、镍之间须有一定比例，如Cr18Ni9等
F、我国铬资源较少?应尽量节省铬的使用
7、镍（Ni）:镍能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐
腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源，故应尽量采用其他合金
元素代用镍铬钢。
8、辛目（Mo）:钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强
度和抗蠕变能力（长期在高温下受到应力，发生变形，称蠕变）。结构钢中加入钼，能提高机械性能。还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。
钼在钢中能提高淬透性和热强性。防止回火脆性，增加剩磁和矫顽力以及在某些介质中
的抗蚀性。
在调质钢中，钼能使较大断面的零件淬深、淬透，提高钢的抗回火性或回火稳定性，使零件可以在较高温度下回火，从而更有效地消除（或降低）残余应力，提高塑性。
在渗碳钢中钼除具有上述作用外，还能在渗碳层中降低碳化物在晶界上形成连续网状的
倾向，减少渗碳层中残留奥氏体，相对地增加了表面层的耐磨性。
在锻模钢中，钼还能保持钢有比较稳定的硬度，增加对变形、开裂和磨损等的抗力。
在不锈耐酸钢中，钼能进一步提高对有抗酸（如蚁酸、醋酸、草酸等）以及过氧化氢、硫酸，亚硫酸、硫酸盐、酸性染料、漂白粉液等的抗蚀性。特别是由于钼的加入，防止了氯离子存在所产生的点腐蚀倾向。
含1%左右钼的W12Cr4V4Mo高速钢具有高的耐磨性、回火硬度和红硬性等。
（1）对钢的显做组织及热处理的作用
A、钼在钢中可固溶于铁素体、奥氏体和碳化物中，它是缩小奥氏体相区的元素
B、当钢含量较低时，与铁、碳形成复合的渗碳体；含量较高时可形成钢的特殊碳化物
C、钼提高钢的淬透性，其作用较铬强?而稍逊于锰
D、钼提高钢的回火稳定性，作为单一合金元素存在时，增加钢的回火脆性；与铬、锰等并存时，钼又降低或抑止因其他元素所导致的回火脆性
⑵对钢的力学性能的作用
A、钼对铁素体有固溶强化作用.同时也提高碳化物的稳定性?从而提高钢的强度
B、钼对改善钢的延展性和韧性以及耐磨性起到有利作用
C、由于钼使形变强化后的软化和恢复温度以及再结晶温度提高，并强烈提高铁素体的蠕变抗力，有效抑制渗碳体在450-600 C下的聚集.促进特殊碳化物的析出，因而成为提高钢的
热强性的最有效的合金元素
⑶对钢的物理、化学及工艺性能的作用
A、在含碳1.5 %的磁钢中，2% -3 %的钢提高剩余磁感和矫顽力
B、在还原性酸及强氧化性盐溶液中都能使钢表面钝化. 因此钼可以普遍提高钢的抗蚀性能，防止钢在氯化物溶液中的点蚀
C、钼含量较高(>3%)时使钢的抗氧化性恶化
D、含钼不超过8%的钢仍可以锻、轧，但含量较高时，钢对热加工的变形抗力增高
⑷在钢中的应用
A、在调质和渗碳结构钢、弹簧钢、轴承钢、工具钢、不锈耐酸钢、耐热钢、磁钢中都得到了广泛应用
B、铬钼钢在许多情况下可代替铬镍钢来制造重要的部件
C、我国富产钼，但在世界范围内的储量并不丰富。含钼钢在我国应适当发展，但钼是重要战略物资，应注意合理和节约使用
9、钛(Ti):钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密，细化晶粒力；降低时效
敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛，可避免晶间
腐蚀。
10、钒(V):钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒，提高强度和韧
性。钒与碳形成的碳化物，在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。
11、钨(W):钨熔点高，比重大，是贵生的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬
度和耐磨性。在工具钢加钨，可显著提高红硬性和热强性，作切削工具及锻模具用。
12、铌(Nb):铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性，提高强度，但塑性
和韧性有所下降。在普通低合金钢中加铌，可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能
力。铌可改善焊接性能。在奥氏体不锈钢中加铌，可防止晶间腐蚀现象。
13、钻(Co):钴是稀有的贵重金属，多用于特殊钢和合金中，如热强钢和磁性材料。
14、铜(Cu):武钢用大冶矿石所炼的钢，往往含有铜。铜能提高强度和韧性，特别
是大气腐蚀性能。缺点是在热加工时容易产生热脆，铜含量超过0.5%塑性显著降低。当铜
含量小于0.50%对焊接性无影响。
15、铝(AI):铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的铝，可细化晶粒，提高冲击韧性，如作深
冲薄板的08AI钢。铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能，铝与铬、硅合用，可显
著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性
能和切削加工性能。
16、硼(B):钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能，提高强度。
17、氮(N):氮能提高钢的强度，低温韧性和焊接性，增加时效敏感性。
(1)对钢的显做组织及热处理的作用
A、氮和碳一样可固溶于铁，形成间隙式的固溶体
B、氮扩大钢的奥氏体相区，是一种很强的形成和稳定奥氏体的元素，具效力约20倍于镍，在-定限度内可代替一部分镍用于钢中
C、渗入钢表面的氮与铬、铝、钒、钛等元素可化合成极稳定的氮化物，成为表而硬化和强化元素
促使钢形成奥氏体组织，可部分代替Ni的作用。
D、氮使高铬和高铬镍钢的组织致密坚实
E、钢中残留氮量过高会导致宏观组织疏松或气孔
⑵对钢的力学性能的作用
A、氮有固溶强化作用
B、含氮铁素体钢中，在快冷后的回火或在室温长时间停留时，由于析出超显微氮化物，可
发生沉淀硬化过程？氮也使低碳钢发生应变时效现象。在强度和硬度提高的同时，钢的韧性
下降，缺口敏感性增加，氮导致钢的脆性的特件近似磷，其作用远大于磷、氮也是导致钢产
生蓝脆的主要原因
C、提高高铬和高铬镍钢的强度，而塑性并不降低，冲击韧性还有显著提高
D、氮还能提高钢的蠕变和高温持久强度
⑶对钢的物理、化学及工艺性能的作用
A、氮对不锈钢的抗蚀性能无显著影响
B、对钢的高温抗氧化性也无显著影响，氮含量过高(如〉0.16%)可使抗氧化性恶化
C、含氮钢冷作变形硬化率较高，采用冷变形工艺时?应予注意
D、氮可降低高铬铁素体钢的晶粒长大倾向，从而改善其焊接性能
⑷在钢中的应用
A、氮作为合金元家，在钢的含量一般小于0.3%，特殊情况下可高达0.6%
B、主要应用于渗氮调质结构钢、普通低合金钢、不锈耐酸钢及耐热不起皮钢。氮在钢中作为合金元素的应用还在扩大
18、稀土(Xt):稀土元素是指元素周期表中原子序数为57-71的15个镧系元素。
这些元素都是金属，但他们的氧化物很象“土”，所以习惯上称稀土。钢中加入稀土，可以改变钢中夹杂物的组成、形态、分布和性质，从而改善了钢的各种性能，如韧性、焊接性，冷加工性能。在犁铧钢中加入稀土，可提高耐磨性。
钛对人体有哪些好处？ 1.增强人体免疫功能； 2.调节血压、血脂、血糖等生理功能； 3.广泛治疗癌肿的作用； 4.具有抗致癌因子的作用； 5.具有防治多种疾病和健身的功能； 6.具有明显的抗衰老功效； 7.具有增白美容的功效。 钛对人体到底有哪些好处？ 钛是一种具有坚硬、不生锈特性的安全、低变应原的金属。在医药和体育运动领域中被广泛使用。这种轻金属具有通过细胞电离调节身体天然电流的能力。钛具有特殊的电流特性，对人体会产生有益的生理作用且其化学性稳定，不会发生经时性的变化或变质，有益人体身心健康。因此使用钛制品可以达到精神松弛、肌肉放松、运动机能提高的效果。体温上升，热量增加会使肌肉放松，并且刺激血液流动，增加的血液流动帮助您的身体更好地清除血流中由疼痛产生的作用物和疲劳因子。有效地控制身体内的电流紊乱。疼痛与不适的消除立即见效。对粘液囊炎，坐骨神经痛、头痛这些类型的关节炎和经前综合症的短暂痛疼缓解具有明显作用。通过调节身体电流来缓解肌肉的痛疼与僵硬，改善血液循环。由于这些原因，本产品受到马拉松选手和许多日本运动员的喜爱。专业的运动数字反映较好的运动流速，更快的反射时间，以及运动成绩的提高。 钛有什么特点？ 由于金属钛呈银白色，具有熔点高(1727℃)、比重轻(4.5)、机械强度高(5)、耐低温（超低温下电阻率几乎为0）、耐磨蚀、线钛塑性良好（能薄壁化使用）、不易氧化、还原性强等特点；钛的氧化物——二氧化钛（钛白），具有无毒、良好的物理化学稳定性（1000℃煅烧后不熔于任何酸和碱）、折射指数高（2.55～2.70），以及很强的白度、着色力（1150～1650)、遮盖力（40～50g/m2）、耐温性、抗粉化等特征，被称为“颜料之王”。 钛金属有什么特点？ 强度高，重量轻，属于高档金属，主要用于航空器配件制造。要用简单方法鉴别，这个比较难，没有仪器和设备手段，要准确鉴别是无法办到的。 钛合金的性能是什么？ 比强度高、热强度高、抗蚀性好、低温性能好、化学活性大、导热系数小、弹性模量小 钛合金的性能怎么样 钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性，相继对其进行研究开发，并得到了实际应用。20世纪50～60年代，主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金，70年代开发出一批耐蚀钛合金，80年代以来，耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件 钛与其它金属比较具有什么特点？ 钛的强度大，纯钛抗拉强度最高可达180kg/mm2。有些钢的强度高于钛合金，但钛合金的比强度（抗拉强度和密度之比）却超过优质钢。钛合金有好的耐热强度、低温韧性和断裂韧性，故多用作飞机发动机零件和火箭、导弹结构件。钛合金还可作燃料和氧化剂的储箱以及高压容器。现在已有用钛合金制造自动步枪，迫击炮座板及无后座力炮的发射管。在石油工业上主要作各种容器、反应器、热交换器、蒸馏塔、管道、泵和阀等。钛可用作电极和发电站的冷凝器以及环境污染控制装置。钛镍形状记忆合金在仪器仪表上已广泛应用。在医疗中，钛可作人造骨头和各种器具。钛还是炼钢的脱氧剂和不锈钢以及合金钢的组元。钛白粉是颜料和油漆的良好原料。碳化钛，碳（氢）化钛是新型硬质合金材料。氮化钛颜色近于黄金，在装饰方面应用广泛。 钛和钛的合金大量用于航空工业，有"空间金属"之称；另外，在造船工业、化学工业、制造机械部件、电讯器材、硬质合金等方面有着日益广泛的应用。此外，由于钛合金还与人体有很好的相容性，所以钛合金还可以作人造骨。 钛的抗腐蚀性硝酸锆与氢氧化钛锆是一种应用于原子能工业和在高温高压下用作耐蚀化工材料，但在溶液中其活泼性仅次于钠。那么，在氢氧化钛溶液里加入活波的硝酸锆溶液，会发现钛把硝酸锆拒之门外。 钛材料在人体上的应用 因为钛具有较高的强度.较低的模量.以及良好的生物相容性，现在已经成为医疗上常用人体骨骼替代材料，用钛制造髋关节.肘关节，骨螺钉.膝关节.骨板.牙科植入件（也就是口腔医院讲的种植牙，价格很高），义齿支架，冠桥，和正牙丝，外科器械.心律调节器盒等。甚至现在发展到钛合金精铸假肢。有的小孩牙齿长得不整齐需要矫正，口腔医院就会用钛镍合金制成的记忆合金丝进行矫正，有的人血管在某个部位狭窄，医生就会建议植入钛材料做成的血管支架，现在人从头到脚都可以用钛材料更换部件，美国有一个68岁的彼德.霍顿心脏有严重的疾病，医生为了挽救他的生命，在他的心脏中安装了一个钛金属设备，
金属材料材质 铜有很多种 纯铜：又称紫铜含铜量在99.5%以上比如电线丝 铜锌合金：又称黄铜一般铜占60% 锌占40% 阀门锁芯 铜锡合金：又称青铜有些轴承套 铜镍合金：又称白铜银状比如钥匙（一般钥匙黄色的是黄铜白色的是白铜）最常用的就这几种 铜主要分为纯铜和合金铜 纯铜有T2,另有无氧铜系列C10100;C10200、磷脱氧铜TP1\TP2 合金铜分; 1、简单黄铜铜-锌合金； 2、复杂黄铜铜+锌+其他金属； 3、青铜：分铁青铜、磷青铜、铝青铜、铍青铜等（铜中加入除锌、镍以外的金属） 4、白铜：普通白铜、锌白铜、铁白铜、铝白铜等等（铜中加入镍为主和其他金属）
铝材的分类 （1）按有无合金成分，铝材分为纯铝及铝合金。铝合金按合金系列又分为Al-Mn合金、Al-Cu 合金、Al-Si合金和Al-Mg合金等。 （2）按压力加工能力，可分为变形铝和非变形铝（例如：铸铝）。 （3）按能否热处理强化，铝合金又分为非热处理强化铝和热处理强化铝。铝没有同素异构体，纯铝、铝锰合金、铝镁合金等不可能通过热处理相变来提高强度。但是，铝铜和铝镁硅等合金可通过固溶时效析出强化相提高强度，称为可热处理强化铝。不能通过固溶时效析出强化相提高强度的称为不可热处理强化铝。 铝合金分为： 1系：特点:含铝99.00%以上,导电性有好,耐腐蚀性能好,焊接性能好,强度低,不可热处理强化. 应用范围：高纯铝(含铝量99.9%以上)主要用于科学试验,化学工业及特殊用途. 2系：特点：:以铜为主要合元素的含铝合金.也会添加锰、镁、铅和铋为了切削性。如：2011合金，在熔练过程中要注意安全防护（会产生有害气体）。2014合金用天航空工业，强度高。2017合金比2014合金强度低一点，但比较容易加工。2014可热处理强化。缺点：晶间腐蚀倾向严重。应用范围：航空工业（2014合金），螺丝（2011合金）和使用温度较高的行业（2017合金）。 3系：特点：以锰为主要合金元素的铝合金，不可热处理强化，耐腐蚀性能好，焊接性能好。塑性好。（接近超铝合金）。缺点：强度低，但可以通过冷加工硬化来加强强度。退火时容易产生粗大晶粒。应用范围：飞机上使用的导油无缝管（3003合金），易拉罐（3004合金）。4系：以硅为主，不常用。部分4系可热处理强化，但也有部分4系合金不可热处理化。hr 5系：特点：以镁为主。耐耐性能好，焊接性能好，疲劳强度好，不可热处理强化，只能冷加工提高强度。应用范围：割草机的手柄、飞机油箱导管、防弹衣。 6系：特点：以镁和硅为主。Mg2Si为主要强化相，目前应用最广泛的合金。6063、6061用的最多、其它6082、6160、6125、6262、6060、6005、6463。6063、6060、6463在6系中强度比较低。6262、6005、6082、6061在6系中强度比较高。特性：中等强度，耐腐蚀性能好，焊接性能好，工艺性能好（易挤压出成形）氧化着色性能好。应用范围：交能工具（如：汽车行李架、门、窗、车身、散热片、间箱外壳） 7系：特点：以锌为主，但有时也要少量添加了镁、铜。其中超硬铝合金就是含有锌、铅、镁和铜合金接近钢材的硬度。挤压速度较6系合金慢，焊接性能好。7005和7075是7系中最高的档次，可热处理强化。应用范围：航空方面（飞机的承力构件、起落架）、火箭、螺旋桨、航空飞船。
人教版化学九年级第九单元金属和金属材料知识点归纳总结 课题1：金属材料 一、金属材料的发展与利用 1、从化学成分上划分，材料可以分为金属材料、非金属材料、有机材料及复合材料等四大类。 2、金属材料包括纯金属和合金。 （1）金属材料的发展 石器时代→青铜器时代→铁器时代→铝的应用→高分子时代 （2）金属材料的应用 ①最早应用的金属是铜，应用最广泛的金属是铁，公元一世纪最主要的金属是铁 ②现在世界上产量最大的金属依次为铁、铝和铜 ③钛被称为21世纪重要的金属 二、金属的物理性质 1、金属共同的物理性质：常温下金属都是固体(汞除外)，有金属光泽，大多数金属是电和热的良导体，有延展性，密度较大，熔沸点较高等。 2、金属的特性： ①纯铁、铝等大多数金属都呈银白色，而铜呈紫红色，金呈黄色； ②常温下，大多数金属都是固体，汞却是液体； ③各种金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等差异较大。 3、金属之最 地壳中含量最多的金属元素—铝（Al） 人体中含量最多的金属元素—钙（Ca） 导电、导热性最好的金属——银（Ag） 目前世界年产量最高的金属—铁（Fe） 延展性最好的金属———金（Au） 熔点最高的金属————钨（W） 熔点最低的金属————汞（Hg） 硬度最大的金属————铬（Cr） 密度最小的金属————锂（Li） 密度最大的金属————锇（Os） 最贵的金属————锎kāi（Cf） 4、金属的用途：金属在生活、生产中有着非常广泛的应用，不同的用途需要选择不同的金属。【练习】 （1）为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？答：因为铁的硬度比铅大，且铅有毒。 （2）银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？答：银和铜的导电性相近，但银比铜贵得多，且电线用量大，经济上不划算。 （3）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？答：因为钨的熔点(3410℃)高，而锡的熔点(232℃)太低。如果用锡制的话，通电时锡易熔断，减少灯泡的使用寿命，还会造成极大浪费。
钠对人体的作用 1.钠离子和钾离子调节人体水、电解质平衡，维持人体pH，保证内环境稳态。在神经调节、细胞信号转导等方面发挥着重要的作用。 2.多喝骨头汤也行，但是补钙的同时要注意两点，一点就是，你补钙也要有所吸收，需要适当补充维生素D，或者调节适当的钙磷比；第二点就是在补钙的时候不可以忽略其他的补充！ 钾对人体的作用 钾是人体内不可缺少的常量元素，一般成年人体内约含钾元素150克左右，其作用主要是维持神经、肌肉的正常功能。因此，人体一旦缺钾，正常的运动就会受到影响。 缺钾不仅精力和体力下降，而且耐热能力也会降低，使人感到倦怠无力。严重缺钾时，可导致人体内酸碱平衡失调、代谢紊乱、心律失常、全身肌肉无力、懒动。此时，有些人为了使自己少出汗而过量地饮用盐开水。殊不知，这样做又容易加重心脏负担，使体内钾、钠失调。 下面是一些含钾元素较高的食物，我们平时可要注意。 ①粮食作物中，以荞麦、玉米、红薯、大豆等含钾元素较高；②水果中，以香蕉含钾元素最丰富；③蔬菜中，菠菜、苋菜、香菜、油菜、甘蓝、芹菜、大葱、莴笋、土豆、山药、鲜豌豆、毛豆等含钾元素较高。④海藻类。 蛋白质对人体的作用 ①蛋白质是人体的建筑材料。②蛋白质是营养素的运输团队。③蛋白质为人体提供能量。④蛋白质参与生理功能的调节。⑤免疫作用。⑥修复人体组织。 钙对人体的作用 钙离子是维持机体细胞正常功能的非常重要的离子，它对于维持细胞膜两侧的生物电位，维持正常的神经传导功能。维持正常的肌肉伸缩与舒张功能以及神经－肌肉传导功能，还有一些激素的作用机制均通过钙离子表现出来。 它的主要生理功能均是基于以上的基本细胞功能，相关的生理功能主要有以下几点： 1.维持正常的肌细胞功能，保证肌肉的收缩与舒张功能正常。 2.对于心血管系统，钙离子通过细胞膜上的钙离子通道，进入胞内，通过一系列生化反应，主要是有加强心肌收缩力，加快心率，加快传导的作用。因而，细胞外钙离子浓度高则会升高血压，使心收缩力加强，每博输出量增大，因而血压也会相应增高。重要的抗高血压药物有一种便是钙离子拮抗剂，它使得钙离子通过细胞膜上的钙通道的数量减少，使得心肌收缩力减弱，心率降低，血压下降。 3.其他心血管系统疾病还有充血性心力衰竭、心律失常等，病因均与钙离子关系密切。 4.钙离子对与骨骼的生长发育有着重要的作用，在年轻时，这主要受激素（降钙素、甲状旁腺素等）的调节。老年人骨骼钙易流失，因此骨骼变脆，变得容易骨折。 铁对人体的作用 他是人体必须的无机盐类。没有他会造成缺铁性贫血而导致皮肤苍白，干燥，面无光泽,头发生长必须的营养物质，否则就会变黄，分叉的现象，尤以少女时期已来月经，来潮期每日损失铁2毫克，平时每日损失0.8毫克，故应加强含铁食物的食用，如动物肝脏，蛋黄，豆类，油菜，芹菜，莴苣等。 维生素对人体的作用 维生素（vitamin）是参与生物生长发育和代谢所必需的一类微量有机物质。这类物质由于体内不能合成或者合成量不足，所以必需由食物供给。在物质代谢中起重要作用。机体缺乏维生素时，引起维生素缺乏症。 特点：不参与机体构成；不是能源物质；需要量少；主要以辅酶形式广泛参与体内代谢；缺乏时产生缺乏症——危害很大；过量——中毒症。 分类：（根据溶解性不同）脂溶性维生素: A、D、E、K（不溶于水，溶于脂类及脂肪溶剂；在食物中与脂类共存，并随脂类一同吸收）。 水溶性维生素(维生素C和B族):C、B1、B2、B6、泛酸、烟酸、胆碱、B12、叶酸、生物素 （一）维生素A（视黄醇） 生化作用：①构成视觉细胞内感光物质。②参与糖蛋白合成。 缺乏症：夜盲症，干眼病，皮肤干燥 （二）维生素D 功能：维生素D的主要功能是调节钙、磷代谢，可促使小肠吸收钙，使血钙浓度增加，也可促使小肠吸收磷，使血磷浓度升高； ①有助于血液凝固。②降低神经兴奋的作用。 缺乏症：儿童——佝偻病，成人——软骨病 （三）维生素E（又称生育酚） 维生素E对氧十分敏感，极易被氧化而保护其他物质不被氧化，是动物和人体中最有效的抗氧化剂。 功能：①抗氧化、防衰老作用；②抗不育，维持生殖机能，防止流产；③促进血红素代谢，维持红细胞的正常形态和功能；④保护肌肉。 （四）维生素K 维生素K具有凝血活性。 （五）维生素C 维生素C能防治坏血病，故又称抗坏血酸。 功能：①羟化作用：促进胶原蛋白的合成；参与体内类固醇激素、儿茶酚、五羟色胺等合成过程中芳香环的羟化作用。②氧化还原作用：维生素C可脱H成为脱氢抗坏血酸，并参加多种生物氧化反应。③抗体的合成：需要维生素C的参与。④解毒作用：重金属导致巯基酶失去活性产生中毒，维生素C使氧化型谷胱甘肽转化为还原型而解毒。⑤促进造血作用。 缺乏症：缺乏时造成坏血病。 1
常用金属材料 1、钢的分类 钢的分类方法很多，常用的分类方法有以下几种： 1）按化学成分碳素钢可以分为：低碳钢（含碳量<0.25%）、中碳钢（含碳量0.25%?0.6%）、高碳钢（含碳量>0.6%）;合金钢可以分为：低合金钢（合金元素总含量<5% ）、中合金钢（合金元素总含量5%?10%）、高合金钢（合金元素总含量>10%）; 2）按用途分结构钢（主要用于制造各种机械零件和工程构件）、工具钢（主要用于制造各种刀具、量具和模具等）、特殊性能钢（具有特殊的物理、化学性能的钢，可分为不锈钢、耐热钢、耐磨钢等） 3）按品质分普通碳素钢（P W 0.045% S<0.05% ）、优质碳素钢（P W 0.035% S <0.035% ）、高级优质碳素钢（P W 0.025% S <0.025%） 2、碳素钢的牌号、性能及用途 常见碳素结构钢的牌号用“Q+数字”表示，其中“Q”为屈服点的“屈”字的汉语拼音字首， 数字表示屈服强度的数值。若牌号后标注字母，则表示钢材质量等级不同。 优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示钢的平均含碳量的质量分数的万分数，例如，20钢 的平均碳质量分数为0.2%。 表1 —1常见碳素结构钢的牌号、机械性能及其用途 3、合金钢的牌号、性能及用途 为了提高钢的性能，在碳素钢基础上特意加入合金元素所获得的钢种称为合金钢。
合金结构钢的牌号用“两位数（平均碳质量分数的万分之几） +元素符号+数字（该合金元 素质量分数，小于 1.5%不标出；1.5%?2.5%标2; 2.5%?3.5%标3,依次类推）”表示。 对合金工具钢的牌号而言，当碳的质量分数小于 1%,用“一位数（表示碳质量分数的千分 之几）+元素符号+数字”表示；当碳的质量分数大于1%时，用“元素符号+数字”表示。（注: 高速钢碳的质量分数小于 1%，其含碳量也不标出） 表1 — 2常见合金钢的牌号、机械性能及其用途 4、铸钢的牌号、性能及用途 铸钢主要用于制造形状复杂，具有一定强度、塑性和韧性的零件。碳是影响铸钢性能的主要 元素，随着碳质量分数的增加， 屈服强度和抗拉强度均增加， 而且抗拉强度比屈服强度增加 得更快，但当碳的质量分数大于 0.45%时，屈服强度很少增加，而塑性、韧性却显著下降。 所以，在生产中使用最多的是 ZG230-450、ZG270-500、ZG310-570三种。 表1 — 35、铸铁的牌号、性能及用途 铸铁是碳质量分数大于 2.11%，并含有较多Si 、Mn 、S 、P 等元素的铁碳合金。铸铁的生产 工艺和生产设备简单，价格便宜，具有许多优良的使用性能和工艺性能， 所以应用非常广泛, 是工程上最常用的金属材料之一。 铸铁按照碳存在的形式可以分为：白口铸铁、 灰口铸铁、麻口铸铁；按铸铁中石墨的形态可 以分为：灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁。
第八单元金属和金属材料教材分析 【单元教材概览】 ⑴本单元在初中化学《新课程标准》内容中：身边的化学物质—金属与金属矿物、物质的化学变化—认识几种化学反应（置换反应）、金属活动性顺序、及有关含杂质的化学方程式计算。 ⑵本单元主要围绕金属的性质、冶炼、防蚀、回收与利用等内容呈现学习情景和素材，强调学生从生产、生活中发现问题并获取信息。强调学生通过探究性学习获取知识。 ⑶本单元是教材中首次出现的系统研究和认识金属及合金的性质、冶炼、金属保护和用途的内容。通过前几单元的学习，学生对物质的组成及表示方法、质量守恒定律、化学方程式等基础已经有了一定的了解，对化学实验等探究性学习活动已经有了一定的实践体验。在此基础上安排了本单元内容，既能使学生用化学用语描述物质的性质和变化。又能让学生进一步学习和运用探究学习的方法。 【知识结构透视】物理性质 1、存在金纯金属 与氧气反应 2、回收利用属化学性质与酸反应置换反应 与硫酸铜反应金属活动顺序 金属资源3、冶炼材性能 合金 4、有关含杂质料用途 的计算问题 金属的锈蚀的条件 【单元目标聚焦】 1、知识与技能目标 了解金属的物理特征，能区分常见的金属和非金属；认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用。知道常见的金属（铁、铝、铜）与氧气的反应；初步认识常见金属与盐酸、稀硫酸的置换反应，以及与部分盐溶液的置换反应，能用置换反应解释一些与日常生活有关的化学问题。能用金属活动性顺序表对有关的置换反应进行简单的判断，并能解释日常生活中的一些现现象。知道一些常见金属（铁、铝）等矿物；了解从铁矿石中将还原出来的方法。了解常见金属的特性及其应用，认识加入其他元素可以改良金属特性的重要性；知道生铁和钢等重要的合金。知道废弃金属对环境的污染，认识回收金属的重要性。会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。 2、过程与方法 ⑴通过对生活中常见的一些金属材料选择的讨论引导学生从多角度分析问题。 ⑵通过金属活动顺序探究实验，让学生进一步学习和运用探究性学习方法。 3、情感态度与价值观 ⑴通过日常生活中广泛使用金属材料等具体事例，认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。 ⑵引导学生主动参与知识的获取过程，学习科学探究的方法，培养学生进行科学探究的能力。 ⑶通过废弃金属对环境的污染，让学生树立环保意识。认识金属资源保护的重要性，让
化学元素对人体的重要性 水是生命之源,是自然界最普通的物质，是人类环境的重要组成部份。人们日常生活需要水，水是人体中含量最多的一种物质。人体内的水分大约占体重的60%～70%，由于各个器官功能不同，水占的比重也不同，肌肉里70%是水，即使骨骼也占有20%的水。在占体重60%～70%的水中，有40%在细胞内，20%在组织细胞间，5%在血液里。 水是沟通组织细胞之间，机体与外界环境之间的媒介。生物体内有许多化学反应，按一定的规律无时无刻不在连续不断地进行着，参加这些化学反应的不仅有生物大分子，如蛋白质、脂类、核酸等，而更多和更重要的还是小的分子和离子，其中水分子至关重要，如果没有水，不能移动的生物分子就不会产生巧夺天工的生物化学反应，生命活动便会停止，生物就会死亡。水既是组成各类细胞的重要物质，又是消化液，淋巴液的主要构成成分；既能帮助消化食物，吸收营养，又能输送废物并排出体外；既参加呼吸、循环的过程，又起体温调节作用；既是细胞内外电解质的平衡者，又是非电解质的传递者；既有润滑眼球的作用，又有滋润、丰满体表皮肤的功能，等等。人如果3～7天连续不喝水，人体缺水达20%时，血液就会高度浓缩，就无法进行氧化、还原、分解、合成等生命活动，就会导致死亡[1]。从医学观点看，人类为维持正常生存，每人每天至少需要饮两升水，加上卫生方面的需要，全部生活用水量约需40～50升/日·人。因此水与人类
有非常密切的关系，可以说，没有水就没有生命。 一、维持人类生命和健康的水，应是洁净的水 （一）我国生活饮用水卫生标准规定，生活饮用水应满足如下要求[2] （1）要保持感官性状良好水必须是透明、无色、无臭、无异味，不存在肉眼可见的物质。为此对能产生颜色和异味的铜、锌、铁、锰等元素的含量制定了具体的限量。 （2）要保证流行病学上的安全在水中不得含有病源微生物和寄生虫卵，以免引起“介水传染病”，为此对细菌总数，大肠杆菌群数，消毒后供水管网末端的余氯有明确的限量。 （3）要保证化学组成上无害因此要严格限制水里的一些有毒化学物质，如镉、汞、铅、铬、氰化物、挥发酚……等，以免造成人体的急性、慢性中毒。 （二）水环境对人类健康的影响 俗话说：“一方水土养一方人”，说的是在自然条件下，不同的地区往往有不同的水土环境，这种差异不仅表现在不同地域的水文地质等特征方面，还在于水土化学组成上的不同。水不仅是维持生命和人体健康不可缺少的物质，而且还是人体从环境中摄取无机矿物质的途径之一，水环境中某些化学元素含量过多或过少时、都能对人群健康产生损害作用，同时水中的有毒物质也能通过各种途径进入人体而危害人体健康。 人体中已发现了近六十种元素，其中氧、碳、氢、氮、钙、磷、钾、硫、钠、氯和镁等十一种元素占人体重量组成的99.9%，余下不
金属材料蠕变 早期，人们对金属材料强度的认识不足，设计金属构件时仅以短时强度作为设计依据。不少构件，即使使用应力低于弹性极限，使用一段时间后仍然会发生因塑性受形而失效或因破断而失效的现象。随着科学技术的发展，金属材料的使用温度逐步提高，这种矛盾越来越突出。这就使人们进一步认识到材料强度与使用期限之问尚有密切的联系，从而相继开拓了蠕变、蠕变断裂、松弛、疲劳、断裂力学等长时强度研究领域。蠕变则是其中研究最早、内容较丰富而成果较显着的一个领域，成为其他几个研究领域的基础。 金属在持续应力作用下(即使在远低于弹性极限的情况下)会发生缓慢的塑性变形。熔点较低的金属容易产生这种现象；金属所处的温度越高，这种现象越明显。在一定温度下，金属受持续应力的作用而产生缓慢的塑性变形的现象称为金属的蠕变。引起蠕变的这一应力称蠕变应力。在这种持续应力作用下，蠕变变形逐渐增加，最终可以导致断裂，这种断裂称蠕变断裂。导致断裂的这一初始应力称蜕变断裂应力。在有些情况下(特别是在工程上)，把蠕变应力及蠕变断裂应力作为材料在特定条件下的一种强度指标来讨论时，往往又把它们称为蠕变强度及蠕变断裂强度，后者又称为持久强度。蠕变现象的发生是温度和应力共同作用的结果。温度和应力的作用方式可以是恒定的，也可以是变动的。常规的蠕变试验则是专门研究在恒定载荷及恒定温度下的蠕变规律。为了与变动情况相区别，把这种试验称为静态蠕变试验。 蠕变现象很早就被人们发现，远在1905年F. Philips等就开始进行专门研究。最初研究的是铅、锌等低熔点纯金属，因为这些金属在室温下就已表现出明显的蠕变现象。以后逐步研究了较高熔点的铝、镁等纯金属的蠕变现象，进而又研究了铁、镍以至难熔金属钨、铂等的蠕变规律。对纯金属的研究后来又发展到对铁、钴、镍基合金及其他各种高温合金的研究。对这些合金，要求它们在几百度的高温下才能表现出明显的蠕变现象(例如碳钢>0.35Tm，不锈钢>0.4Tm)。 蠕变现象的研究是与工业技术的发展密切相关的。随着工作温度的提高，材料蠕变现象越来越明显，对材料蠕变强度的要求越来越高。不同的工作温度需选用具有不同蠕变性能的材料，因此蠕变强度就成为决定高温金属材料使用价值的重要因素。 蠕变曲线 在恒定温度下，一个受单向恒定载荷(拉或压)作用的试样，其变形e与时间t的关系可用如图9.76所示的典型的蠕变曲线表示。曲线可分下列几个阶段： 图9.76 典型的蠕变曲线 第I阶段：减速蠕变阶段(图中AB段)，在加载的瞬间产生了的弹性变形e0，以后随加载时间的延续变形连续进行，但变形速率不断降低； 第II阶段：恒定蠕变阶段，如图中曲线BC段，此阶段蠕变变形速率随加载时间的延续而保持恒定，且为最小蠕变速率； 第III阶段：曲线上从C点到D点断裂为止，也称加速蠕变阶段，随蠕变过程的进行，蠕变速率显着增加，直至最终产生蠕变断裂。D点对应的tr就是蠕变断裂时间，er是总的蠕变应变量。 温度和应力也影响蠕变曲线的形状。在低温(<0.3Tm)、低应力下(曲线1)实际上不存在蠕变第III阶段，而且第II阶段的蠕变速率接近于零；在高温(>0.8Tm)、高应力下(曲线3)主要是蠕变第III阶段，而第II阶段几乎不存在。
金属和金属材料 1.（2018天津）人体内含量最高的金属元素是（） A.铁 B.锌 C.钾 D.钙 【答案】D 【解析】人体内含量最高的金属元素是钙，故选D。 2.（2018北京）下列含金属元素的物质是（） A.H2SO4 B.Al2O3 C.NO2 D.P2O5 答案：B 解析：在答案中只有铝(Al)属于金属元素，其他的H、S、O、N、P均为非金属元素，故B正确。 3.（2018江西）常温下为液态的金属是 A.汞 B.金 C.银 D.铝 【答案】A 【解析】常温下，铝、银、金等大多数金属都是固体，但金属汞熔点最低，常温下为液态。故选A。 点睛：大多数金属具有延展性、具有金属光泽、是热和电的良导体，其中延展性最好的金属是金，导电性最好的金属是银，绝大多数金属的熔沸点高，熔点最高的是钨，绝大多数的金属硬度大，硬度最大的是铬。 4.（2018河北）图3所示的四个图像，分别对应四种过程，其中正确的是（） A.①分别向等质量Mg和Cu中加入足量等质量、等浓度的稀硫酸 B.②分别向等质量且足量的Zn中加入等质量、不同浓度的稀硫酸 C.③分别向等质量且Mg和Zn中加入等质量、等浓度的稀硫酸 D.④分别向等质量的Mg和Zn中加入等质量、等浓度且定量的稀硫酸 【答案C 【解析】①Cu不与稀硫酸反应生成氢气；②足量的Zn与20%的稀硫酸反应生成氢气多；③、④Mg比Zn活泼，加入等质量、等浓度的稀硫酸，Mg产生氢气快，最后氢气质量相等。故选C。 5.（2018重庆A）常温下向一定质量的稀盐酸中逐渐加入镁条，充分反应(忽略挥发)。下列图像正确的是（）
A.①② B.②③ C.①④ D.②④ 【答案】C 【解析】①常温下向一定质量的稀盐酸中逐渐加入镁条，反应开始前溶液质量大于0，随着反应的进行，溶液质量不断增加，直至稀盐酸反应完，溶液质量达到最大，之后溶液质量不变；②镁与稀盐酸反应放热，随着反应的进行，温度不断升高，稀盐酸反应结束后，溶液温度开始下降；③镁与稀盐酸反应生成氢气，反应开始前氢气质量等于0，随着反应的进行，氢气体积不断增加，直至稀盐酸反应完，氢气体积达到最大，之后氢气体积不变；④根据质量守恒定律可知反应前后氢元素个数、质量均不变，即反应前后氢元素质量不变。故选C。 6.（2018海南）为了探究金属与酸反应的规律，某实验小组进行了如下实验，取等质量的铁片、镁片、锌片，分别与等体积、等浓度的稀盐酸反应，用温度传感器测得反应温度变化曲线如下图所示。 (1)请分析反应中温度升高的原因:_________________； (2)根据曲线总结出金属活动性的相关规律:__________。 【答案】(1).金属与酸反应放出热量(2).相同条件下，金属越活泼，与酸反应放出的热量越多(必须指明条件相同 【解析】(1)金属与酸反应过程中放出热量，使温度升高；(2)根据金属活动性规律可知：相同条件下，金属越活泼，与酸反应放出的热量越多。 7.（2018安徽）废旧电路板中主要含有塑料、铜和锡（Sn）等，为实现对其中锡的绿色回收，某工艺流程如下。
创作编号：BG7531400019813488897SX 创作者：别如克*
现在医学上发现的维生素主要有： 脂溶性维生素 维生素A ：维持正常视力，预防夜盲症；维持上皮细胞组织健康；促进生长发育； 增加对传染病的抵抗力；预防和治疗干眼病。 维生素D ：调节人体内钙和磷的代谢，促进吸收利用，促进骨骼成长。 维生素E ：维持正常的生殖能力和肌肉正常代谢；维持中枢神经和血管系统的完整。 维生素K ：止血。它不但是凝血酶原的主要成分，而且还能促使肝脏制造凝血酶原。小儿维生素K 缺乏症 水溶性维生素 维生素B1：保持循环、消化、神经和肌内正常功能；调整胃肠道的功能；构成 脱羧酶的辅酶，参加糖的代谢；能预防脚气病。 维生素B2：又叫核黄素。核典素是体内许多重要辅酶类的组成成分，这些酶能 在体内物质代谢过程中传递氢，它还是蛋白质、糖、脂肪酸代谢和宫机能衰 退等等。 维生素F （亚麻油酸、花生油酸） 防止动脉中胆固醇的沉积，治疗心脏病。帮助腺体发挥作用，使钙能被细胞利用，从而增进健康和成长，也有助于皮肤和毛发健康生长。 心血管疾病等等。 植物油（由 亚麻、葵花 子、大豆、 花生等榨取的油）以及花生、葵花 子、核桃等 坚果类食 品。 维生素H （生物素） 合成维生素C 的必要物质，是脂肪和蛋白质正常代谢不可或缺的物质；还具有防止白发和脱发，保持皮肤健康的作用。 白发，脱 发，皮肤 干裂等 等。 牛奶、牛肝、蛋黄、动物肾脏、水果、糙米中。 维生素L 促进乳汁的分泌。 乳汁分泌不足等等。 牛肝、蹲鱼、酵母、野菜。 维生素K 与凝血作用相关，许多凝血因子的合成与维生素K 有关。 体内不正常出血。 主要食物来 源：椰菜花、椰菜、西兰花、蛋黄、 肝、稞麦等。 维生素P （生物类黄酮） 防止维生素C 被氧化而受到破坏，增强维生素功效；增加毛细血管壁强度，防止瘀伤。有助于牙龈出血的预防和治疗，有助于因内耳疾病引起的浮肿或头晕的治疗等。 与维生素C 缺乏症类似。 主要食物来 源：橙、柠檬、杏、樱桃、玫瑰果实以及荞麦 粉
金属材料学 (Science of Metal Materials) 课程编号：07171390 学分：3 学时： 48 （其中：讲课学时：38 课堂讨论学时：10 ） 先修课程：金属学、热处理原理、热处理工艺、工程材料力学性能 适用专业：金属材料工程、材料成型加工、冶金专业。 教材：戴起勋主编.金属材料学.北京：化学工业出版社，2005.9 开课学院：材料科学与工程学院 一、课程的性质与任务： 《金属材料学》是一门综合性应用性较强的专业必修课。在金属学、金属组织控制原理及工艺和力学性能等课程的基础上，系统介绍金属材料合金化的一般规律及金属材料的成分、工艺、组织、性能及应用的关系。通过课堂讲授、实验等教学环节，使学生系统掌握有关金属材料学方面的知识，培养学生研究开发和合理应用金属材料的初步能力。 二、课程的基本内容及要求 绪论（金属材料的过去、现在和将来）： 1．教学内容 （1）金属材料发展简史 （2）现代金属材料 （3）金属材料的可持续发展与趋势 2．基本要求 了解金属材料在国民经济中的地位与作用、金属材料的发展概况和本课程的性质、地位和任务。 第一章钢的合金化概论 1．教学内容 （1）钢中的合金元素：合金元素和铁基二元相图；合金元素对Fe-C相图的影响；合金钢中的相组成；合金元素在钢中的分布； （2）合金钢中的相变：合金钢加热奥氏体化，合金过冷奥氏体分解；合金钢回火转变； （3）金元素对强度、韧度的影响及其强韧化； （4）合金元素对钢工艺性能的影响； （5）微量元素在钢中的作用 （6）金属材料的环境协调性设计基本概念； （7）钢的分类、编号方法。 2．基本要求 （1）掌握钢中合金元素与铁和碳的作用；铁基固溶体、碳（氮）化合物的形成规律；合金元素在钢中的分布；合金元素对铁-碳状态图的影响（2）了解钢的分类、编号方法 （3）掌握合金元素对合金钢工艺过程的影响 （4）掌握合金元素对合金钢力学性能的影响规律 （5）理解微量元素在钢中的作用 （6）了解材料的环境协调性设计基本概念
现在医学上发现的维生素主要有: 脂溶性维生素 维生素A:维持正常视力,预防夜盲症;维持上皮细胞组织健康;促进生长发育;增加对传染病的抵抗力;预防和治疗干眼病。 维生素D:调节人体内钙和磷的代谢,促进吸收利用,促进骨骼成长。 维生素E:维持正常的生殖能力和肌肉正常代谢;维持中枢神经和血管系统的完整。 维生素K:止血。它不但是凝血酶原的主要成分,而且还能促使肝脏制造凝血酶原。小 儿维生素K缺乏症
水溶性维生素 维生素B1:保持循环、消化、神经和肌内正常功能;调整胃肠道的功能;构成脱羧酶的辅酶,参加糖的代谢;能预防脚气病。 维生素B2:又叫核黄素。核典素是体内许多重要辅酶类的组成成分,这些酶能在体内物质代谢过程中传递氢,它还是蛋白质、糖、脂肪酸代谢和能量利用与组 成所必需的物质。能促进生长发育,保护眼睛、皮肤的健康。 泛酸(维生素B5:抗应激、抗寒冷、抗感染、防止某些抗生素的毒性,消除术后腹胀。 维生素B6:在蛋白质代谢中起重要作用。治疗神经衰弱、眩晕、动脉粥样硬化等。 维生素B12:抗脂肪肝,促进维生素A在肝中的贮存;促进细胞发育成熟和机体代谢; 治疗恶性贫血。 维生素B13(乳酸清。 维生素B15(潘氨酸:主要用于抗脂肪肝,提高组织的氧气代谢率。有时用来治疗冠 心病和慢性酒精中毒。 维生素B17:剧毒。有人认为有控制及预防癌症的作用。 对氨基苯甲酸:在维生素B族中属于最新发现的维生素之一。在人体内可合成。
肌醇:维生素B族中的一种,和胆碱一样是亲脂肪性的维生素。 维生素C:连接骨骼、牙齿、结缔组织结构;对毛细血管壁的各个细胞间有粘合功能; 增加抗体,增强抵抗力;促进红细胞成熟。 维生素P。 维生素PP(烟酸:在细胞生理氧化过程中起传递氢作用,具有防治癞皮病的功效。 叶酸(维生素M:抗贫血;维护细胞的正常生长和免疫系统的功能。 维生素T:帮助血液的凝固和血小板的形成。 维生素U:治疗溃疡上有重要的作用。 详解各种维生素的功效Array 维生素A--眼睛的朋友 维生素A又叫视黄醇或脱氢视黄醇,是一种可溶于脂肪的脂溶性维生素,耐高温,在空气中易氧化。 一、维生素A的主要生理功能 1.维生素A是合成视紫质的原料,该物质是一种感光物质,存在于视网膜内。缺乏维 生素A就不能合成足够的视紫质,将导致夜盲症。 2. 有助于保护皮肤、鼻、咽喉、呼吸器官的内膜,消化系统及泌尿生殖道上皮组织的
钛的最大缺点是难于提炼。主要是因为钛在高温下化合能力极强，可以与氧、碳、氮以及其他许多元素化合。因此，不论在冶炼或者铸造的时候，人们都小心地防止这些元素“侵袭”钛。在冶炼钛的时候，空气与水当然是严格禁止接近的，甚至连冶金上常用的氧化铝坩埚也禁止使用，因为钛会从氧化铝里夺取氧。人们利用镁与四氯化钛在惰性气体——氦气或氩气中相作用，来提炼钛。 人们利用钛在高温下化合能力极强的特点，在炼钢的时候，氮很容易溶解在钢水里，当钢锭冷却的时候，钢锭中就形成气泡，影响钢的质量。所以炼钢工人往钢水里加进金属钛，使它与氮化合，变成炉渣一—氮化钛，浮在钢水表面，这样钢锭就比较纯净了。 钛的氧化物——二氧化钛，是雪白的粉末，是最好的白色颜料，俗称钛白。以前，人们开采钛矿，主要目的便是为了获得二氧化钛。钛白的粘附力强，不易起化学变化，永远是雪白的。特别可贵的是钛白无毒。它的熔点很高，被用来制造耐火玻璃，釉料，珐琅、陶土、耐高温的实验器皿等
铁水变稠，主要受钛的溶解和析出的影响，[Si]对钛具有消弱作用，铁水中∑[Si+Ti]为0.6%左右时，含钛量在0.29%以下时，钛对铁水粘度的影响较小，适宜炉温的选择是为了防止含钛铁水变稠，铁水粘罐，渣铁难以分离。 由于钒钛矿石中含有大量钛的氧化物，这就造成冶炼过程中出现一些使用普通矿所没有的特殊问题：钒钛矿量的增加会引起炉渣中二氧化钛的增加，钛的还原增加，并溶解于铁水中，同时还有一定量的TiC、TiN和Ti(CN)生成，这一过程对高炉冶炼以及铁水的后续处理过程有很大影响。 前人研究结果表明：钛对高温液态含钛铁水流动性能的影响最大口。炉内钛的还原主要是通过渣中TiO：与焦炭中固定碳反应进行的，高炉内还原出的钛可以溶人铁水中，但当含量超过一定限度后就会从铁中析出，并很易与C，N等生成高熔点的钛化物(TiC，TiN，Ti(CN))等。这些物质具有很高的熔点，从而会引起铁水粘度升高、熔点升高、铁水粘罐以及铁水脱硫能力降低等问题。其中主要为TiC，由于TiC的熔点高达3 150℃，呈固体微粒散布在铁水中，当TiC的量达到一定程度后将使铁水粘度急剧增大。 铁水中钛的溶解度决定于炉温和铁水中钛的活度系数石i，结合式(6)分析，当炉温一定时，[Si]增加使^增加，从而使钛的溶解度降低。因此，冶炼低硅铁对提高钛在铁水中的溶解度，防止TiC析出有重要作用。
金属和金属材料练习题(含答案)（word） 一、金属和金属材料选择题 1．人体内含量最高的金属元素是（） A．铁 B．锌 C．钾 D．钙 【答案】D 【解析】 人体内含量最高的金属元素是钙，故选D。 2．往AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生．根据上述现象分析，你认为下面结论错误的是 A．滤渣一定有Fe粉B．滤渣一定有Cu粉 C．滤液中一定有Fe2+D．滤液中一定有Ag+、Cu2+ 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 根据金属活动性顺序的应用：位于前面的金属能把位于后面的金属从化合物的溶液中置换出来。由于铁位于银和铜的前面，故铁能与硝酸银、硝酸铜发生置换反应，由于银的活动性比铜弱，故铁先与硝酸银反应，把硝酸银中的银完全置换出来以后再与硝酸铜发生置换反应。向反应的滤渣中加入稀盐酸，产生了大量的气泡，说明铁过量，即铁已经把硝酸银中的银和硝酸铜中的铜完全置换出来了，故滤渣的成分是银、铜、铁，滤液的成分是硝酸亚铁。故选D。 3．以下实验能比较出铜和银的金属活动性强弱的是（） A．测定两金属的密度 B．铜片放入硝酸银溶液中 C．将两种金属相互刻画 D．铜片、银片分别放入稀硫酸中 【答案】B 【解析】 试题分析：比较金属活动性强弱要通过化学变化且出明显现象才能表现出来，A．测定两金属的密度，不能比较出铜和银的金属活动性强弱；B．铜片放入硝酸银溶液中能比较出铜和银的金属活动性强弱，因为金属铜能置换出金属银；C．将两种金属相互刻画不能比较出铜和银的金属活动性强弱；D．铜片、银片分别放入稀硫酸中，二者多无明显现象，不能比较出铜和银的金属活动性强弱；故答案选择B 考点：金属活动性顺序
氟化物对纯钛及钛合金的腐蚀作用 近年来，钛和钛合金广泛应用于口腔领域，是最常用的口腔材料之一。钛由于与氧具有很高的亲和力，拼在其表面形成了一层紧密而稳定的氧化膜而具有出色的耐腐蚀性。有研究表明氟离子在酸性环境下能破坏这层氧化膜，从而削弱钛的抗腐蚀能力。目前，含氟牙膏、正畸凝胶等含氟牙膏产品大量应用于口腔。钛及钛合金暴露于含氟的复杂口腔坏境中。在此情况下，钛及其合金的腐蚀行为受到氟化物本身浓度、环境酸碱度、口腔中蛋白质和钛合金的成分以及种植体材料表面微形貌等方面的影响。 1.氟化物腐蚀原理 钛材料良好的抗腐蚀性只要是由表面薄二致密稳定的氧化 膜产生，这层氧化膜在破坏后能在含氧环境中迅速形成。这使得氧化膜的破坏和修复（再钝化）维持在一个稳定的状态，保护内部的钛元素不被继续氧化。但有报道发现，钛表面氧化膜在氢氟酸溶液中会出现溶解。目前普遍认为氟化物对钛及钛合金的腐蚀原理是口腔中溶解的氟化物和氢离子结合形成氟化氢。氟化氢能优先吸附于钛表面氧化膜的某些点上，排挤掉氧原子，然后和氧化膜中的太离子结合形成可溶性氟化物，使钛发生点蚀。反应方
程如下： Ti2O3+6HF=2TiF3+3H2O, TiO2+4HF=TiF4+2H2O, TiO2+2HF=H2O+TiOF2. 表面氧化膜破坏发生多孔性改变后，导致深部钛的暴露。钛是一种活性很高的金属，在含氢或析氢腐蚀环境中会持续吸收氢，在钛晶面生成TiH2,促进腐蚀的进程，甚至形成微裂纹，最终导致钛材料修复失败。 2.氟化物腐蚀影响因素 2.1氟化物的浓度 口腔中氟化物主要来源于含氟牙膏和漱口水等口腔保健品，其浓度范围1000~10000Ppm不等，使用这些保健产品会导致口腔局部氟离子浓度增高。有研究发现在酸性溶液中，氟离子浓度达到30ppm时，钛表面的氧化膜即可出现破坏，说明低浓度的氟离子就减弱了钛材料的抗腐蚀性能。 （1）高浓度氟溶液对钛表面的腐蚀作用在弱酸环境中就能进行。Her-Hsiung Huang 溶液中能检测到更高的钛离子溶出量，这也间接说明了钛在酸蚀化电阻下降明显，抗腐蚀性能下降。马长柏等 （3）发现腐蚀产生的点状凹陷的分布范围和深度均随氟离
液位 计、压力 管道、化 工设备的 常用金属 材料 2007-08-0 3 10:01:49 常用金属材料 介绍压力管道中常用的金属材料的分类、特点、用途和表示方法 金属材料:黑色金属：通常指铁和铁的合金 有色金属：指铁及铁合金以外的金属及其合金。 黑色金属根据它的元素组成和性能特点分为三大类,即铸铁、碳素钢及合金钢。 1铸铁 铸铁：含碳量大于2.06％的铁碳合金。 ◆真正有工业应用价值的铸铁其含碳量一般为2.5%~6.67%。 ◆铸铁的主要成分除铁之外,碳和硅的含量也比较高。由于铸铁中的含碳量较 高,使得其中的大部分碳元素已不再以Fe3C化合物存在,而是以游离的石墨存 在。 性能特点：是可焊性、塑性、韧性和强度均比较差,一般不能锻,但它却具有优 良的铸造性、减摩性、切削加工性能,价格便宜。 用途：常用作泵机座、低压阀体等材料；地下低压管网的管子和管件。 根据铸铁中石墨的形状不同将铸铁分为灰口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁。 1.1灰口铸铁：石墨以片状形式存在于组织中的铸铁称之为灰口铸铁。 ◆灰口铸铁浇铸后缓冷得到的组织为铁素体和游离石墨共存,断口呈灰色，灰 口铸铁也因此而得名。灰口铸铁的各项机械性能均较差,工程上很少使用。 1.2可锻铸铁：经过长时间石墨化退火,使石墨以团絮状存在于铸铁组织中,此 类铸铁称为可锻铸铁。 性能特点：强度、塑性、韧性均优于灰口铸铁，其延伸率可达12%；但可锻铸 铁制造工艺复杂,价格比较高。 ◆由于可锻铸铁具有一定的塑性,故"可锻"的名称也由此而出,其实它仍为不 可锻。 用途：可锻铸铁在工程上常用作阀门手轮以及低压阀门阀体等。 根据断面颜色或组织的不同,可锻铸铁又分为黑心可锻铸铁、白心可锻铸铁和 珠光体可锻铸铁三种。常用的是黑心可锻铸铁。 1.3球墨铸铁：是通过在浇注前向铁水中加入一定量的球化剂进行球化处理, 并加入少量的孕育剂以促进石墨化,在浇注后直接获得具有球状石墨结晶的铸