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材料元素(1)

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Cr 0.90-1.20
≤0.20
16-18 0.9-1.20
—
—
—
12.5-14.5
—
0.50-0.80
Ni ≤0.25
≤0.20
≤0.60
≤0.25
—
—
—
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—
—
—
Cu ≤0.30
—
≤0.30
—
—
—
—
—
—
—
Mo 0.15-0.30
—
≤0.75 0.15-0.30
—
—
—
—
—
—
—
Al
—
—
—
C10
20Mn6
9SMn26
S46cr13
CK75
54SiCr6
C 0.28-0.33 0.42-0.48 0.95-1.20 0.33-0.38 ≤0.14 0.07-0.13 0.17-0.23 ≤0.14 0.43-0.50 0.70-0.80 0.51-0.59
Si 0.15-0.35 0.15-0.35
0.2-0.3
≥0.15
≤0.030
Pb
Cr ≤0.2
17-19 0.90-1.20
0.1
0.1
Ni ≤0.2
≤0.25
2.5-4.0
Cu ≤0.3 Mo Al
≤0.6
≤0.30
0.150.30
3.5-4.5
3.8-4.9
59-62 3.5-4.5
Ti
0.15
Fe
0.7
0.3
0.3-1.3
Mg
0.4-0.8 1.2-1.8 0.5-1.0
原材料元素表
SUS303
SCM420
2017
2124
≤0.15 0.18-0.23
0.15-0.35 0.2-0.8
0.2
HAL61-4-31
0.5-1.5
Mn 0.6-0.9
1.2-1.55
≤2.0 0.60-0.85 0.4-1.0 0.3-0.9
P ≤0.03
≤0.05
≤0.2
≤0.030
S ≤0.035
0.73 0.014 0.012
Cr
—
≤0.20
—
0.50-0.80 0.018
Ni ≤0.50
≤0.20
≤0.50
0.04
Cu 57-59
≤0.30
1.5-3.5
≤0.02
0.05
Mo
—
—
—
Al ≤0.10
—
—
V
—
—
—
Fe ≤0.50
—
Mg
Zn
—
—
≤1.3 ≤0.3 ≤1.0
0.0410.067
Sn ≤0.40
≤0.02 0.15-0.35 0.15-0.35 7.5-9.5
≤0.5 0.17-0.37
Mn ≤0.8
0.3-0.9
0.6-0.9 0.70-1.0
≤0.15
≤0.5
0.6-0.85
≤0.5
≤0.6
0.5-0.8
P
≤0.04
≤0.03
≤0.035
≤0.30
≤0.02
≤0.025
≤0.03
≤0.03
P ≤0.30
≤0.03
≤0.04
≤0.03
≤0.100 ≤0.045 ≤0.035
≤0.10
≤0.04
≤0.035 ≤0.025
S ≤0.30
≤0.035
≤0.03
≤0.03 0.24-0.32 ≤0.045 ≤0.035 0.24-0.32 ≤0.015 ≤0.035 ≤0.025
Pb
—
—
—
—
0.15-0.30
Si ≤0.05
≤0.4
0.1-0.4 0.15-0.35 ≤0.4
≤0.35 0.17-0.37 0.17-0.37 2.7-3.0 0.15-0.35 0.15-0.35
Mn 0.9-1.3
1.10-1.40
0.6-0.9 0.5-0.8 0.6-0.9
≤1.40 0.50-0.80 0.50-0.80 0.2-0.5 0.6-0.9 0.6-0.9
0.1-0.35
≤0.4
≤0.40 0.15-0.35 ≤0.05
Mn 0.90-1.40 0.30-1.00
0.5-0.8
≤1.0
≤0.5
1.0-3.0 0.1-0.5 1.0-1.3 1.3-1.7 0.25-0.45 1.0-1.5
P 0.07-0.12 S 0.30-0.40 Pb
≤0.04 ≤0.04
≤0.025
≤0.10
≤0.040 ≤0.045 ≤0.030
≤0.025 0.32-0.40 ≤0.030 ≤0.045 ≤0.035
≤0.04 ≤0.04
≤0.10
12.0-14.0 ≤0.60
≤0.20 ≤0.20 ≤0.25
≤0.10
原材料元素表
SUM25
F40
50CrV
SUS440B
A380
Si
—
0.15-0.30
9.6-12 1.83-2.56 1.20-1.60
0.25
Mn ≤0.30
P
—
S
—
Pb 2.5-3.5
0.30-0.60 ≤0.03 ≤0.035 —
≤0.50 — — —
0.49-0.70 0.50-0.80
0.0350.058 0.0160.045
≤0.03 ≤0.03
—
—
—
—
—
Cr
—
2.3-2.7
0.25%
≤0.20
0.9-1.2
—
—
1.35-1.65
—
1.4-1.65
—
Ni 0.003%
—
0.25%
≤0.20
—
—
—
≤0.30
—
≤0.30
—
Cu 63.28%
—
0.25%
≤0.25
—
—
—
—
—
≤0.30
—
Mo
—
0.15-0.35
—
—
0.15-0.25
—
—
0.15-0.25
0.7-1.1 0.7-1.1
P
≤0.035
≤0.035
0.06
0.06
S
≤0.035
0.18-0.25 0.18-0.25
Pb 0.5-1.5
0.5-1.5
0.1-0.7
9.09
0.15-0.35
Cr
≤0.25
0.8-1.1 1.0-1.3
≤0.25
Ni 1.8-2.5
≤0.25
≤0.25
0-1.5
≤0.030
S
≤0.04
≤0.035 ≤0.035
≤0.35
≤0.02
≤0.025
≤0.03
≤0.03
P
—
≤0.025
≤0.035 ≤0.030
—
≤0.100 ≤0.035 ≤0.035 ≤0.045 ≤0.030
≤0.06
S
—
≤0.035
≤0.040 ≤0.030
—
0.32-0.40 ≤0.035 ≤0.035 ≤0.045 ≤0.025 0.24-0.33
Pb 0.86%
—
—
—
—
0.15-0.30
Si 0.91%
≤0.4
0.17-0.37 0.15-0.35 0.17-0.37 ≤0.05 0.15-0.35 0.2-0.45 ≤0.40 0.15-0.35 0.15-0.4
Mn 2.70%
0.4-0.7
0.50-0.80 0.60-0.90 0.5-0.8 1.00-1.50 1.60-1.90 0.3-0.6 0.5-0.8 0.25-0.45 1.3-1.7
≤0.2
≤0.2
Ni
≤0.007
≤0.30
≤0.30
≤0.2
≤0.2
Cu
≤0.25
≤0.25
≤0.3
≤0.3
Mo
0.15-0.30
Al
V
Fe
Mg
0.06-0.1
Zn
Sn
化学成分：未做特殊说明化学成分数值均为小于等于。
S45C
C
0.420.48
Si 0.15-0.35
Y40Mn 0.37-0.45 0.15-0.35
59-61
0.2 0.55 0.3-0.6 0.25 0.05
≤0.2
余量 ≤0.1
LG-2
15F
LG-1
40Cr
20CrMnTi
65Mn
CuZn40Al1 CuZn40Al2 QPbSn-LG1 60S20
60SPb20
C
0.12-0.19
0.37-0.44 0.17-0.23 0.62-0.7
≤1.0 0.15-0.35
≤0.05 0.15-0.35 0.30-0.60 ≤0.05
≤1.0 0.15-0.35 1.2-1.6
Mn 0.65-0.85 0.60-0.90
≤1.0 0.65-0.85 0.90-1.30 0.30-0.60 1.30-1.60 0.90-1.30 ≤1.0 0.60-0.80 0.50-0.80

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12 过渡元素(一) 铜副族和锌副族

12 过渡元素(一) 铜副族和锌副族


Cu2+的鉴定
—— 在酸性或中性溶液中，
用K4[Fe(CN)6]试剂 2Cu2+ +[Fe(CN)6]4- → Cu2[Fe(CN)6]
红褐色
12-2-2铜的重要化合物
Cu2O CuO 颜色 暗红色 黑色 溶解性 难溶于水，易溶于酸 热稳定性 稳定,1235 C 熔化也不分解 高 加入氨水 [Cu(NH3)2]+(无色) 微溶
12.1.4
氧化态
有多种氧化态。红色为常见的氧化态。
12.1.5 离子的颜色
Mn (Ⅱ) Fe(Ⅱ) Co(Ⅱ) Ni(Ⅱ) Cu(Ⅱ) Zn(Ⅱ)
水合离子呈现多种颜色。
12.1.6 氧化物及其水合物的酸碱性
同种元素，从高价到低价，碱性增强。 Mn2O7 MnO3 MnO2 Mn2O3 MnO 强酸性 酸性 两性 弱碱性 碱性 同一周期最高氧化态的氧化物及水合物， 从左到右碱性减弱，酸性增强。 Sc2O3 TiO2 CrO3 Mn2O7 强碱 两性 酸性 强酸 同族同氧化态，自上而下酸性减弱，碱 性增强。
a
通性
Uuu
ds ⅠB 区 族
Cu 铜
Ag 银
Au 金 岩石 (岩脉金) 砂砾 (冲积金)
主要 矿物
辉铜矿(Cu2S) 黄铜矿(CuFeS2) 赤铜矿(Cu2O) 孔雀石 (Cu2(OH)2CO3) 蓝铜矿 (Cu3(OH)2(CO3)2
闪银矿 (Ag2S) 角银矿 (AgCl)
放 射 性 元 素
通性 ds 区
但Mn特殊， φӨ(Mn2+/Mn)< φӨ(Cr2+/Cr)
φӨ(Ni2+/Ni) =－0.26V φӨ(Pd2+/Pd) = +0.92V
1——20号元素介绍

1——20号元素介绍

元素序号：1元素符号：H元素名称：氢元素原子量：1.008元素类型：非金属发现人：卡文迪许发现年代：1766年发现过程：从金属与酸作用所得的气体中发现氢。

元素描述：氢有三种同位素：1H（氕）、2H（氘，也叫重氢）、3H（氚，也叫超重氢），其中1H在自然界的丰度为99.985%。

氢的单质在通常情况下为无色、无味的气体。

氢气是最轻的气体，微溶于水（0℃时，每体积水溶解0.0214体积氢气；20摄氏度时，溶解0.018体积；50摄氏度溶解0.016体积）。

能在空气中燃烧，生成水，并放出大量热。

当空气中含有一定量的（体积百分数为4.1-75%）氢气时，点火发生爆炸。

氢气燃烧的唯一产物是水，对环境没有污染，所以氢能源的研究和利用日益受到人们的重视。

元素来源：（1）电解法，可以大量产生纯度高的氢气；（2）天然气、石油气或焦碳与水反应的方法，是廉价生产氢气的一种途径；（3）离子型金属化合物与水反应的方法，用于军事、气象方面供探空气球使用；（4）以过渡金属络合物为催化剂，利用太阳能分解水制取氢气的方法，是充分利用太阳发展氢能源的一个新方向。

此外，在实验室里，常用活泼金属跟酸的反应，少量制取氢气。

元素用途：氢气或氢、氦混合气可以用来填充气球。

氢大量被用来合成氨。

氢气还能与一些金属化合，生成氢化物LiH、NaH、CaH2、BaH2等。

氢也用于石油提炼工序中，如加氢裂化和氢处理脱硫；还用于植物油的催化加氢；加氢也用于制造有机化学药品。

用氢气做还原剂，可使三氧化钨还原为金属钨。

氢气能被某些过渡金属或其合金吸附。

这种吸附作用是可逆的，在加热或减压的条件下，被吸附的氢气可以释放出来，因而，这是解决氢能源所面临的储氢问题的重要途径。

氢也大量用于空间技术。

氢和氧或氟在一起，既能用作火箭燃料，也能用作核动力火箭推进剂。

元素辅助资料：氢和氧同氮一样，广泛分布在自然界中。

氢的发现比较晚。

这主要是因为在化学科学实验兴起以前，人们的智慧被一种虚假的概念所束缚，好象任何气体既不能单独存在，也不能收集，更不能称量。

大学材料科学基础 第五章材料的相结构和相图(1)

大学材料科学基础 第五章材料的相结构和相图(1)


弗兰克尔空位
肖脱基空位
2) 为了保持电中性，离子间数量不等的置换会 在晶体内部形成点缺陷。 如：2Ca2+→Zr4+ ，形成氧离子空缺。 3) 陶瓷化合物中存在变价离子，当其电价改变 时，也会在晶体中产生空位。 如：方铁矿中，部分Fe2+被氧化为Fe3+时， 2FeO+O → Fe2O3中，产生阳离子空缺。 同理，TiO2中，部分Ti4+被还原为Ti3+时，产 生阴离子空缺。 这种由于维持电中性而出现的空位，可以 当作电子空穴。欠缺或多出的电子具有一定的 自由活动性，因而降低了化合物的电阻。这种 现象在材料的电性能方面有重要意义。
3．陶瓷材料中的固溶方式
陶瓷材料——一般不具备金属特性，属无机非金属。 无机非金属化合物可以置换或间隙固溶的方式溶入其 它元素而形成固溶体，甚至无限固溶体，但是一般形 成有限固溶体。 如：Mg[CO3] → (Mg,Fe)[CO3] →(Fe,Mg)[CO3] →Fe[CO3] 菱镁矿 含铁菱镁矿 含镁菱铁矿 菱铁矿 不改变原来的晶格类型，晶格常数略有改变。
(3) 多为金属间或金属与类金属间的化合物， 以金属键为主，具有金属性，所以也称金属 间化合物。 (4) 晶体结构复杂。 (5) 在材料中是少数相，分布在固溶体基体 上，起到改善材料性能、强化基体的作用。 中间相可分为以下几类： 正常价化合物；电子化合物；间隙相；间隙 化合物；拓扑密堆相。
1. 正常价化合物 • 通常是由金属元素与周期表中第Ⅳ、Ⅴ、 Ⅵ族元素形成，它们具有严格的化合比， 成分固定不变，符合化合价规律，常具有 AB、AB2、A2B3分子式。 • 它的结构与相应分子式的离子化合物晶体 结构相同，如分子式具有AB型的正常价化 合物其晶体结构为NaCl型。正常价化合物 常见于陶瓷材料，多为离子化合物。如 Mg2Si、Mg2Pb、MgS、AuAl2等。 • 在合金材料中，起弥散强化的作用。
1-8系铝合金牌号化学元素

1-8系铝合金牌号化学元素

1-8系铝合金牌号是根据铝合金的化学成分及其性能来划分的。

每个系列的铝合金都具有特定的主要合金元素，这些元素显著影响了合金的力学性能、耐腐蚀性能、焊接性能等。

以下是各系列铝合金的主要成分及其特点：1系铝合金（纯铝）：主要成分：铝（Al）含量高达99.00%以上。

特点：导电性好，耐腐蚀性好，焊接性能好，强度低，不可热处理强化。

生产过程较为简单，成本较低。

2系铝合金（以铜为主要合金元素）：主要成分：含铜量在3-5%之间，也可能添加锰、镁、铅和铋以改善切削性。

特点：强度较高，尤其是经过热处理强化的2014合金，但晶间腐蚀倾向严重。

主要用于航空工业、螺丝制造业以及要求较高温度使用的场合。

3系铝合金（以锰为主要合金元素）：主要成分：含锰量在1.0-1.5%。

特点：不可热处理强化，但塑性好，耐腐蚀性能好，焊接性能好，中等强度。

在工业上应用广泛。

4系铝合金（以硅为主要合金元素）：主要成分：含硅量在4.5-6%之间。

特点：热处理不可强化，但含有铜的合金可以通过热处理强化。

主要用于建筑和工业领域。

5系铝合金（以镁为主要合金元素）：主要成分：含镁量较高。

特点：强度高，耐腐蚀性好，焊接性能好。

主要用于汽车、船舶等交通工具的制造。

6系铝合金（以镁和硅为主要合金元素）：主要成分：镁和硅的含量较高。

特点：既有良好的强度，又有较好的耐腐蚀性和焊接性能。

广泛应用于建筑、交通工具、包装材料等领域。

7系铝合金（以锌为主要合金元素）：主要成分：含锌量较高。

特点：高强度，良好的焊接性能和耐腐蚀性。

主要应用于航空工业和高级运动器材。

8系铝合金（以其他元素如镍、钴、铬等为主要合金元素）：主要成分：含镍、钴、铬等元素。

特点：根据所含元素的不同，可能具有高强度、良好的耐腐蚀性和焊接性能。

用途多样，包括航空、汽车、电子等行业。

每个系列的铝合金都有其特定的牌号，如1系的1060、2系的2017、3系的3003、4系的4004、5系的5052、6系的6063、7系的7075等。