金属材料的分类与应用

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。

金属材料的分类及性能一、金属材料定义：是金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料。

二、金属材料分类：①黑色金属：纯铁、铸铁、钢铁、铬、锰。

②有色金属：有色轻金属、有色重金属、半金属、贵金属、稀有金属三、金属材料性能：①工艺性能：铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性能、热处理性能等②使用性能：机械性能、物理性能、化学性能等1. 工艺性能金属对各种加工工艺方法所表现出来的适应性称为工艺性能，主要有以下五个方面：（1）铸造性能：反映金属材料熔化浇铸成为铸件的难易程度，表现为熔化状态时的流动性、吸气性、氧化性、熔点，铸件显微组织的均匀性、致密性，以及冷缩率等。

铸造性能通常指流动性，收缩性，铸造应力，偏析，吸气倾向和裂纹敏感性。

（2）锻造性能：反映金属材料在压力加工过程中成型的难易程度，例如将材料加热到一定温度时其塑性的高低（表现为塑性变形抗力的大小），允许热压力加工的温度范围大小，热胀冷缩特性以及与显微组织、机械性能有关的临界变形的界限、热变形时金属的流动性、导热性能等。

可锻性：塑性和变形抗力（3）焊接性能：反映金属材料在局部快速加热，使结合部位迅速熔化或半熔化（需加压），从而使结合部位牢固地结合在一起而成为整体的难易程度，表现为熔点、熔化时的吸气性、氧化性、导热性、热胀冷缩特性、塑性以及与接缝部位和附近用材显微组织的相关性、对机械性能的影响等。

（4）切削加工性能：反映用切削工具（例如车削、铣削、刨削、磨削等）对金属材料进行切削加工的难易程度。

（5）热处理性能：热处理是机械制造中的重要过程之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。

其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的，所以，它是机械制造中的特殊工艺过程，也是质量管理的重要环节。

2. 机械性能：金属在一定温度条件下承受外力（载荷）作用时，抵抗变形和断裂的能力称为金属材料的机械性能（也称为力学性能）。

常用金属材料金属材料来源丰富，并具有优良的使用性能和加工性能，是机械工程中应用最普遍的材料，常用以制造机械设备、工具、模具，并广泛应用于工程结构中。

金属材料大致可分为黑色金属两大类。

黑色金属通常指钢和铸铁；有色金属是指黑色以外的金属及其合金，如铜合金、铝及铝合金等。

1.2.1 钢钢分为碳素钢（简称碳钢）和合金两大类。

碳钢是指含碳量小于2.11%并含有少量硅、锰、硫、磷杂质的铁碳合金。

工业用碳钢的含碳量一般为0.05%～1.35%。

为了提高钢的力学性能、工艺性能或某些特殊性能（如耐腐蚀性、耐热性、耐磨性等），冶炼中有目的地加入一些合金元素（如Mn、Si、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti等），这种钢称为合金钢。

（一）碳钢1．碳钢的分类碳钢的分类方法有多种，常见的有以下三种。

（1）按钢的含碳量多少分类分为三类：低碳钢，含碳量<0.25%；中碳钢，含碳量为0.25%～0.60%；高碳钢，含碳量>0.60%。

（2）按钢的质量（即按钢含有害元素S、P的多少）分类分为三类：普通碳素钢，钢中S、P含量分别≤0.055%和0.045%；优质碳素钢，钢中S、P含量均≤0.040%；高级碳素钢，钢中S、P含量分别≤0.030%和0.035%。

（3）按钢的用途分类分为两类：碳素结构钢，主要用于制造各种工程构件和机械零件；碳素工具钢，主要用于制造各种工具、量具和模具等。

2．碳钢牌号的表示方法（1）碳素结构钢碳素结构钢的牌号由屈服点“屈”字汉语拼音第一个字母Q、屈服点数值、质量等级符号（A、B、C、D）及脱氧方法符号（F、b、Z）等四部分按顺序组成。

其中质量等级按A、B、C、D顺序依次增高，F代表沸腾钢，b代表镇静钢，Z代表镇静钢等。

如Q235-A·F表示屈服强度为235Mpa的A 级沸腾碳素结构钢。

（2）优质碳素结构钢优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示。

这两位数字代表钢中的平均含碳量的万分之几。

例如45钢，表示平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。

金属材料分类金属材料是人类使用最广泛的一类材料，广泛应用于工业制造、建筑结构、电子设备等领域。

根据其组成成分和性质特征，金属材料可以分为以下几类：1. 铁系金属材料：主要包括铁、钢、铸铁等。

铁材料具有良好的可塑性、导热性和导电性，广泛应用于机械制造、建筑结构、电气设备等领域。

钢是铁和碳的合金，具有高强度、耐磨性和耐腐蚀性，在汽车制造、航空航天等高强度要求的领域得到广泛应用。

铸铁是含碳量较高的铁合金，具有良好的铸造性能和耐磨性，广泛用于汽车零部件、机械零件等制造领域。

2. 非铁金属材料：主要包括铝、镁、铜、锌、锡等。

非铁金属材料通常具有较低的密度和良好的导电性、导热性，被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。

铝是密度较低的金属，具有良好的刚性和耐腐蚀性，在飞机制造、汽车制造等领域得到广泛应用。

镁具有良好的强度和轻质性，被广泛应用于航空航天、轻质汽车制造等领域。

3. 合金材料：合金是由两种或更多种金属元素组成的材料。

根据不同的组成成分和性质，合金可以分为多种类型。

常见的合金有不锈钢、铝合金、钛合金等。

不锈钢由铁、铬、镍等元素组成，具有良好的耐腐蚀性和高强度，在船舶、食品加工等领域得到广泛应用。

铝合金是由铝和其他金属元素（如铜、锌、镁等）组成的材料，具有良好的强度和轻质性，在汽车制造、航空航天等领域得到广泛应用。

钛合金具有良好的耐高温、耐腐蚀性能和高强度，被广泛应用于航空航天、医疗器械等高要求领域。

4. 贵金属材料：主要包括金、银、铂等。

贵金属材料具有优良的化学稳定性和导电性能，被广泛应用于电子设备、珠宝饰品、化学催化剂等领域。

金是最常见的贵金属材料，具有高导电性和抗腐蚀性，被广泛应用于电子器件、电镀等领域。

综上所述，金属材料根据其组成成分和性质特征可分为铁系金属材料、非铁金属材料、合金材料和贵金属材料。

每类材料都有其独特的特点和广泛的应用领域，对于促进工业制造和社会发展具有重要作用。

金属材料材质分类及用途金属材料广泛应用于各种工业领域，根据其化学成分、物理性质和用途等不同分类方法，可以将金属材料分为多个种类。

以下是一些常见的金属材料的分类及其用途。

1.铁族金属：铁、钢等属于铁族金属。

它们具有优良的强度和韧性，广泛应用于建筑、制造、机械、交通工具等领域。

铁质材料广泛应用于基础建设如桥梁、建筑结构和道路，钢铁材料则广泛使用于机械设备、汽车和火车制造，并在船舶建造和航空航天行业中也有广泛应用。

2.贵金属：贵金属如黄金、铂、银等具有较高的化学稳定性和抗腐蚀性能，广泛应用于珠宝、硬币、催化剂、电子器件、医疗设备等领域。

3.铝合金：铝合金具有低密度、高强度、优良的导热和导电性能，被广泛应用于航空航天、汽车、建筑、包装等领域。

例如，航空航天行业中的飞机、卫星和导弹都采用铝合金制造，汽车工业中的车身、车架和发动机零部件也常采用铝合金。

4.铜合金：铜合金具有优良的导电、导热性能和良好的抗腐蚀性能，被广泛应用于电力、电子、通信设备、化工设备等领域。

铜合金还常用于制造管道、接头、阀门和供水系统中的配件。

5.锌合金：锌合金具有优良的耐蚀性能和良好的铸造性能，广泛应用于汽车、建筑、五金配件等领域。

例如，汽车行业中的发动机外壳、变速箱、制动系统等部件常使用锌合金制造，建筑行业中的门窗配件、管道配件等也有锌合金的应用。

6.镁合金：镁合金具有低密度、高比强度和良好的可塑性，被广泛应用于航空航天、汽车、电子设备等领域。

镁合金被广泛应用于航空航天领域的航天器零部件、飞机结构件，汽车中的车身、发动机零部件等。

7.钛合金：钛合金具有低密度、高强度、抗腐蚀性好等特点，被广泛应用于航空航天、医疗设备、化工设备等领域。

航空航天领域中的飞机结构件、发动机零部件，医疗领域中的人工关节等都常使用钛合金制造。

8.镍合金：镍合金具有良好的抗高温、抗腐蚀性能，广泛应用于航空航天、化工、海洋工程等领域。

例如，航空发动机中的高温部件，化工设备中的腐蚀性环境部件等都常使用镍合金制造。

2024九年级化学下册听课笔记：第八单元金属和金属材料《金属材料》1.1 教师行为导入：教师以一段生动的开场白引入新课：“同学们，在我们日常生活中，从高楼大厦的钢筋骨架到日常使用的锅碗瓢盆，再到璀璨的金银首饰，都离不开一种重要的材料——金属。

今天，我们就一起走进金属的世界，探索金属材料的奥秘。

”这样的导入既贴近生活实际，又激发了学生的学习兴趣。

教学过程：•金属的物理性质：•教师首先通过展示多种金属样品（如铁、铜、铝等），引导学生观察并总结金属的共同物理性质，如导电性、导热性、延展性、光泽度等。

•通过实验演示（如用导线连接电池和小灯泡展示导电性），加深学生对金属物理性质的理解。

•金属的化学性质：•接着，教师介绍金属与氧气、酸、盐等物质的反应，解释金属活动性顺序的概念。

•通过实验（如铁钉生锈实验、金属与酸反应速率比较），让学生直观感受金属化学性质的差异。

•金属材料的分类与应用：•教师详细讲解纯金属与合金的区别，以及合金在日常生活和工业生产中的广泛应用。

•通过展示图片或实物（如铝合金门窗、不锈钢餐具），帮助学生理解不同金属材料的特点和用途。

•金属资源的保护：•最后，教师引导学生思考金属资源的有限性和保护金属资源的重要性。

•讨论并总结防止金属腐蚀、金属回收利用等保护金属资源的有效措施。

板书设计（提纲式）：作业布置：1.完成课后习题中关于金属物理性质和化学性质的部分。

2.调查家中或学校周围使用的金属材料，了解其种类、性质及用途，并撰写简短报告。

3.预习下节课内容，思考金属冶炼的基本原理和方法。

课堂小结：教师对本节课的主要内容进行总结，强调金属材料的物理和化学性质对其应用的影响，以及保护金属资源的重要性。

鼓励学生关注身边的化学现象，培养科学探究精神。

1.2 学生活动学生活动：•在导入环节，学生认真聆听教师的开场白，对即将学习的内容产生兴趣。

•在教学过程中，学生积极参与观察、讨论和实验。

他们仔细观察金属样品和实验现象，积极回答教师的问题，与同伴交流自己的观察结果和想法。

生物医用金属材料的研究及其应用前景随着医疗技术不断发展，生物医用金属材料的应用在各个领域都得到了极大的推广。

金属材料因其高强度、导电性、耐腐蚀性等特性成为了生物医用领域中不可替代的材料。

在人造关节、牙科修复、内部支架等医疗器械中，金属材料的应用有着不可替代的重要作用。

一、生物医用金属材料的分类生物医用金属材料按其在人体内的应用可以分为两类：内部应用金属材料和外部应用金属材料。

内部应用金属材料主要包括人造关节、植入材料、牙科修复等。

此类金属材料主要应用在人体内，因此更需要考虑生物相容性和生物安全性。

一般来说，内部应用金属材料都需要经过严格的生物相容性和生物安全性评估后才能投入使用。

此类金属材料常用的材质有钛合金、铬钼合金、钴铬合金等，这些金属材料的耐磨性和稳定性优异，能够承受人体内部的各种力量，而不会受到破坏。

外部应用金属材料主要包括医疗仪器、手术器械、医用终端设备等。

此类金属材料更多地应用在医疗环境中，具有较高的机械强度、化学稳定性和防腐性。

因此材质一般选择不易生锈的金属，如不锈钢、镍钛合金等。

二、生物医用金属材料的优点生物医用金属材料的优点在于材质的高强度、良好的生物相容性和生物安全性，以及材料的高耐磨性和稳定性。

此外还有材料导电性良好等特点，可用于将电子设备与人体内部进行连接或控制。

在人工关节的应用中，钛合金、铬钼合金和钴铬合金具有非常好的耐磨性和生物相容性，可以承受人体内部的高强度力量，因此得到了广泛的应用。

在牙科修复和植入材料中，金属材料代替了传统的牙齿修复材料，能够更好地承受人体内部的压力和力量。

三、生物医用金属材料的应用前景随着人民生活水平和医学科技的不断提升，人们对于生物医用金属材料的应用需求越来越高。

尤其是在人造关节、牙科修复、植入材料等领域有着广泛的应用前景。

而新型生物医用金属材料的研发也为生物医学领域带来了无尽的可能性，特别是对于金属材料的开发，以及在多项应用领域中的应用，都有着广阔的发展前景。

金属材料的应用现状与发展趋势班级：姓名：学号：金属材料是指由金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。

包括纯金属、合金、金属间化合物和特种金属材料等。

人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。

继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代，均以金属材料的应用为其时代的显著标志。

现代，种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。

我们对金属材料的认识应从以下几方面开始：一、分类：金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。

1、黑色金属又称钢铁材料，包括含铁90％以上的工业纯铁，含碳2％～4％的铸铁，含碳小于2％的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等。

广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。

2、有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。

有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系数小。

3、特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。

其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金，以及金属基复合材料等。

金属材料按生产成型工艺又分为铸造金属、变形金属、喷射成形金属，以及粉末冶金材料。

铸造金属通过铸造工艺成型，主要有铸钢、铸铁和铸造有色金属及合金。

变形金属通过压力加工如锻造、轧制、冲压等成型，其化学成分与相应的铸造金属略有不同。

喷射成形金属是通过喷射成形工艺制成具有一定形状和组织性能的零件和毛坯。

金属材料的性能可分为工艺性能和使用性能两种。

二、性能为更合理使用金属材料，充分发挥其作用，必须掌握各种金属材料制成的零、构件在正常工作情况下应具备的性能（使用性能）及其在冷热加工过程中材料应具备的性能（工艺性能）。

材料的使用性能包括物理性能（如比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等）、化学性能（耐用腐蚀性、抗氧化性），力学性能也叫机械性能。