材料科学概论-金属材料31页PPT

在常温下，大多数非金属元素 所组成的单质是气体，也有一些 是固体，溴( Br)是唯一的在常温 下星液体的非金属单质。固体非 金属较脆，用锤子敲击时，它们 中的大多数很容易碎裂甚至变成 粉末。
现有一种单质，要分辨它是金属还是非金属，你可以用到哪些方法?
金属具有良好的导电性、导热性和延展性，而非金 属的导电、导热性能均较差，也没有延展性。
第一节
金属材料
金属材料在日常生活用品、房屋建筑、交通工具以及工农业 生产中都有广泛的用途。
金属可以拉成细丝，做成导线用于导电;金属 很容易根据外观来辨认。金属还具有哪些不同 于其他物质的性质呢?
金属都有特殊的光泽。大多数金属的颜色为银白色或灰色，但金(Au) 呈金黄色，铜(Cu)为紫红色。除汞(俗称水银)外，所有金属在室温下都是 固体。大多数非金属没有光泽，外表暗淡。
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以发现，日常生活中有许多物品是由金属材料制成的。
把一种金属跟其他- -种或几种金属(或非金属) 一起熔合而成的具有金属特性的物质，就称为合 金(alloy)合金往往比纯金属具有更好的性能。
钢是一种由碳和铁等元素形成 的合金，质地坚硬，有弹性和延 展性，机械性能好，可用来制作 坚硬的汽车车身及刀具、量具和 模具等，是最常见、应用较广的 一种合金材料。
记忆合金
一些特定成分的合金(如镍钛合金)，在外力作用下会发生变形， 当把外力去掉后，在一定的温度条件下，能恢复原来的形状。这种 合金具有百万次以上的回复功能，人们形象地称之为“记忆合金”。 记忆合金在航空、军事、工业、农业、医疗等领域有着重要的用途， 从而使得金属的应用又向前跨进了一步。例如，在做牙齿矫形时， 人们就是利用记忆合金在一定温度下做成矫形弓丝，矫形弓丝为了 恢复原来的形状，便对牙齿施力，于是牙齿在记忆合金的作用下变 得整齐好看。而用记忆合金制作的眼镜架，如图2-4所示，则具有良 好的弹性、强度和抗拉性能。

4/17/202铝1 合金的硬度大、密度小。
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诊断补偿，祝你成功！
• 4、生活中废弃的铝制易拉罐、破锅、废铜线等可归为一类
加以回收，它们属于（B ）
• A、有机物 B、金属或合金 C、氧化物 D、非金属
的光泽和颜色；将它们互相刻划，比较它们的硬 度
性质
现象
比较 黄铜 铜 焊锡 锡
光泽 和颜 色
暗、 黄色
亮、 暗、 亮、 紫红色 灰白色 银白色
硬度 黄铜比铜硬 焊锡比锡软
结论 合金与纯金属有不同的性质
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• 但是，不同金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物 理性质差别也较大。例如
• 大多数金属都是银白色的，但铜却呈 紫红色 ，金 呈 黄色 。
• 在常温下，大多数金属是固态，但汞是 液态 。
• （表8-1）
4/17/2021
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• 讨论： 1 . 为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？ 铁比铅的硬度大，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？
银的成本比铜高
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？
钨的熔点比锡高。用锡制灯丝，通电后锡会熔化， 灯丝会熔断，灯泡不能正常发光。
4、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果 镀金会怎样？

合金的特性：
根据以上实验可得到合金与组成它们的纯金属的性质有何异同？
1、 一般地，合金的硬度和强度高于组成它们的纯金属。
2、 合金的熔点低于组成它们的纯金属。
3、 一般地，合金的抗腐蚀性能强于组成它们的纯金属。
合作探究
延展性
导电性
导热性
密度
硬度
金属
良好
良好
良好
大多密度较大
一般较大
非金属
不具有延展性
大多较差（石墨较好）
大多为热的不良导体（石墨较好）
大多密度较小
一般较小，但差异很大（金刚石硬度极大，而石墨硬度就较小）
金属一定能导电、导热，但能导电导热的单质不一定 是金属。如非金属石墨也能导电，也能导热。
为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金怎么样？
用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？
资源丰富无毒轻便耐磨耐腐蚀美观、易加工
金称为形状记忆合金。
记忆合金
1932年,瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到“记忆”效应，即合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以魔术般地变回到原来的形状，人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金。
状态
固态
铝、锌、铁、碳、硫、磷
汞、溴
液态
金属都有特殊的金属光泽，非金属大多无光泽
金属大多呈银白色或灰色，非金属大多外表暗淡
金属常温下呈固态，汞除外，非金属常温下大多是气态或固态，溴除外
总结一下
金属
非金属
光泽
特殊的金属光泽
大多数无金属光泽
颜色
大多数银白色或灰色（铜：紫红色，金：金黄色）
多种颜色，大多外表暗淡
钢
(1)成分

第2章 物质转化与材料利用
第一节 金属材料
日常生活用品
房屋建筑
交通工具
工农业生产
二、金属与非金属
下面是一些常见的金属和非金属的样品，请仔细观察和记录这些样品 的外观，想想它们之间有什么不同。
观察记录：
名称
外观
名称
外观
铝 银白色的固体
汞 银白色的液体
铜 金黄色的固体
溴 红棕色的液体
铁 银白色的固体
3.金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的应用。 下列性质属于金属共性的是( D ) A.硬度很大、熔点很高 B.是银白色的固体 C.密度都很大 D.能够导电、能够导热
3.一种新型金属由于其密度小、延展性好、耐腐蚀性
强,在航空、航海和化学工业中正逐步取代铝和铝合
金而被广泛应用。该金属是( B)
A.锌
1．银是最佳的导热体，为什么银不宜用 来制造煮食器皿？试说出2种原因。
答：（1）易发生重金属中毒。 （2）价格较贵。 （3）会和空气中的H2S反应生成黑色的Ag2S。
2．为什么装食品的罐头一般用镀锡的铁制 造，而不用纯锡制造？
答：防锈，由于铁和水及空气接触以后很容易 发生锈蚀，而锡不易与空气及水发生化学反应 ，故金属食品罐头内壁要涂上一层金属锡。
新型材料
记忆合金
根据记忆合金的特点，你认为记忆合金材料可以有哪 些用途？
三、金属的污染和回收利用
1、金属的污染来源 （1）日常生活废弃的金属垃圾； （2）大量工业废弃的金属垃圾； （3）工厂排出含重金属的污水。
思考与讨论
金属污染可能引发哪些问题？ 我国是如 何解决这些问题的？
2、金属污染的危害
B.钛
C.镁
D.锰
4.保护金属资源的有效途径是( D ) ①防止金属腐蚀 ②回收利用废旧金属 ③禁止生产易造成金属腐蚀的化工产品 ④合理有效地开采矿物 ⑤寻找金属的代用品 A.①②③ B.①②③④⑤ C.②④⑤

课题1 金属材料
现在同学们明白制造飞机的材
料为什么使用铝合金而不使用纯金 属铝了吗？
课题1 金属材料
钛和钛合金被认为是21世纪的重
要材料，它具有很多优良的性能，如熔点高、 密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好 等。尤其是抗腐蚀性能非常好，即使把它们 放在海水中数年，取出后仍光亮如新，其抗 腐蚀性能远优于不锈钢，因此被广泛用于火 箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通讯设 备等
生铁 2000元/吨 钢 3300元/吨
铜
锌 铅 银 铂金
65000元/吨
33000元/吨 4500元/吨 3300元/公斤 310000元/公斤
铝
锡 镍
21000元/吨
9000元/吨 300000元/吨
课题1 金属材料
练一练
1、金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的 应用。 下列性质属于金属共性的是：( B ) A、硬度很大 B、有良好的导电、导热性 C、银白色金属 D、熔点很高 2、油罐车下面装拖地铁链、高层建筑顶端装铁制避 雷针、做铁锅、做铁丝应用了金属铁的那些性质？
( A ) D.锡 焊锡 ( D)
3、下列有关合金的说法正确的是 A.合金缺少金属光泽 B.合金种类只有90余种 C.合金属于化合物
D.合金的很多性能比它的纯金属优异
课题1 金属材料
4、下列对金属的性质描述正确的是 A.金属在常温下都是固体 C.金属大多为电和热的优良导体 D.金属缺乏延展性
（C ） B.金属的熔点都比较低
你知道18K金是什么意思吗？
金的纯度可以用百分比来表示；譬如九九金表 示金的纯度达99.9%。另一种表示纯度的方法：纯 金24K。这些比金还要“坚硬”的18K金里，只有 75%是金，而其余25%则是银和铜。

铬 Cr 锰 Mn 铁 Fe 镍 Ni 铜 Cu 锌 Zn 铯 Cs
钡 Ba 钨 W 钯 Pd 银 Ag 锡 Sn 镭 Ra 铱 Ir
倍 铂 Pt 金 Au 汞 Hg 铊 Ti 铅 Pb 铋 Bi 铀 U
速
课 时
讨论：在日常生活中哪些地方用到金属？
学 练
生活用品，房屋建筑，交通工具，农业生产
钯
倍 速 课 时 学 练
铁锅、铝茶壶等 铝丝、铜丝等做导线 做装饰品
倍
有导电性
速
课
导热性
时
学 练
铁磁性
做钻头、机器等 拉铁丝、打锄头、做铝箔等 永久磁铁等
3、我们可以设计一些实验方案或调查来分 析金属的物理性质，证实它们有哪些用途。
① 分析常见的金属有哪些物理性质 ? －－ 例如纯铁
是一种具有银白色的金属光泽的固体，密度
• 2．合金比纯金属具有更好的机械性能。合金一 般比构成其的金属硬度大，熔点低，便于锻造。
• 3．钢是由碳和铁等元素形成的合金，质地坚硬
，有弹性和延展性，机械性能好，是最常见、应
倍 速
用较广的一种合金材料。
课
时
学
练
钛金属腕表
钛和钛合金被认为是21世纪的重
要材料，它具有很多优良的性能，如熔点 高、密度小、可塑性好、易于加工、机械 性能好等。尤其是抗腐蚀性能非常好，即 使把它们放在海水中数年，取出后仍光亮 如新，其抗腐蚀性能远优于不锈钢，因此 被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、 化工和通讯设备等
铋
钡 铂
钙
倍 速 课 时 学 练
汞（水银）
铬材料产品－－电扇 钾
金
镭
倍
速
课
时

金属材料PPT课件
目录
CONTENTS
• 金属材料概述 • 金属材料的性能 • 金属材料的制备与加工 • 金属材料的腐蚀与防护 • 金属材料的应用 • 金属材料的发展趋势与展望
01 金属材料概述
金属材料的定义与分类
总结词
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工程材料。根据成分和用途，金属材料可分为 多种类型。
要点二
详细描述
金属材料的发展可以追溯到古代的铜器时代，当时人们开 始使用铜制工具和武器。随着冶金技术的不断发展，钢铁 逐渐取代铜成为主要的金属材料。如今，随着科技的不断 进步，新型金属材料如钛合金、镍基合金等不断涌现，这 些材料具有更高的强度、耐腐蚀性和轻量化等特点，为工 程领域的发展提供了更多可能性。
装配和调试
通过喷涂、电镀、化学镀等工艺对金属表 面进行处理，以提高其耐腐蚀、美观和功 能性。
将加工好的金属零件组装成完整的机械或 设备，并进行调试和性能测试。
金属材料的热处理
退火
将金属材料加热至适当温度，保温一段 时间后缓慢冷却，以消除内应力和提高
塑性。
淬火
将金属材料加热至适当温度，保温一 段时间后快速冷却至室温，以获得高
硬度和耐磨性。
正火
将金属材料加热至适当温度，保温一 段时间后快速冷却，以提高其硬度和 强度。
回火
将淬火后的金属材料加热至适当温度 ，保温一段时间后缓慢冷却，以稳定 其组织和性能。
04 金属材料的腐蚀与防护
金属腐蚀的类型与机理
均匀腐蚀
金属表面均匀地发生腐蚀，导致 整体性能下降。
局部腐蚀
金属表面某些区域受ห้องสมุดไป่ตู้集中腐蚀 ，如点蚀、缝隙腐蚀等。

熔点（℃） 97.8 63.6 660 1083 1535 沸点（℃） 883 774 2200 2595 2750
A．K—Na合金 C．Na—Al合金
B．K—Fe合金 D．Fe—Cu合金
。2. 一份耕耘，份收获，努力越大，收获越多，奋斗!奋斗!奋斗!3. 让我们将事前的忧虑，换为事前的思考和计划吧！4. 世界上那些最容易的事情中，拖延时间最不费力5. 不管现在有多么艰辛，我们也要做个生活的舞者。6. 奋斗是万物之父。— —陶行知7. 上帝制造人类的时候就把我们制造成不完美的人，我们一辈子努力的过程就是使自己变得更加完美的过程，我们的一切美德都来自于克服自身缺点的奋斗。8. 不要被任何人打乱自己的脚步，因为没有谁会像你一样清楚 和在乎自己的梦想。9. 时间不在于你拥有多少，只在于你怎样使用10. 水只有碰到石头才能碰出浪花。11. 嘲讽是一种力量，消极的力量。赞扬也是一种力量，但却是积极的力量。12. 在我们成长的路上也会遇到一些挫折，一些困 难，那韩智华就是我们的榜样，永不认输，因为我知道挫折过后是一片晴朗的天空，瞧，成功就在挫折背后向我们招手，成功就是在努力的路上，“成功就在努力的路上”！让我们记住这句话，向美好的明天走去。13. 销售世界上 第一号的产品——不是汽车，而是自己。在你成功地把自己推销给别人之前，你必须百分之百的把自己推销给自己。14. 不要匆忙的走过一天又一天，以至于忘记自己从哪里来，要到哪里去。生命不是一场速度赛跑，她不是以数量 而是以质量来计算，知道你停止努力的那一刻，什么也没有真正结束。15. 也许终点只有绝望和失败，但这绝不是停止前行的理由。16. 有事者，事竟成；破釜沉舟，百二秦关终归楚；苦心人，天不负；卧薪尝胆，三千越甲可吞吴。 17. 我颠覆了整个世界。只为了摆正你的倒影18. 好的想法是十分钱一打，真正无价的是能够实现这些想法的人。19. 伤痕是士兵一生的荣耀。20. 只有一条路不能选择——那就是放弃的路；只有一条路不能拒绝——那就是成长的路。 21. 多对自己说“我能行，我一定可以”，只有这样才不会被“不可能”束缚，才能不断超越自我。22. 人生本来就充满未知，一切被安排好反而无味——坚信朝着目标，一步一步地奋斗，就会迈向美好的未来。23. 回避现实的人， 未来将更不理想。24. 空想会想出很多绝妙的主意，但却办不成任何事情。25. 无论什么思想，都不是靠它本身去征服人心，而是靠它的力量；不论靠思想的内容，而是靠那些在历史上某些时期放射出来的生命的光辉。——罗曼·罗 兰《约翰·克利斯朵夫》26. 上帝助自助者。27. 你的爸妈正在为你奋斗，这就是你要努力的理由。28. 有很多人都说：平平淡淡就福，没有努力去拼博，又如何将你的人生保持平淡?又何来幸福?29. 当事情已经发生，不要抱怨，不 要沮丧，笑一笑吧，一切都会过去的。30. 外在压力增加时，就应增强内在的动力。31. 我们每个人都应微笑面对人生，没有了怨言，也就不会有哀愁。一个人有了希望，就会对生活充满信心，只要你用美好的心灵看世界，总是以 乐观的精神面对人生。32. 勇敢的人。——托尔斯泰《袭击》33. 昨天下了雨，今天刮了风，明天太阳就出来了。34. 是的，成功不在于结果，更重要的是过程，只要你努力过，拼搏过，也许结果不一定是最好的那也走过了精彩的过 程，至少，你不会为此而后悔。35. 每一天的努力，以后只有美好的未来。每一天的坚持，换来的是明天的辉煌。36. 青年最要紧的精神，是要与命运奋斗。——恽代英37. 高峰只对攀登它而不是仰望它的人来说才有真正意义。38. 志不可立无可成之事。如无舵之舟，无衔之马，飘荡奔逸，何所底乎？--王守仁39. 拿望远镜看别人，拿放大镜看自己。40. 顽强的毅力可以征服世界上任何一座高峰。——狄更斯41. 士人第一要有志，第二要有识，第三要有恒。— —曾国42. 在我们能掌控和拼搏的时间里，去提升我们生命的质量。43. 我们不是等待未来，我们是创造未来，加油，努力奋斗。44. 人生如画，一笔一足迹，一步一脚印，有的绚丽辉煌，有的却平淡无奇。45. 脚跟立定以后，你必 须拿你的力量和技能，自己奋斗。——萧伯纳46. 一个能从别人的观念来看事情，能了解别人心灵活动的人，永远不必为自己的前途担心。

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四、钢材的冷加工强化和时效
2.时效 • 钢材随时间的延长，其强度、硬度提高，而塑性、冲击韧性降低的现象称为时效。 • 时效分为自然时效和人工时效两种。 • 自然时效是将其冷加工后，在常温下放置15～20d； • 人工时效是将冷加工后的钢材加热至100～200℃保持2h以上。 • 经过时效处理后的钢材，其屈服强度、抗拉强度及硬度都将提高，而塑性和韧性降低。
一、钢及其特性
•钢 • 理论上，凡是把含碳量小于2%，含杂质比较少的铁碳合金称为钢。 • 含碳量超过2%，称为生铁；含碳量小于0.08%，称为工业纯铁。
• 钢的特点 • 具有强度高，塑性好，具有良好的韧性；工艺性能良好，易于加工；但是，钢材易锈蚀、耐火性差。
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5.1.1 钢材的分类
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• （2）低合金钢 • 质量较稳定，具有良好的塑性，韧性和适当的焊接性，性能大大优于普通碳素结构钢，构建钢结构时，选
用低合金钢比普通碳素结构钢，能减轻结构自重，增大结构跨度，节约钢材，提高使用寿命，是建筑结构 用钢的发展方向。
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• 钢筋混凝土用钢 • 分为 • （1）热轧钢筋 • 强度等级可分为I,II,III,IV级 • 从钢筋表面状态分为光圆钢筋和带肋钢筋。 • I级只用非预应力混凝土结构，II,III级钢筋即可用非预应力也可用于预应力混凝土，IV只用与预应力混凝土。
感
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• 在建筑上用屋面，幕墙，隔墙，门，窗，内外墙饰面，栏杆扶手。 • （3）彩色不锈钢板 • 用厅堂墙板，天花板，车箱板，建筑装潢，招牌等装饰用。采用彩色不锈钢板装饰墙面，不仅坚固耐用，
美观新颖，具有时代感。
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详细描述
THANK YOU.
谢谢您的观看
通过高能机械球磨和长时间低温退火处理，制备具有纳米级晶粒和优异性能的金属材料。
金属材料的加工工艺
通过将熔融的金属倒入模具中，冷却凝固后获得所需形状和尺寸的金属零件。
铸造工艺
通过施加外力，使金属坯料变形，获得所需形状和尺寸的金属零件。
锻造工艺
通过熔融或压接金属零件，使它们连接在一起，形成完整的金属结构。
2023
金属材料课件ppt
目录
contents
金属材料概述金属材料的制备与加工常见金属材料及其性能特点金属材料的应用与前景金属材料的发展趋势与挑战案例分析与实践应用
金属材料概述
01
金属材料是指以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。
定义
金属材料包括纯金属、合金、金属间化合物、特种金属材料等。
功能金属材料是指具有特殊功能和用途的金属材料，如形状记忆合金、超导合金等，具有高灵敏度、高韧性等特点，广泛应用于医疗、能源等领域。
简介
功能金属材料包括形状记忆合金、超导合金、磁性合金等。
分类
功能金属材料的特殊功能和用途决定了其独特的性能特点，如形状记忆合金具有形状记忆效应，超导合金具有零电阻和强磁性等。
性能特点
功能金属材料及其性能特点
金属材料的应用与前景
04
航空航天领域的应用
航空航天领域是金属材料的重要应用领域，包括铝合金、钛合金、钢等金属材料。
钛合金在航空航天领域的应用也越来越广泛，如喷气发动机的叶片、火箭发动机等。
铝合金在航空航天领域应用广泛，如飞机机身、机翼、起落架等。
钢在航空航天领域的应用也十分重要，如飞机起落架、火箭壳体等。
案例三：不锈钢在建筑领域的应用

《金属材料》PPT课件
《金属材料》是一门关于金属材料基本概念、性质和应用的课程。本课件将 为您介绍金属材料的重要性和用途，以及其在工业生产中的作用。
第一部分：引言
本部分将简要介绍课程内容，目第二部分：金属材料的结构与性质
金属的原子结构
了解金属的原子结构对理解金属材料的性质至 关重要。
金属材料的物理性质
探索金属材料的热导性、导电性和磁性等物理 性质。
晶体结构与晶体缺陷
晶体结构和晶体缺陷直接影响金属材料的力学 和物理性质。
金属材料的力学性质
了解金属材料的强度、韧性和塑性等力学性质。
第三部分：金属材料的加工和制备
金属材料的加工方式
介绍金属材料的各种加工方式， 如锻造、铸造和冲压。
热处理技术
金属材料在工业生产中的 应用案例
通过实际案例，了解金属材料在 工业生产中的重要作用。
第五部分：金属材料的发展趋势
1
金属材料的发展历程
回顾金属材料的历史发展，从古代冶金
金属材料未来的发展方向
2
到现代工艺。
展望金属材料未来的发展趋势，如轻质
化和高强度化。
3
金属材料的新材料与新技术
介绍金属材料领域新兴的材料和技术， 如纳米材料和3D打印。
讨论金属材料的热处理方法， 如退火、淬火和回火。
金属材料的制备技术
探索金属材料的制备技术，如 合金化和粉末冶金。
第四部分：金属材料的应用
金属材料的应用范围
金属材料的特点与优缺点
了解金属材料在制造业、建筑业 和航空航天业等领域的广泛应用。
探索金属材料的优点，如强度和 导电性，以及其缺点，如腐蚀和 重量。
总结
在本课程中，我们详细了解了金属材料的基本概念、性质和应用，以及它们 在工业生产中的重要作用。希望本次课程能够给大家带来新的启发和对金属 材料的深入认识。