模具材料与热处理1

模具材料与热处理主讲单位：机电工程系主讲人：石存秀联系方式：15926154566（69566）QQ:2406579764穆云超主编机械工业出版社有种材料真堪夸，导热导电性能佳。能延能展难熔化，生活不能缺少它。温故知新1、元素分为哪几类？3、性质和用途有什么关系？2、什么叫物理性质？什么叫化学性质？4、什么叫纯净物？什么叫混合物？温故知新1、元素分为哪几类？3、性质和用途有什么关系？2、什么叫物理性质？什么叫化学性质？4、什么叫纯净物？什么叫混合物？金属元素、非金属元素和稀有气体元素。物质不需要发生化学变化就表现出来的性质叫做物理性质。颜色、状态、气味、硬度、熔点、沸点、密度等都是物理性质。物质在化学变化中表现出来的性质叫做化学性质.例如,可燃性还原性氧化性等性质决定用途，用途反映了性质。只由一种物质组成的物质叫做纯净物，由两种或多种物质混合而成的物质叫做混合物。金属材料1、知识与技能：（1）认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系；（2）了解常见金属的物理性质；2、过程与方法：（1）知道物质的性质在很大程度上决定了物质的用途；（2）认识合金的制取和合金的用途；3、情感态度与价值观：拓宽学生的眼界，培养学生综合分析问题的能力。铁生活中的金属不锈钢生活中的金属铜生活中的金属环顾你家里的日常生活用品，如锅、壶、刀、锄、水龙头等，它们都是由金属材料制成的。金属材料包括纯金属以及它们的合金。人类从石器时代进入青铜器时代，继而进入铁器时代，铜和铁作为金属材料一直被广泛地应用着。旧石器时代人们利用燧石、鹿角和石头制作的工具。石器时代新石器时代的石砚青铜极品·尊与盘人类从石器时代进入青铜器时代。商代的青铜礼器四羊方尊进入铁器时代，铜和铁作为金属材料一直被广泛地应用着。铁刃铜钺战国初期曾侯乙铜钟越王勾践剑铝的利用要比铜和铁晚得多，那仅仅是100多年前的事情。铝制品由于铝的密度小和具有抗腐蚀等优良性能，现在世界上铝的年产量已超过了铜，位于铁之后，居第二位。铝的用途铁锅铝锅火锅铝在人们日常生活中的用途金属的一些物理性质司母戊鼎是中国目前已发现的最重的青铜器。司母戊鼎含铜84.77％、锡11.64％、铅27.9％。充分显示出商代青铜铸造业的生产规模和技术水平。青铜器时代秦陵铜车马严格按真车马的１／２制作。造型精美，比例恰当，装饰华丽，工艺精湛，形体庞大，所以很多专家学者把它称之为“青铜之冠”。马踏飞燕1969年，在甘肃武威出土。中国雕塑史上的不朽之作。1984年，定为中国旅游标志图形。2002年，“马踏飞燕”的仿制品作为国礼赠布什。铁耙两汉时期西汉农具铁器时代一架波音767大型飞机约由70%的铝及其合金构成。20世纪，铝和铝合金的应用应用广泛的金属材料金属材料建筑桥梁器械车辆、飞机、舰艇生活用具其它纯金属合金这些器具是由什么材料做成的？根据下面的图片，你能说出金属的用途吗？从中你又可以总结出金属具有哪些物理性质？有金属光泽良好的导电性良好的导热性良好的延展性（能拉成细丝）延展性（展成薄片）能够弯曲一、金属共有的物理性质常温下金属大都是固体（汞除外）有金属光泽大多数金属都是电和热的良导体（导电导热性）有延展性（可以拉成细丝，可以展成薄片）有韧性不同金属也有本身的特性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，金呈。在常温下，大多数金属是固态，但汞是。紫红色黄色液态物理性质物理性质比较导电性（以银的导电性为100作标准）密度(g·cm-3）熔点(℃)硬度（以金刚石的硬度为10作标准）银铜金铝锌铁铅（优）10099746127177.9（良）金铅银铜铁锌铝19.311.310.58.927.867.142.70（大）（小）钨铁铜金银铝锡3410153510831064962660232（高）（低）铬铁银铜金铝铅94~52.5~42.5~32.5~32~2.91.5（大）（小）讨论：1.为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？通过观察上面的表格，你对金属的物理性质又有哪些新的认识？一般情况下，金属的密度比较大、熔点比较高、硬度比较大。铅的硬度小,而铁的硬度大2.银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？银的价格比铜高许多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？钨的熔点高，锡的熔点低；如果用锡，则锡丝易烧断。4.为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金怎么样?铬硬度大,耐磨、美观，又防锈；金的价格高、硬度小如果镀金则会增加成本且不耐用。考虑物质的用途时，首先要考虑物质的_____，还需要考虑那些因素？性质金属之最地壳中含量最高的金属元素──目前世界年产量最高的金属──导电、导热性最好的金属──人体中含量最高的金属元素──熔点最高的金属──熔点最低的金属──铝钙铁银钨汞硬度最大的金属──铬1、制造飞机和制造机器底座，对所用金属的密度和硬度会有什么要求？2、电炉丝是用金属钨制成的，你认为它利用了钨的哪些性质？密度硬度制造飞机制造机器底座导电性、导热性、熔点高小大大大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、易加工我们的生活与金属密切关系，填空:日常生活中，用于家用热水瓶内胆壁上的银白色金属是_____，温度计中填充的金属是______。家用铁制的锅铲上部，常加一木柄或塑料柄，这说明铁具有______性，铁能拉成铁丝，说明铁具有________性。银(Ag)汞(Hg)导热延展制造飞机的材料中，大量使用铝合金，为什么不使用纯铝呢？二、合金什么是合金？合金的性质与其组分金属有何不同？合金的应用范围怎样？我们常用的合金有哪些？哪些合金最有前途？1、合金是一种金属与其他一种或几种金属（或非金属）熔合形成的有金属特性的混合物。2、合金与组成它们的金属的性质的差异。⑴合金比其组分金属的颜色鲜艳；⑵合金的硬度大于组成它们的金属；⑶合金的熔点低于组成它们的金属；⑷合金的抗腐蚀能力一般强于各组分金属。3、合金比纯金属具有更广泛的用途。4、钛和钛合金，新型金属材料注意：合金中并非都是金属，组成合金的元素中可能有非金属；合金是一种混合物而不是化合物。合金与组成它们的金属的性质比较黄铜焊锡锡铜根据刚才同学们获得的信息，思考并完成下面的表格。性质比较现象黄铜铜焊锡锡光泽和颜色硬度结论黄色紫红色灰白色银白色黄铜比铜硬焊锡比锡硬合金的硬度一般比组成它们的纯金属更高焊锡是锡和铅的合金，主要用于焊接金属等；武德合金是铋、铅、锡和镉的合金，可用于制电路保险丝等。根据下表提供的信息，你能获得什么启示？纯金属合金铅镉铋锡焊锡武德合金熔点/℃32732127123218370启示合金的熔点比组成它的纯金属的熔点都低结论：合金与纯金属相比更大的硬度较低的熔点更高的强度(韧性好,耐拉伸、耐弯曲、耐压打)更好的抗腐蚀性能所以，尽管目前人类已制得的纯金属只有90余种，但人们为适用各种用途而将这些纯金属按一定组成和质量比制得的合金已达几千种。1、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？2、生活中为什么大量使用铝合金做门窗，而不用纯铝？所见过的金属制品锅壶菜刀水龙头电线…所用的金属材料铁铝铁铜铜…用途炒菜烧水切菜水开关导线…所利用的性质…我们日常生活用品很多是用金属材料制成的。根据生活经验，填写下表：导热导热硬度大耐腐蚀导电常见合金的主要成分、性能和用途合金主要成分主要性能主要用途球墨铸铁铁、碳、硅、锰机械强度好在某些场合可代替钢锰钢铁、锰、碳韧性好、硬度大钢轨、挖掘机铲斗、坦克装甲、自行车架不锈钢铁、铬、镍抗腐蚀性好医疗器械、炊具、容器、反应釜黄铜铜、锌强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀机器零件、仪表、日用品青铜铜、锡强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀机器零件如轴承、齿轮等白铜铜、镍光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工钱币、代替银做饰品焊锡锡、铅熔点低焊接金属硬铝铝、铜、镁、硅强度和硬度好火箭、飞机、轮船等制造业18K①黄金金、银、铜光泽好、耐磨、易加工金饰品、钱币、电子元件18K白金金、铜、镍、锌光泽好、耐磨、易加工金饰品①K是表示金的纯度的指标。24K表示含金量达100%，18k表示含金量达75%，14K表示含金量达58.5%。一架波音767大型飞机约由70%的铝及其合金构成。铝和铝合金的应用1、铝合金做用于制造飞行是利用了什么性质？铝合金的硬度大、密度小。2、生活中为什么大量使用铝合金做门窗，而不用纯铝？铝合金的硬度比铝大。钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨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、化工和通讯设备等钛金属手表用钛-镍形状记忆合金制成的人造卫星天线形状记忆合金是具有形状记忆效应的合金，被广泛用于做人造卫星和宇宙飞船的天线，水暖系统、防火门和电路断电的自动控制开关，以及牙齿矫正等医疗材料。低温下1、以下铁的用途，涉及了那些铁的性质？（1）烧菜用的铲子是铁制的，一般都要装上木柄（2）铁块可以制成铁丝或铁片（3）油罐车行驶时罐内石油振荡产生静电，易发生火险，因此，车尾有一条拖地的铁链铁有良好的导热性铁具有延展性铁具有导电性2、用来铸造硬币的合金需要具有什么性质？资源丰富无毒轻便耐磨耐腐蚀美观、易加工梳理整合本节课你学会了哪些知识？学完本课题你应该知道1．金属具有很多共同的物理性质。如，常温下它们都是固体(汞除外)，有金属光泽，大多数为电和热的优良导体，有延展性，密度较大，熔点较高。2．物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。3．金属材料包括铁、铝、铜等纯金属和合金。在金属中加热熔合某些金属或非金属而制得的合金，其性能会发生改变。合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能等也更好，因此，合金具有更广泛的用途。