第一節(jié)合金第一頁，共四十四頁。走近合金第二頁，共四十四頁。港珠澳大橋，號稱工程奇跡的世界最長跨海大橋，連接了香港、澳門和中國大陸。有報道稱，港珠澳大橋所用的鋼鐵達420000噸，足以建造60座埃菲爾鐵塔。第三頁，共四十四頁。

金屬是我們最常見的物質(zhì)之一，許多產(chǎn)品都離不開它。請大家想一想大量用到金屬材料的制品有哪些？第四頁，共四十四頁。金屬又分為純金屬和合金。金磚是由純金制成的飛機是由特種合金制成的第五頁，共四十四頁。認知合金第六頁，共四十四頁。

什么是合金呢？合金是由兩種或兩種以上的金屬或非金屬所組成的具有金屬特性的物質(zhì)。注意：

從化學(xué)上講合金是混合物，而單一金屬是純凈物。

雖然在某些性質(zhì)上合金不如純金屬(如導(dǎo)電、導(dǎo)熱性等)，但由于合金具有某些方面的特殊性使得它具有更廣泛的適用性。第七頁，共四十四頁。研究合金第八頁，共四十四頁。例如：純鋁很軟鎂鋁合金強度大機械性能好合金的優(yōu)越性第九頁，共四十四頁。超導(dǎo)電纜幾乎沒有電阻銅纜的電阻很低第十頁，共四十四頁。特種鋼可以制作威力更大的槍械純鐵只能制造一般刀具第十一頁，共四十四頁。合金的物理性質(zhì)硬度大:合金的硬度大于各成分金屬熔點低：合金的熔點低于各成分金屬

合金的性能可以通過所添加的合金元素的種類、含量和生成合金的條件等來加以調(diào)節(jié)。

一般來說，合金的性質(zhì)并不是各成分的性質(zhì)的總和，合金具有良好的物理、化學(xué)和機械的性能。思考：純鐵和鋼誰的硬度更大呢？為什么？第十二頁，共四十四頁。為何一般情況下，合金比純金屬硬度更大、更堅固？

純金屬中，所有原子大小和形狀都是相同的，原子排布十分規(guī)整。

在合金中，由于加入了其他元素或大或小的原子，改變了金屬原子有規(guī)則的層狀排布，使原子層之間的相互滑動變得困難，所以合金一般硬度更大、更堅固。第十三頁，共四十四頁。應(yīng)用合金第十四頁，共四十四頁。（1）鐵合金生鐵和鋼是含碳量不同的兩種鐵碳合金。生鐵含碳量為2%~4.3%，鋼的含量為0.03%~2%。第十五頁，共四十四頁。鐵合金生鐵（鐵碳合金，含碳2%～4.3%，硬度大、抗壓性強、性脆，用于制造機座、管道）鋼碳素鋼高碳鋼（硬度較大）中碳鋼低碳鋼（韌性較好）合金鋼不銹鋼（Cr18%,Ni8%）錳鋼（增加強度和韌性）第十六頁，共四十四頁。錳（Mn）：在煉鋼過程中，錳是良好的脫氧劑和脫硫劑，一般鋼中含錳0.30－0.50%。在碳素鋼中加入0.70%以上時就算“錳鋼”，較一般鋼量的鋼不但有足夠的韌性，且有較高的強度和硬度，提高鋼的淬性，改善鋼的熱加工性能。錳鋼第十七頁，共四十四頁。鉻（Cr）：在結(jié)構(gòu)鋼和工具鋼中，鉻能顯著提高強度、硬度和耐磨性，但同時降低塑性和韌性。鉻又能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性，因而是不銹鋼，耐熱鋼的重要合金元素。鉻鋼工具第十八頁，共四十四頁。鋁(Al)：鋁是鋼中常用的脫氧劑。鋼中加入少量的鋁，可細化晶粒，提高沖擊韌性,鋁還具有抗氧化性和抗腐蝕性能，鋁與鉻、硅合用，可顯著提高鋼的高溫不起皮性能和耐高溫腐蝕的能力。鋁的缺點是影響鋼的熱加工性能、焊接性能和切削加工性能。滲鋁鋼第十九頁，共四十四頁。鎢(W)：鎢熔點高，比重大，是貴生的合金元素。鎢與碳形成碳化鎢有很高的硬度和耐磨性。在工具鋼加鎢，可顯著提高紅硬性和熱強性，作切削工具及鍛模具用。鎢鋼第二十頁，共四十四頁。稀土(Xt)：稀土元素是指元素周期表中原子序數(shù)為57-71的15個鑭系元素。這些元素都是金屬，但他們的氧化物很象“土”，所以習(xí)慣上稱稀土。鋼中加入稀土，可以改變鋼中夾雜物的組成、形態(tài)、分布和性質(zhì)，從而改善了鋼的各種性能，如韌性、焊接性，冷加工性能。稀土礦第二十一頁，共四十四頁。硫（S）：硫在通常情況下也是有害元素。使鋼產(chǎn)生熱脆性，降低鋼的延展性和韌性，在鍛造和軋制時造成裂紋。硫?qū)附有阅芤膊焕?，降低耐腐蝕性。含硫鋼第二十二頁，共四十四頁。（2）鋁合金和銅合金鋁與鋁合金的比較

純鋁是由鋁原子構(gòu)成的，其硬硬度、強度較小，不適于直接加工。

鋁合金是向純鋁中加入少量元素如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等，抗腐蝕能力強，強度高，密度較小，有著廣泛的應(yīng)用。第二十三頁，共四十四頁。鋁合金分類

工業(yè)純鋁加工性、導(dǎo)電性好，主要用于制作導(dǎo)電母線電線及熱交換器。防銹鋁是熱處理不可強化合金，只能通過冷加工來強化具有中等強度良好的塑性和抗蝕性。鍛鋁具有良好的塑性，冷、熱態(tài)都易成形，廣泛用于制造中等強度常溫下工作的鍛件、擠壓型材和管材。第二十四頁，共四十四頁。硬鋁的強度高其經(jīng)過熱擠壓型材熱處理后，其室溫下的抗拉強度可達392MPa以上，有一定的耐熱性，可用作50°C以下工作的零件。超硬鋁，亦稱超高強度硬鋁，擠壓件室溫下的抗拉強度不小于539MPa，主要用于航空工業(yè)，飛機結(jié)構(gòu)中主要受力元件。第二十五頁，共四十四頁。思考與交流1、為什么鎂鋁合金是制造飛機和宇宙飛船的理想材料？2、按制罐金屬材料的材質(zhì)劃分，易拉罐主要可分為鋁制和馬口鐵(鍍錫鐵)制兩種。試設(shè)計方案確定易拉罐的主要成分？第二十六頁，共四十四頁。常見的銅合金有黃銅（Cu-Zn合金，含Zn20%~36%）和青銅（Cu-Sn合金，含Sn10%~30%）。銅器的使用在我國已經(jīng)有3000多年歷史了。第二十七頁，共四十四頁。

銅具有較高的力學(xué)性能和鑄造性，在生產(chǎn)和生活依廣泛應(yīng)用。第二十八頁，共四十四頁。新中國第1-5套人民幣中的硬幣第二十九頁，共四十四頁。（3）新型材料

近年來，為了滿足某些尖端技術(shù)發(fā)展的需要，人們又設(shè)計合成許多新型合金材料。第三十頁，共四十四頁。輕質(zhì)合金

鋁鋰合金具有高比強度（斷裂強度/密度）、高比剛度且相對密度小的特點，如用作現(xiàn)代飛機蒙皮材料。第三十一頁，共四十四頁。由于石油和煤炭的儲量有限，加上全球石油危機，使氫能作為新的清潔燃料成為研究熱點。在氫能利用過程中，氫的儲運是重要環(huán)節(jié)。儲氫合金是由兩種特定金屬構(gòu)成的合金，其中一種可以大量吸氫，形成穩(wěn)定的氫化物，而另一種金屬雖然與氫的親和力小，但氫很容易在其中移動。儲氫合金第三十二頁，共四十四頁。以氫作為燃料的汽車也在迅速發(fā)展。第三十三頁，共四十四頁。超耐熱合金

鎳鈷合金能耐1200℃的高溫，可用于噴氣飛機和燃氣輪機的構(gòu)件。鎳鈷鐵非磁性耐熱合金在1200℃時仍具有高強度、韌性好的特點，可用于航天飛機的部件和原子反應(yīng)堆的控制棒等。尋找符合耐高溫、可長時間運行（10000h以上）、耐腐蝕、高強度等要求的合金材料，仍是今后研究的方向。第三十四頁，共四十四頁。

飛機渦輪就是有鎳鈷合金組成的。第三十五頁，共四十四頁。形狀記憶合金

它們具有高彈性、金屬橡膠性能、高強度等特點，在較低溫度下受力發(fā)生塑性變形后，經(jīng)過加熱，又恢復(fù)到受熱前的形狀。如Ni-Ti、Ag-Cd、Cu-Cd、Cu-Al-Ni、Cu-Al-Zn等合金，可用于調(diào)節(jié)裝置的彈性元件（如離合器、節(jié)流閥、控溫元素等）、熱引擎材料、醫(yī)療材料（牙齒矯正材料）等。第三十六頁，共四十四頁。形狀記憶合金材料第三十七頁，共四十四頁。制造合金第三十八頁，共四十四頁。鋼鐵生產(chǎn)報廢鋼的利用第三十九頁，共四十四頁。展望合金第四十頁，共四十四頁。合金的未來

請同學(xué)們大膽發(fā)揮自己的想象力，以后人們會在各個領(lǐng)域更廣泛的使用合金來制造更優(yōu)良的合金產(chǎn)品，以改善和滿足人們物質(zhì)生活的需要，同學(xué)們，你們作為祖國年輕一代，應(yīng)該怎樣去學(xué)習(xí)、研究、發(fā)展、制造合金及怎樣去享受合金給我們帶來的精彩世界呢？第四十一頁，共四十四頁。1.常見的合金及其使用

合金的性質(zhì)，鐵合金、鋁合金、銅合金的應(yīng)用范圍和特性。2.新型材料的簡介目前發(fā)展較快的幾種新型材料的種類課堂小結(jié)第四十二頁，共四十四頁。1.有關(guān)合金的性質(zhì)敘述不正確的是（）A.合金的熔點比它的各成分的熔點低B.合金一