金材-第二章
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贵金属知识梳理第一章绪论1.贵金属的概念(定义)答:贵金属是指有色金属中密度大、产量少、价格昂贵的贵重金属。
贵金属是钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)、铂(Pt)、银(Ag)、金(Au)的统称,其中,前六种元素又称为铂族元素。
2.贵金属的主要用途:(1)铸造金币;(2)制造首饰和器皿;(3)现代工业的原材料。
3.东周发明了“鎏金”和“金银错”技术。
第二章首饰贵金属材料的基本性质1.铜族元素:银和金位于化学元素周期表中的IB族,因在铜之下,通常称为铜族元素。
2.稀贵金属:钌、铑、钯、锇、铱、铂属于Ⅷ族的第5周期和第6周期,通称为铂族元素,又被称为稀贵金属。
3.轻贵金属:钌、铑、钯、银是第5周期元素,在贵金属中密度较小(10~12g/cm³),通称为轻贵金属。
4.重贵金属:锇、铱、铂、金是第6周期元素,在贵金属中密度较大(19~22g/cm³),通称为重贵金属。
贵金属元素在元素周期表中的位置(必考)1.晶体结构答:贵金属中除钌、锇为密排六方结构外,其它均是面心立方结构。
2.贵金属的光学性质答:贵金属由于耐腐蚀性和抗氧化性好,所以表面不易生成氧化膜和腐蚀膜,保证了它对光的反射率的稳定性,因此常用铑、钯、银等贵金属材料作为首饰工艺品的表面电镀层和在工业上制造反光镜等。
银对可见光和红外线的反射率是所有金属材料中最高的。
热处理工艺对贵金属的表面反射率产生较大的影响,随着热处理退火温度的升高,贵金属对可见光的反射率下降。
3.贵金属的熔点与沸点答:贵金属的熔点、沸点都较高,遵循着原子序数增加而降低和在相同的族中从上到下熔点升高的规律。
银的熔点最低(960.8℃),锇的熔点最高(3045℃)。
贵金属的熔点从低致高的变化顺序为:银、金、钯、铂、铑、钌、铱、锇。
金是唯一在高温下不易氧化的贵金属。
4.贵金属的吸气性答:多数贵金属有吸附气体的性质,特别是吸附氢。
最特殊的是钯能吸附相当自身2800倍体积的氢。
金属材料与热处理课程标准一、课程名称:《金属材料与热处理》二、课程管理系、部及教研室:机械工程系,金材、刀具、数控加工基础、冲压、液压模具教研组三、教材版本:四、大纲说明:1、适用专业:机械制造(机加、模具、数控)专业;使用范围:中职类第二学年学生;修业年限:1学年2、总学时:76学时;课程性质:专业基础课考试方式:闭卷考试成绩评定:百分制执笔:审核:审批:《金属材料与热处理》教学大纲(中职)一、课程说明1、课程的性质和内容本课程是我校二产业“宽基础、活模块”专业基础课。
主要内容包括:金属的结构与结晶、金属材料的性能、铁碳合金、钢的热处理、合金钢、铸铁、有色金属及硬质合金等。
2、本课程的任务本课程的任务是对学生进行金属材料的基础性教育,为模块课程学习及实际工作提供必要的金属材料知识,让学生能够正确的认识和使用金属材料,合理地确定不同金属材料的加工方法,充分发挥材料的潜力,熟悉金属材料的牌号,了解它们的性能和变化规律。
3、本课程的基本要求使学生熟悉并掌握有关金属材料的基本知识,了解常用金属材料及其力学性能;熟悉常用金属材料的牌号、成分、组织、热处理和性能,了解它们之间的相互关系和变化规律。
4、注意事项本课程涉及面广,实践性强,课时有限,教学过程中尽可能运用直观教学手段和观察实践,切实坚持理论联系实际的原则,注重认识和使用,尽量使复杂的知识简单化,介绍原理,强调并突出使用,使学生在基础知识的积累和观察实践的体验上能建立知识体系,能熟练的认识和使用所学的知识,锻炼分析问题和解决问题的能力。
由于课程涉及知识面广,要根据教学对象专业的不同,适当增补(删减)内容,充分利用教具、实物、图片和多媒体课件等教学手段,避免抽象地作理论推导和把简单的问题复杂化。
有条件的情况下还可以组织参观或者播放教学录像(光碟)等。
只要弄清楚重要的概念和基本理论,按照材料的成分和热处理决定其组织,组织决定其性能,性能又决定其用途这一内在关系进行学习和记忆;注意理论联系实际,认真完成作业和实验等教学环节,是完全可以学好这门课程的。
第二章工程结构钢1.叙述构件用钢一般的服役条件、加工特点和性能要求。
答:服役条件:①工程结构件长期受静载;②互相无相对运动受大气(海水)的侵蚀;③有些构件受疲劳冲击;④一般在-50~100℃范围内使用;加工特点:焊接是构成金属结构的常用方法;一般都要经过如剪切、冲孔、热弯、深冲等成型工艺。
性能要求:①足够的强度与韧度(特别是低温韧度);②良好的焊接性和成型工艺性;③良好的耐腐蚀性;2.低碳钢中淬火时效和应变时效的机理是什么?对构件有何危害?答:构件用钢加热到Ac1以上淬火或塑性变形后,在放置过程中,强度、硬度上升,塑性、韧性下降,韧脆转变温度上升,这种现象分别称为淬火时效和应变时效。
产生的原因:C、N等间隙原子偏聚或内吸附于位错等晶体缺陷处。
提高硬度、降低塑性和韧度。
危害:在生产中的弯角、卷边、冲孔、剪裁等过程中产生局部塑形变形的工艺操作,由于应变时效会使局部地区的断裂抗力降低,增加构件脆断的危险性。
应变时效还给冷变形工艺造成困难,往往因为裁剪边出现裂缝而报废。
3.为什么普低钢中基本上都含有不大于2.0%w(Mn)?答:加入Mn有固溶强化作用,每1%Mn能够使屈服强度增加33MPa。
但是由于Mn能降低A3温度,使奥氏体在更低的温度下转变为铁素体而有轻微细化铁素体晶粒的作用。
Mn的含量过多时,可大为降低塑韧性,所以Mn控制在<2.0%。
4.为什么贝氏体型普低钢多采用0.5%w(Mo)和微量B作为基本合金化元素?答:钢中的主要合金元素是保证在较宽的冷却速度范围内获得以贝氏体为主的组织。
当Mo大于0.3%时,能显着推迟珠光体的转变,而微量的B在奥氏体晶界上有偏析作用,可有效推迟铁素体的转变,并且对贝氏体转变推迟较少。
因此Mo、B是贝氏体钢中必不可少的元素。
5.什么是微合金化钢?微合金化元素的主要作用是什么?答:微合金化钢是指化学成分规范上明确列入需加入一种或几种碳氮化物形成元素的钢中。
作用:Nb、V、Ti单元或复合是常用的,其作用主要有细化晶粒组织和析出强化。
金属材料与热处理课程标准一、课程名称:《金属材料与热处理》二、课程管理系、部及教研室:机械工程系,金材、刀具、数控加工基础、冲压、液压模具教研组三、教材版本:中国劳动社会保障出版社第一版四、大纲说明:1、适用专业:机械制造(机加、模具、数控)专业;使用范围:高技类第一学年学生;修业年限:1学年2、总学时:54学时;课程性质:专业基础课考试方式:闭卷考试成绩评定:百分制执笔:审核:审批:《金属材料与热处理》教学大纲(高技)一、课程说明1、课程的性质和内容本课程是我校二产业“宽基础、活模块”专业基础课。
主要内容包括:金属的结构与结晶、金属材料的性能、铁碳合金、钢的热处理、合金钢、铸铁、有色金属及硬质合金等。
2、本课程的任务本课程的任务是对学生进行金属材料的基础性教育,为模块课程学习及实际工作提供必要的金属材料知识,让学生能够正确的认识和使用金属材料,合理地确定不同金属材料的加工方法,充分发挥材料的潜力,熟悉金属材料的牌号,了解它们的性能和变化规律。
3、本课程的基本要求使学生熟悉并掌握有关金属材料的基本知识,了解常用金属材料及其力学性能;熟悉常用金属材料的牌号、成分、组织、热处理和性能,了解它们之间的相互关系和变化规律。
4、注意事项本课程涉及面广,实践性强,课时有限,教学过程中尽可能运用直观教学手段和观察实践,切实坚持理论联系实际的原则,注重认识和使用,尽量使复杂的知识简单化,介绍原理,强调并突出使用,使学生在基础知识的积累和观察实践的体验上能建立知识体系,能熟练的认识和使用所学的知识,锻炼分析问题和解决问题的能力。
由于课程涉及知识面广,要根据教学对象专业的不同,适当增补(删减)内容,充分利用教具、实物、图片和多媒体课件等教学手段,避免抽象地作理论推导和把简单的问题复杂化。
有条件的情况下还可以组织参观或者播放教学录像(光碟)等。
只要弄清楚重要的概念和基本理论,按照材料的成分和热处理决定其组织,组织决定其性能,性能又决定其用途这一内在关系进行学习和记忆;注意理论联系实际,认真完成作业和实验等教学环节,是完全可以学好这门课程的。
九上第二章金属材料与金属的化学性质一、金属材料:含金属单质(90多种)和合金(几千种)1、金属的物理性质: (1)常温下一般为固态(汞为液态),有金属光泽。
(2)大多数呈银白色(铜为紫红色,金为黄色)(3)有良好的导热性、导电性、延展性2、金属之最:(1)地壳中含量最多的金属元素( ) (2)人体中含量最多的金属元素( )(3)目前世界年产量最多的金属( ) (4)熔点最低的金属( )3、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混合物。
“相容性”。
因此可用来制造人造骨等。
(1)熔点高、密度小优点 (2)可塑性好、易于加工、机械性能好(3)抗腐蚀性能好注意:物质的组成影响其性质,性质决定其用途。
注意节约、环保。
二、金属的化学性质1、大多数金属可与氧气的反应(黄金不能:真金不怕火炼,用于区别真假黄金) 大多数金属都能与氧气反应,但反应的难易和剧烈程度不同,越活泼的金属,越容易与氧气发生化学反应,反应越剧烈。
请写出铁,铜,铝,镁与氧气反应的化学方程式Fe + CuSO4== Cu + FeSO4 (“湿法冶金”原理)现象:铁钉表面有红色固体出现,溶液由蓝色变成浅绿色,溶液质量减轻三、常见金属活动性顺序:K Ca Na ;Mg Al Zn ;Fe Sn Pb (H);Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性由强逐渐减弱在金属活动性顺序里:(1)金属的位置越靠前,它的活动性就越强(2)位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢(不可用浓硫酸、硝酸,因为他们具有强氧化性,与金属反应不能生成氢气,而生成水)(3)位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。
(除K、Ca、Na)金属活动顺序的判断:依据能否反应及反应快慢推断(前换后,强换弱)实验设计:验证金属活泼性(选择药品):以三种金属中活泼性位于中间的那一种的单质加另外两种的盐溶液(或相反)四、金属资源的保护和利用1.金属矿物(矿石):①概念:工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。