钢铁的物理力学性能和机械性能表 2007-9-22 11:04 钢铁的物理力学性能和机械性能表 钢材的主要机械性能(也叫力学性能)通常是指钢材在标准条件下均匀拉伸.冷弯和冲击等. 单独作用下所显示的各种机械性能。钢材通常有五大主要的机械性能指标：通过一次拉伸试验可得到抗拉强度，伸长率和屈服点三项基本性能； 通过冷弯试验可得到钢材的冷弯性能； 通过冲击韧性试验可得到冲击韧性。 1.屈服点(σs) 钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。 设Ps为屈服点s处的外力，Fo为试样断面积，则屈服点σs =Ps/Fo(MPa)，MPa称为兆帕等于N(牛顿)/mm2，(MPa=106Pa，Pa：帕斯卡=N/m2) 2.屈服强度(σ0.2) 有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等于一定值(一般为原长度的0.2%)时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2 。 3.抗拉强度(σb) 材料在拉伸过程中，从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。它表示钢材抵抗断裂的能力大小。与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。 设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力，Fo为试样截面面积，则抗拉强度σ b= Pb/Fo (MPa)。 4.伸长率(δs) 材料在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。 5.屈强比(σs/σb) 钢材的屈服点(屈服强度)与抗拉强度的比值，称为屈强比。屈强比越大，结构零件的可靠性越高，一般碳素钢屈强比为0.6-0.65，低合金结构钢为 0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。 6.硬度 硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维
元素周期律碱金属元素性质总结 I.元素周期律 1.周期表位置IA族（第1纵列），在2、3、4、5、6、7周期上均有分布。元素分别为锂(Li)-3，钠(Na)-11，钾(K)-19，铷(Rb)-37，铯(Cs)-55，钫(Fr)-87。 2.碱金属的氢氧化物都是易溶于水, 苛性最强的碱, 所以把它们被称为为碱金属。 3.碱金属的单质活泼，在自然状态下只以盐类存在，钾、钠是海洋中的常量元素，其余的则属于轻稀有金属元素，在地壳中的含量十分稀少。钫在地壳中极稀少，一般通过核反应制取。 4.保存方法：锂密封于石蜡油中，钠。钾密封于煤油中，其余密封保存，隔绝空气。 II.物理性质 II.1物理性质通性（相似性） 1.碱金属单质皆为具金属光泽的银白色金属(铯略带金黄色)，但暴露在空气中会因氧气的氧化作用生成氧化物膜使光泽度下降，呈现灰色。常温下均为固态。 2.碱金属熔沸点均比较低。摩氏硬度小于2，质软。.导电、导热性、延展性都极佳。 3.碱金属单质的密度小于2g/cm3，是典型轻金属，锂、钠、钾能浮在水上。 4.碱金属单质的晶体结构均为体心立方堆积，堆积密度小。 II-2.物理性质递变性 随着周期的递增，卤族元素单质的物理递变性有： 1.金属光泽逐渐增强。 2.熔沸点逐渐降低。 3.密度逐渐增大。钾的密度具有反常减小的现象。 II.3.物理性质特性 1.铯略带有金色光泽，钫根据测定可能为红色，且具有放射性。 2.液态钠可以做核反应堆的传热介质。 3.锂密度比没有小，能浮在煤油中。 4.钾的密度具有反常现象。 钾的密度反常变化的原因：根据公式：ρ=A r/V原子，可知相对原子质量的增大使密度增加，而电子层的增加又使原子体积增大使得密度减小。即单质的密度由相对原子质量和原子体积两个因素决定。对钾来说，核对最外层引力较小，体积增大的效应大于相对原子质量增加产生的影响，结果钾的密度反而比钠小。 II.5焰色反应 1.碱金属离子及其挥发性化合物在无色火焰中燃烧时会显现出独特的颜色，这可以用来鉴定
硬度知识 一、硬度简介： 硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。 1.布氏硬度(HB) 以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值(HB)，单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。 2.洛氏硬度(HR) 当HB>450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示： ?HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。 ?HRB：是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。 ?HRC：是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。
3 维氏硬度(HV) 以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度HV值(kgf/mm2)。 #################################################################### ######################### 注： 洛氏硬度中HRA、HRB、HRC等中的A、B、C为三种不同的标准，称为标尺A、标尺B、标尺C。 洛氏硬度试验是现今所使用的几种普通压痕硬度试验之一，三种标尺的初始压力均为98.07N(合10kgf)，最后根据压痕深度计算硬度值。标尺A使用的是球锥菱形压头，然后加压至588.4N(合60kgf)；标尺B使用的是直径为1.588mm(1/16英寸)的钢球作为压头，然后加压至980.7N(合100kgf)；而标尺C 使用与标尺A相同的球锥菱形作为压头，但加压后的力是1471N(合150kgf)。因此标尺B适用相对较软的材料，而标尺C适用较硬的材料。 实践证明，金属材料的各种硬度值之间，硬度值与强度值之间具有近似的相应关系。因为硬度值是由起始塑性变形抗力和继续塑性变形抗力决定的，材料的强度越高，塑性变形抗力越高，硬度值也就越高。但各种材料的换算关系并不一致。本站《硬度对照表》一文对钢的不同硬度值的换算给出了表格，请查阅。 ####################################################################
一、我国钢号表示方法概述 钢的牌号简称钢号，是对每一种具体钢产品所取的名称，是人们了解钢的一种共同语言。我国的钢号表示方法，根据国家标准《钢铁产品牌号表示方法》（GB221-79）中规定，采用汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法表示。即： ①钢号中化学元素采用国际化学符号表示，例如Si,Mn,Cr……等。混合稀土元素用“RE”（或“Xt”）表示。 ②产品名称、用途、冶炼和浇注方法等，一般采用汉语拼音的缩写字母表示，见表。 ③钢中主要化学元素含量（%）采用阿拉伯数字表示。表：GB标准钢号中所采用的缩写字母及其涵义
二、我国钢号表示方法的分类说明 1．碳素结构钢 ①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa例如Q235表示屈服点（σs）为235 MPa的碳素结构钢。 ②必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号：F 表示沸腾钢；b表示半镇静钢：Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。 ③专门用途的碳素钢，例如桥梁钢、船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。 2．优质碳素结构钢 ①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.45%的钢，钢号为“45”，它不是顺序号，所以不能读成45号钢。 ②锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如50Mn。 ③沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标出，例如平均碳含量为0.1%的半镇静钢，其钢号为10b。 3．碳素工具钢 ①钢号冠以“T”，以免与其他钢类相混。 ②钢号中的数字表示碳含量，以平均碳含量的千分之几表示。例如“T8”表示平均碳含量为0.8%。 ③锰含量较高者，在钢号最后标出“Mn”，例如“T8Mn”。 ④高级优质碳素工具钢的磷、硫含量，比一般优质碳素工具钢低，在钢号最后加注字母“A”，以示区别，例如 “T8MnA”。 4．易切削钢 ①钢号冠以“Y”，以区别于优质碳素结构钢。 ②字母“Y”后的数字表示碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.3%的易切削钢，其钢号为“Y30”。 ③锰含量较高者，亦在钢号后标出“Mn”，例如“Y40Mn”。 5．合金结构钢 ①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，如40Cr。 ②钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。当平均合金含量＜1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字“1”，例如钢号“12CrMoV”和
根据德国标准DIN50150, 以下是常用范围的钢材抗拉强度与维氏硬度、布氏硬度、洛氏硬度的对照表。 抗拉强度维氏硬度布氏硬度洛氏硬度Rm HV HB HRC N/mm 2 25080-27085-28590-30595-320100-335105-350110105-370115109-380120114-400125119-415130124-430135128-450140133-465145138-480150143-490155147-510160152-530165156-545170162-560175166-575180171-595185176-610190181-625195185-640200190-660205195-675210199-690215204-705220209-720225214-740230219-755235223-770240228 785245233
800250238 820255242 835260247 850265252 865270257 880275261 900280266 915285271 930290276 950295280 965300285 995310295 1030320304 1060330314 1095340323 1125350333 1115360342 1190370352 1220380361 1255390371 1290400380 1320410390 1350420399 1385430409 1420440418 1455450428 1485460437 1520470447 1555480(456) 1595490(466) 1630500(475) 1665510(485) 1700520(494) 1740530(504) 1775540(513) 1810550(523) 1845560(532) 1880570(542) 1920580(551) 1955590(561)
钢材的物理力学性能和机械性能表 钢材的主要机械性能(也叫力学性能)通常是指钢材在标准条件下均匀拉伸.冷弯和冲击等. 单独作用下所显示的各种机械性能。钢材通常有五大主要的机械性能指标：通过一次拉伸试验可得到抗拉强度，伸长率和屈服点三项基本性能； 通过冷弯试验可得到钢材的冷弯性能； 通过冲击韧性试验可得到冲击韧性。 1.屈服点(σs) 钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。 设Ps为屈服点s处的外力，Fo为试样断面积，则屈服点σs =Ps/Fo(MPa)，MPa称为兆帕等于N(牛顿)/mm2，(MPa=106Pa，Pa：帕斯卡=N/m2) 2.屈服强度(σ0.2) 有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等于一定值(一般为原长度的0.2%)时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2 。 3.抗拉强度(σb) 材料在拉伸过程中，从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。它表示钢材抵抗断裂的能力大小。与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。 设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力，Fo为试样截面面积，则抗拉强度σb= Pb/Fo (MPa)。
4.伸长率(δs) 材料在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。 5.屈强比(σs/σb) 钢材的屈服点(屈服强度)与抗拉强度的比值，称为屈强比。屈强比越大，结构零件的可靠性越高，一般碳素钢屈强比为0.6-0.65，低合金结构钢为 0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。 6.硬度 硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。 ⑴布氏硬度(HB) 以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值(HB)，单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。 ⑵洛氏硬度(HR) 当HB>450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示： HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。 HRB：是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。 HRC：是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材
第五讲碱金属元素 1．复习重点 碱金属元素的原子结构及物理性质比较，碱金属的化学性质，焰色反应实验的操作步骤； 原子的核外电子排布碱金属元素相似性递变性 2．难点聚焦 （1）碱金属元素单质的化学性质： O、1）相似性：碱金属元素在结构上的相似性，决定了锂、钠、钾、铷、铯在性质上的相似性，碱金属都是强还原剂，性质活泼。具体表现在都能与 2 Cl、水、稀酸溶液反应，生成含R+（R为碱金属）的离子化合物；他们的氧化物对应水化物均是强碱； 2 O 2）递变性：随着原子序数的增加，电子层数递增，原子半径渐大，失电子渐易，还原性渐强，又决定了他们在性质上的递变性。具体表现为：①与 2 H O反应越来越剧烈，③随着核电荷数的增强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性增强：反应越来越剧烈，产物越来越复杂，②与 2 CsOH RbOH KOH NaOH LiOH >>>>； （2）实验是如何保存锂、钠、钾：均是活泼的金属，极易氧化变质甚至引起燃烧，它们又都能与水、水溶液、醇溶液等发生反应产生氢气，是易燃易
爆物质，存放它们要保证不与空气、水分接触；又因为它们的密度小，所以锂只能保存在液体石蜡或封存在固体石蜡中，而将钠、钾保存在煤油中； （3）碱金属的制取：金属Li 和Na 主要是用电解熔融氯化物的方法制取；金属K 因为易溶于盐不易分离，且电解时有副反应发生，故一般采用热还原法用Na 从熔融KCl 中把K 置换出来（不是普通的置换，而是采用置换加抽取的方法，属于反应平衡）；铷和铯一般也采用活泼金属还原法制取。 （4）．焰色反应操作的注意事项有哪些？ (1)所用火焰本身的颜色要浅，以免干扰观察． (2)蘸取待测物的金属丝本身在火焰上灼烧时应无颜色，同时熔点要高，不易被氧化．用铂丝效果最好，也可用铁丝、镍丝、钨丝等来代替铂丝．但不能用铜丝，因为它在灼烧时有绿色火焰产生． (3)金属丝在使用前要用稀盐酸将其表面的氧化物洗净，然后在火焰上灼烧至无色，以除去能起焰色反应的少量杂质． (4)观察钾的焰色时，要透过蓝色的钴玻璃片，因为钾中常混有钠的化合物杂质，蓝色钴玻璃可以滤去黄色火焰，以看清钾的紫色火焰． 3． 例题精讲 例1 已知相对原子质量：Li 6.9，Na 23，K 39，Rb 85。今有某碱金属M 及其氧化物2M O 组成的混合物10.8 g ，加足量水充分反应后，溶液经蒸发和干燥得固体16 g ，据此可确定碱金属M 是[ ] A 、Li B 、Na C 、K D 、Rb 解析 设M 的相对原子质量为A ，当设混合物全是碱金属或全是碱金属氧化物时有如下关系： 22222M H O MOH H +=+↑ 222M O H O MOH += 10.8 g →10.8×[(A ＋17)/A]g 10.8 g →10.8×[2(A ＋17)/(2A ＋16)]g 但实际上该混合物中碱金属及其氧化物都存在，则可建立不等式：[10.8(17)/]16[10.8(17)/(8)]A A A A ?+>>?++。 解得：35.3＞A ＞10.7，从碱金属的相对原子质量可知该碱金属只能是钠。 答案 B 例2 为了测定某种碱金属的相对原子质量，有人设计了如图所示的实验装置。该装置(包括足量的水)的总质量为ag 。将质量为bg 的某碱金属单质放入水中，立即塞紧瓶塞，完全反应后再称量此装置的总质量为cg 。
新老钢号对照（Q235A\Q235B\Q235C的区别） 一、我国钢号表示方法概述 钢的牌号简称钢号，是对每一种具体钢产品所取的名称，是人们了解钢的一种共同语言。我国的钢号表示方法，根据国家标准《钢铁产品牌号表示方法》（GB221-79）中规定，采用汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法表示。即： ①钢号中化学元素采用国际化学符号表示，例如Si,Mn,Cr……等。混合稀土元素用“RE”（或“Xt”）表示。 ②产品名称、用途、冶炼和浇注方法等，一般采用汉语拼音的缩写字母表示，见表。 ③钢中主要化学元素含量（%）采用阿拉伯数字表示。 表：GB标准钢号中所采用的缩写字母及其涵义
二、我国钢号表示方法的分类说明 1．碳素结构钢 ①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa 例如Q235表示屈服点（σs）为235 MPa的碳素结构钢。 ②必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号：F表示沸腾钢；b表示半镇静钢：Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。 ③专门用途的碳素钢，例如桥梁钢、船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。 2．优质碳素结构钢
①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.45%的钢，钢号为“45”，它不是顺序号，所以不能读成45号钢。 ②锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如50Mn。 ③沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标出，例如平均碳含量为0.1%的半镇静钢，其钢号为10b。3．碳素工具钢 ①钢号冠以“T”，以免与其他钢类相混。 ②钢号中的数字表示碳含量，以平均碳含量的千分之几表示。例如“T8”表示平均碳含量为0.8%。 ③锰含量较高者，在钢号最后标出“Mn”，例如“T8Mn”。 ④高级优质碳素工具钢的磷、硫含量，比一般优质碳素工具钢低，在钢号最后加注字母“A”，以示区别，例如“T8MnA”。 4．易切削钢 ①钢号冠以“Y”，以区别于优质碳素结构钢。 ②字母“Y”后的数字表示碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.3%的易切削钢，其钢号为“Y30”。 ③锰含量较高者，亦在钢号后标出“Mn”，例如“Y40Mn”。5．合金结构钢 ①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，如40Cr。 ②钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表
15-16高考化学复习碱金属元素知识点小结碱金属都是银白色的金属(铯略带金色光泽)，密度小，熔点和沸点都比较低。以下是碱金属元素知识点小结，请大家掌握。 1.碱金属元素 碱金属包含锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)、钫(Fr)六种元素.由于钫是人工放射性元素,中学化学不作介绍. 2.碱金属元素的原子结构 相似性：碱金属元素的原子最外层都只有1个电子,次外层为8个电子(其中Li原子次外层只有2个电子).所以在化学反应中,碱金属元素的原子总是失去最外层的1个电子而显+1价. 递变性：Li、Na、K、Rb、Cs等碱金属元素的原子核外电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,核对最外层电子的吸引力逐渐减弱,失电子能力逐渐增强,元素的金属性逐渐增强. 3.碱金属的物理性质及其变化规律 (1)颜色：银白色金属(Cs略带金色光泽). (2)硬度：小,且随Li、Na、K、Rb、Cs,金属的硬度逐渐减小.这是由于原子的电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子之间的作用力逐渐减弱所致.碱金属的硬度小,用小刀可切割. (3)碱金属的熔点低.熔点最高的锂为180.5℃,铯的熔点是28.4℃.随着原子序数的增加,单质的熔点逐渐降低. (4)碱金属的密度小.Li、Na、K的密度小于水的密度,且锂的密度小于煤油的密度.随着原子序数的增大,碱金属的密度逐渐增大.但钾的密
度小于钠的密度,出现反常现象.这是由于金属的密度取决于两个方面的作用,一方面是原子质量,另一方面是原子体积,从钠到钾,原子质量增大所起的作用小于原子体积增大的作用,所以钾的密度反而比钠的密度小. 4.碱金属的化学性质 碱金属与钠一样都是活泼的金属,其性质与钠的性质相似.但由于碱金属原子结构的递变性,其金属活泼性有所差异,化合物的性质也有差异. (1)与水反应 相似性：碱金属单质都能与水反应,生成碱和氢气. 2R+2H2O=2ROH+H2(R代表碱金属原子) 递变性：随着原子序数的增大,金属与水反应的剧烈程度增大,生成物的碱性增强. 例如：钠与冷水反应放出热量将钠熔化成小球,而钾与冷水反应时,钾球发红,氢气燃烧,并有轻微爆炸.LiOH是中强碱,CsOH是最强碱. (2)与非金属反应 相似性：碱金属的单质可与大多数非金属单质反应,生成物都是含R+阳离子的离子化合物. 递变性：碱金属与氧气反应时,除锂和常温下缓慢氧化的钠能生成正常的氧化物(R2O)外,其余的碱金属氧化物是复杂氧化物. 4Li+O2=2Li2O 4Na+O2
高考化学复习碱金属元素知识点总结 碱金属都是银白色的金属(铯略带金色光泽)，密度小，熔点和沸点都比较低。以下是碱金属元素知识点，请大家掌握。 1.碱金属元素 碱金属包含锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)、钫(Fr)六种元素.由于钫是人工放射性元素,中学化学不作介绍. 2.碱金属元素的原子结构 相似性：碱金属元素的原子最外层都只有1个电子,次外层为8个电子(其中Li原子次外层只有2个电子).所以在化学反应中,碱金属元素的原子总是失去最外层的1个电子而显+1价. 递变性：Li、Na、K、Rb、Cs等碱金属元素的原子核外电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,核对最外层电子的吸引力逐渐减弱,失电子能力逐渐增强,元素的金属性逐渐增强. 3.碱金属的物理性质及其变化规律 (1)颜色：银白色金属(Cs略带金色光泽). (2)硬度：小,且随Li、Na、K、Rb、Cs,金属的硬度逐渐减小.这是由于原子的电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子之间的作用力逐渐减弱所致.碱金属的硬度小,用小刀可切割. (3)碱金属的熔点低.熔点最高的锂为180.5℃,铯的熔点是28.4℃.随着原子序数的增加,单质的熔点逐渐降低. (4)碱金属的密度小.Li、Na、K的密度小于水的密度,且锂的
密度小于煤油的密度.随着原子序数的增大,碱金属的密度逐渐增大.但钾的密度小于钠的密度,出现反常现象.这是由于金属的密度取决于两个方面的作用,一方面是原子质量,另一方面是原子体积,从钠到钾,原子质量增大所起的作用小于原子体积增大的作用,所以钾的密度反而比钠的密度小. 4.碱金属的化学性质 碱金属与钠一样都是活泼的金属,其性质与钠的性质相似.但由于碱金属原子结构的递变性,其金属活泼性有所差异,化合物的性质也有差异. (1)与水反应 相似性：碱金属单质都能与水反应,生成碱和氢气. 2R+2H2O=2ROH+H2(R代表碱金属原子) 递变性：随着原子序数的增大,金属与水反应的剧烈程度增大,生成物的碱性增强. 例如：钠与冷水反应放出热量将钠熔化成小球,而钾与冷水反应时,钾球发红,氢气燃烧,并有轻微爆炸.LiOH是中强 碱,CsOH是最强碱. (2)与非金属反应 相似性：碱金属的单质可与大多数非金属单质反应,生成物都是含R+阳离子的离子化合物. 递变性：碱金属与氧气反应时,除锂和常温下缓慢氧化的钠能生成正常的氧化物(R2O)外,其余的碱金属氧化物是复杂氧化
碱金属元素性质总结讲 解 文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
元素周期律碱金属元素性质总结 I.元素周期律 1.周期表位置 IA族（第1纵列），在2、3、4、5、6、7周期上均有分布。元素分别为锂(Li)-3，钠(Na)-11，钾(K)-19，铷(Rb)-37，铯(Cs)-55，钫(Fr)-87。 2.碱金属的氢氧化物都是易溶于水, 苛性最强的碱, 所以把它们被称为为碱金属。 3.碱金属的单质活泼，在自然状态下只以盐类存在，钾、钠是海洋中的常量元素，其余的则属于轻稀有金属元素，在地壳中的含量十分稀少。钫在地壳中极稀少，一般通过核反应制取。 4.保存方法：锂密封于石蜡油中，钠。钾密封于煤油中，其余密封保存，隔绝空气。II.物理性质 物理性质通性（相似性） 1.碱金属单质皆为具金属光泽的银白色金属(铯略带金黄色)，但暴露在空气中会因氧气的氧化作用生成氧化物膜使光泽度下降，呈现灰色。常温下均为固态。 2.碱金属熔沸点均比较低。摩氏硬度小于2，质软。.导电、导热性、延展性都极佳。 3.碱金属单质的密度小于2g/cm3，是典型轻金属，锂、钠、钾能浮在水上。 4.碱金属单质的晶体结构均为体心立方堆积，堆积密度小。 II-2.物理性质递变性 随着周期的递增，卤族元素单质的物理递变性有： 1.金属光泽逐渐增强。 2.熔沸点逐渐降低。 3.密度逐渐增大。钾的密度具有反常减小的现象。 .物理性质特性
1.铯略带有金色光泽，钫根据测定可能为红色，且具有放射性。 2.液态钠可以做核反应堆的传热介质。 3.锂密度比没有小，能浮在煤油中。 4.钾的密度具有反常现象。 II-4.卤族元素物理性质一览表 钾的密度反常变化的原因：根据公式：ρ=A r/V原子，可知相对原子质量的增大使密度增加，而电子层的增加又使原子体积增大使得密度减小。即单质的密度由相对原子质量和原子体积两个因素决定。对钾来说，核对最外层引力较小，体积增大的效应大于相对原子质量增加产生的影响，结果钾的密度反而比钠小。 焰色反应 1.碱金属离子及其挥发性化合物在无色火焰中燃烧时会显现出独特的颜色，这可以用来鉴定碱金属离子的存在，锂、铷、铯也是这样被化学家发现的。 2.电子跃迁可以解释焰色反应，碱金属离子的吸收光谱落在可见光区，因而出现了标志性颜色。 3.除了鉴定外，焰色反应还可以用于制造焰火和信号弹。 III.化学性质
抗拉强度与硬度对照表 抗拉强度N/mm2 维氏硬 度 布氏硬度洛氏硬度 抗拉强度 N/mm2 维氏硬 度 布氏硬度洛氏硬度 Rm HV HB HRC Rm HV HB HRC 2508076122038036138.8 2708580.7125539037139.8 2859085.2129040038040.8 3059590.2132041039041.8 32010095135042039942.7 33510599.8138543040943.6 350110105142044041844.5 370115109145545042845.3 380120114148546043746.1 400125119152047044746.9 41513012415557480-45647 4301351281595490-46648.4 4501401331630500-47549.1 4651451381665510-48549.8 4801501431700520-49450.5 4901551471740530-50451.1 5101601521775540-51351.7 5301651561810550-52352.3 5451701621845560-53253 5601751661880570-54253.6 5751801711920580-55154.1 5951851761955590-56154.7 6101901811995600-57055.2 6251951852030610-58055.7
6402001902070620-58956.3 6602051952105630-59956.8 6752101992145640-60857.3 6902152042180650-61857.8 70522020966058.3 72022521467058.8 74023021968059.2 75523522369059.7 77024022820.370060.1 78524523321.372061 80025023822.274061.8 82025524223.176062.5 83502602472478063.3 85026525224.880064 86527025725.682064.7 88027526126.484065.3 90028026627.186065.9 91528527127.888066.4 93029027628.590067 95029528029.292067.5 96530028529.894068 99531029531 103032030432.2 106033031433.3 109534032334.4 112535033335.5 111536034236.6 119037035237.7
钢铁的物理力学性能和机械性能表 钢材的主要机械性能(也叫力学性能)通常是指钢材在标准条件下均匀拉伸.冷弯和冲击等. 单独作用下所显示的各种机械性能。钢材通常有五大主要的机械性能指标：通过一次拉伸试验可得到抗拉强度，伸长率和屈服点三项基本性能； 通过冷弯试验可得到钢材的冷弯性能； 通过冲击韧性试验可得到冲击韧性。 1.屈服点(σs) 钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。 设Ps为屈服点s处的外力，Fo为试样断面积，则屈服点σs =Ps/Fo(MPa)，MPa称为兆帕等于N(牛顿)/mm2，(MPa=106Pa，Pa：帕斯卡=N/m2) 2.屈服强度(σ0.2) 有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等于一定值(一般为原长度的0.2%)时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2 。 3.抗拉强度(σb) 材料在拉伸过程中，从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。它表示钢材抵抗断裂的能力大小。与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。 设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力，Fo为试样截面面积，则抗拉强度σ b= Pb/Fo (MPa)。 4.伸长率(δs) 材料在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。 5.屈强比(σs/σb) 钢材的屈服点(屈服强度)与抗拉强度的比值，称为屈强比。屈强比越大，结构零件的可靠性越高，一般碳素钢屈强比为0.6-0.65，低合金结构钢为 0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。 6.硬度 硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。 ⑴布氏硬度(HB) 以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值(HB)，单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。
自2009年12月1日起，执行TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》，替代1999版《压力容器安全技术监察规程》。 为了方便工作，把与我公司实际工作中密切相关的《容规》中的变化分别列出，希望大家针对自己的工作岗位，认真对照实施。 1.总则中的变化 1.1适用范围的变化 按照我公司现有资质所生产的压力容器产品，均属于新《容规》适用范围，因此总则中新《容规》适用范围的变化对公司工作基本无影响。 1.2压力容器范围的界定 新《容规》1.6款明确了压力容器范围的界定：包括压力容器本体和安全附件。1.6.1款明确了压力容器本体的范围：(1)压力容器与外部管道或装置焊接连接的第一道环向接头的坡口面、螺纹连接的第一个螺纹接头端面、法兰连接的第一个法兰密封面、专用连接件或者管件连接的第一个密封面；(2)压力容器开孔部分的承压盖及其紧固件；(3)非受压元件与压力容器的连接焊缝。 压力容器本体中的主要受压元件，包括壳体、封头(端盖)、膨胀节、设备法兰，球罐的球壳板，换热器的管板和换热管，M36以上(含M36)的设备主螺柱以及公称直径大于或者等于250mm的接管和管法兰。 在主要受压元件中，去掉了开孔补强圈。设备法兰指承压筒体与封头(管箱)、或者筒体与筒体之间的连接法兰，或不直接与外部管道法兰相连接的法兰(如：人孔盖、人孔法兰等)。设备主螺柱系指紧固承受内(或外)压、起密封连接作用的法兰和垫片所用的螺栓或螺柱，不包括内构件连接螺栓和地脚螺栓。 2.材料要求的变化 2.1材料制造许可制度 压力容器专用钢板（带）的制造单位应当取得相应的特种设备制造许可证，全国现有40多家已取得许可证。新采购的压力容器专用钢板质证书和材料上的标志要求增加了制造许可标志和许可证编号的内容。 目前压力容器专用钢板包括： GB713-2008 《锅炉和压力容器用钢板》 GB3531-2008 《低温压力容器用低合金钢钢板》 GB19189-2003 《压力容器用调质高强度钢板》 GB24511-2009《承压设备用不锈钢钢板及钢带》 2.2 材料质量证明书的要求 压力容器专用钢板的质量证明书要求必须为原件（一般要求按每张钢板开具合格证一份），其它压力容器用材料可为加盖材料供应单位检验公章和经办人章的复印件。 2.3材料化学成分的要求
高中化学必修第一册教案 碱金属元素的性质 【同步教育信息】 一. 本周教学内容：碱金属元素的性质 二. 教学目标： 1. 了解碱金属的物理性质和化学性质，能运用原子的知识，了解它们在性质上的差异及其递变规律。 2. 了解焰色反应，并能利用焰色反应检验钠、钾的化合物。 3. 初步学会用科学方法及辩证唯物主义观点理解化学问题。 三. 教学重点、难点： 重点：碱金属元素的性质以及跟原子结构的关系。 难点：科学方法模式的训练。 四. 知识分析： （一）原子结构： 1. 共同点：最外层电子数都是1，易失电子，具有较强的还原性。 2. 不同点：电子层数增加，原子半径增大。失电子能力逐渐增强，还原性增强。 （二）单质的物理性质： 1. 共同点：*都有银白色的金属光泽，质软，密度小，熔点低，有较好的导电、导热性能。 2. 不同点：碱金属的熔、沸点逐渐降低，*密度逐渐增大。 （三）单质的化学性质：
1. 共同点：与钠相似，都能与非金属、水、酸、溶液等反应，生成+R 离子，最高价氢氧化物均为强碱。2222O K O K 点燃+ O Li O Li 2224点燃+ ↑+=+22222H KOH O H K 2. 不同点：单质的还原性增强。 与2O 反应： （1）Li ：在常温和燃烧时生成O Li 2； （2）Na ：常温生成O Na 2，燃烧时生成22O Na ； （3）K ：常温生成O K 2，燃烧时生成22O K 。 与O H 2反应： （1）Li ：与O H 2反应较为缓和； （2）Na ：迅速反应，伴有浮、熔、动、响等剧 烈的现象； （3）K ：除Na 的现象外，还可以燃烧，轻微爆 炸等现象； （4）Cs ：发生爆炸性的反应。 它们的氢氧化物溶液的碱性逐渐增强。 （四）焰色反应： 1. 概念： 利用离子或单质原子在火焰中所显示的不同颜色来检验，这种检验方法叫做焰色法。是物质检验的一种方法，但不属于化学检验的方法。 2. 操作：（1）火焰本身颜色浅，否则干扰检验物质的观察，可用酒精喷灯。 （2）蘸取待测物的金属丝在灼烧时应无色，且熔点高，不易氧化，
材料力学性能实验报告 姓名： 班级： 学号： 成绩： 实验名称 实验四 硬度试验 实验目的 1. 掌握金属布氏、洛氏、维氏（小载荷）及显微维氏硬度的实验原理和测试方法； 2. 了解硬度试验根据应力状态所划分的两种试验方法及其共同特点； 3. 学会正确使用硬度计。 实验设备 1. HB-3000B-1型布氏硬度计； 2. HRD-150型电动洛氏硬度计； 3. MH-5型显微维氏硬度计； 4. HVS-50Z 型数字式维氏硬度计。 实验结果 表1 X80管线钢布氏硬度压痕直径实验数据记录表（单位：mm ） 取点方向 1 2 3 水平方向 4.0375 3.9870 4.0335 垂直方向 4.0080 3.9935 4.0670 平均值 4.0228 3.9902 4.0502 查布氏硬度值表，得到表2数据： 表2 布氏硬度值表（部分） 压痕直径10d (mm) 负荷为230P D =时 的HB 值 压痕直径10d 负荷为230P D =时 的HB 值 3.99 230 4.03 225 4.00 220 4.04 224 4.01 228 4.05 223 4.02 226 4.06 222 然后进行线性计算，表1中各个点的布氏硬度值： 第1点：226-225 HB= (4.0228 4.03)225225.722264.02-4.03?-+=≈ 第2点：230220 HB= (3.9902 4.00)220229.82303.99 4.00-?-+=≈- 第3点：223222 HB= (4.0502 4.06)222222.982234.05 4.06-?-+=≈-
碱金属元素的性质 （一）原子结构： 1. 共同点：最外层电子数都是1，易失电子，具有较强的还原性。 2. 不同点：电子层数增加，原子半径增大。失电子能力逐渐增强，还原性增强。 （二）单质的物理性质： 1. 共同点：*都有银白色的金属光泽，质软，密度小，熔点低，有较好的导电、导热性能。 2. 不同点：碱金属的熔、沸点逐渐降低，*密度逐渐增大。 （三）单质的化学性质： 1. 共同点：与钠相似，都能与非金属、水、酸、溶液等反应，生成R ?离子，最高价氢氧化物均为强 点燃点燃 碱。2K 02 K2O2 4Li O2 2Li2O 2K 2H2O =2K0H H2 2. 不同点：单质的还原性增强。 与。2反应：（1）Li :在常温和燃烧时生成Li?。； （2）Na :常温生成Na20，燃烧时生成Na2O2； （3）K :常温生成K20，燃烧时生成K2O2。 与H20反应：（1）Li :与H20反应较为缓和； （2）Na :迅速反应，伴有浮、熔、动、响等剧烈的现象； （3）K :除Na的现象外，还可以燃烧，轻微爆炸等现象； （4）Cs:发生爆炸性的反应。 它们的氢氧化物溶液的碱性逐渐增强。 （四）焰色反应： 1?概念：利用离子或单质原子在火焰中所显示的不同颜色来检验，这种检验方法叫做焰色法。是物质检验的一种方法，但不属于化学检验的方法。 2.操作：（1）火焰本身颜色浅，否则干扰检验物质的观察，可用酒精喷灯。 （2）蘸取待测物的金属丝在灼烧时应无色，且熔点高，不易氧化，可用Pt、Fe、Ni丝，并用稀盐酸反复清洗。（3）钾的焰色要透过蓝色钴玻璃，滤去钠的黄光。
（五）碱金属中的特性： 1?从Li > Cs，密度呈增大的趋势，但r（K）：：：珥Na）。 2. 单质均为银白色，除CS外（略带金色）。 3. Li的保存：同样不能接触空气，但不能像Na那样保存在煤油中，因为r（Li）：：：珥煤油），所以Li 应用蜡封。 【典型例题】 ［例1］按Li、Na、K、Rb、Cs的顺序下列性质逐渐减弱（或降低）的是（） A. 单质的还原性 B.元素的金属性 C.单质的密度 D.单质的熔点 分析：我们需重点理解、记忆碱金属性质的递变规律，但一些特殊的地方也应特殊记忆，K是同系列元素中的反常者（在密度方面）。答案：D ［例2］下列对于铯（CS ）的性质的预测中，正确的是（）。 A.它只有一种氧化物Cs2O B.它与H20剧烈反应 C. CS ?具有很强的氧化性 D. CSHC03受热不易分解 分析：碱金属单质具有还原性，且随核电荷数增加而增强，那么，它的离子的氧化性则与之相反， 即随核电荷数增加而减弱，因此Cs的氧化性很弱，而其单质还原性很强，与H20反应就会很剧烈，由Na与Cs的相似点可知，Cs的氧化物也应当有多种（CqO、Cs2O2、CsO2等），其碳酸氢盐也应与NaHCO s相似受热分解。答案：B 点评：学习碱金属元素应着重在两方面，一方面是元素单质的相似性及递变性，另一方面是元素化 合物的性质相似性。 ［例3］当水和铷与另一种碱金属的合金7.8g完全反应时，放出的氢气在标准状况下为0.2g，则合金中另一碱金属可能是（） A.锂 B.钠 C.钾 D.铯 分析：所有的碱金属都可按下式与水发生反应。 设：该合金的平均原子量为M。 2M 2H2O =2MOH H2
一、硬度简介： 硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。 1.布氏硬度(HB) 以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值(HB)，单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。 2.洛氏硬度(HR) 当HB>450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示： ?HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。 ?HRB：是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。 ?HRC：是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。 3 维氏硬度(HV) 以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除 以载荷值，即为维氏硬度HV值(kgf/mm2)。 ############################################################################################# 注： 洛氏硬度中HRA、HRB、HRC等中的A、B、C为三种不同的标准，称为标尺A、标尺B、标尺C。 洛氏硬度试验是现今所使用的几种普通压痕硬度试验之一，三种标尺的初始压力均为98.07N(合10kgf)，最后根据压痕深度计算硬度值。标尺A使用的是球锥菱形压头，然后加压至588.4N(合60kgf)；标尺B使用的是直径为1.588mm(1/16英寸)的钢球作为压头，然后加压至980.7N(合100kgf)；而标尺C使用与标尺A相同的球锥菱形作为压头，但加压后的力是1471N(合150kgf)。因此标尺B适用相对较软的材料，而标尺C适用较硬的材料。实践证明，金属材料的各种硬度值之间，硬度值与强度值之间具有近似的相应关系。因为硬度值是由起始塑性变形抗力和继续塑性变形抗力决定的，材料的强度越高，塑性变形抗力越高，硬度值也就越高。但各种材料的换算关系并不一致。本站《硬度对照表》一文对钢的不同硬度值的换算给出了表格，请查阅。 ##############################################################################################