Основные сведения о металлах и сплавах презентация. Сплавы металлов

Слайд 3

К сплавам относятся все системы, полученные сплавлением каких-либо веществ. Например, неметаллические сплавы: гранит, гнейс, базальт, силикатные стекла, металлургические шлаки и др.

Но наибольшее значение имеют металлические сплавы.

Слайд 5

Получение сплавов

Сплавы получают путем смешения различных металлов и других компонентов в расплавленном состоянии с затвердеванием их при последующем охлаждении

Слайд 9

Свойства сплавов

Химическая связь в сплавах – металлическая, поэтому они обладают теми же физическими свойствами, что и металлы: металлическим блеском, пластичностью, электро- и теплопроводностью и др.

Но эти свойства несколько изменяются в более полезные для человека свойства.

Слайд 10

Бронза

Сплав меди с другими металлами.

Различают:

• Оловянную бронзу (20% олова),
• Алюминиевую бронзу (5-11 % алюминия)
• Свинцовую бронзу (до 33% свинца)

Применение:

• изготовление частей машин,
• художественные отливки

Слайд 11

Латунь

Сплав меди и цинка (до 30-35% цинка)

• Свойства:высокая пластичность
• Применение: декоративные предметы искусства

Слайд 12

Дюралюминий

Сплав алюминия (до 95%) с добавками магния, меди, марганца.

• Свойства: легкий, прочный.
• Применение: в авиастроении, машиностроении, строительстве и др.

Слайд 13

Слайд 14

Чугун и сталь

Самыми распространенными сплавами, содержащими железо являются:

Чугун: сплав на основе железа, содержит от 2 до 4,5% углерода, марганец, кремний, фосфор, серу

• Свойства: тверже железа, очень хрупкий, не куется
• Применение:изготовление массивных деталей методом литья (литейный чугун), переработка в сталь (передельный чугун)

Слайд 15

Сталь: сплав на основе железа, содержащий менее 2% углерода

• Виды: Углеродистая сталь – сплав железа с углеродом и меньшим количеством марганца, серы, кремния, фосфора.
• Применение: детали машин, трубы, болты, гвозди, скрепки, инструменты

Слайд 16

Слайд 17

Легированная сталь– сплав железа с углеродом с специальными легирующими добавками: хром, никель, вольфрам, молибден, ванадий

В зависимости от добавок свойства стали изменяются:

• Хром и никель –жаростойкость, кислотоупорность, пластичность, коррозионная устойчивость.
• Вольфрам - твердость, жаропрочность, износоустойчивость.
• Титан – механическая прочность при высоких температурах, коррозионная стойкость

Слайд 18

Химия. 9 класс. Мультимедийное учебное пособие нового образца. Издание электронной библиотеки «Просвещение», ЗАО «Просвещение Медиа», 2005г

Уроки химии 8-9 классы. Виртуальная школа Кирилла и Мефодия. ООО «Кирилл и Мефодий, 2004г

Посмотреть все слайды

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Саратовской области Петровский агропромышленный лицей

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

Физические свойства металлов и сплавов

К физическим свойствам металлов и сплавов

относятся цвет, плотность (удельный вес), плавкость,

тепловое расширение, теплопроводность,

теплоемкость, электропроводность и способность их

намагничиваться. Эти свойства называют

физическими потому, что обнаруживаются в явлениях,

которые не сопровождаются изменением

химического состава вещества, т. е. металлы и сплавы

остаются неизмененными по составу при нагревании,

прохождении через них тока, тепла, а также при их

намагничивании и плавлении. Многие из указанных

физических свойств имеют установленные единицы

измерения, по которым судят о свойствах металла.

Цвет

Металлы и сплавы не прозрачны . Даже тонкие

слои металлов и сплавов не способны пропускать

лучи, но они имеют в отраженном свете внешний

блеск, причем каждый из металлов и сплавов

имеет свой особый оттенок блеска или, как

говорят, цвет. Например, медь имеет розово-

красный цвет, цинк - серый, олово - блестяще-

белый и т. д.

Удельный вес

Удельный вес-это вес 1 см 3 металла, сплава или

любого другого вещества в граммах. Например,

удельный вес чистого железа равен 7,88 г/см 3 .

Плавление

Плавление - способность металлов и сплавов

переходить из твердого состояния в жидкое,

характеризуется температурой плавления.

Металлы, имеющие высокую температуру

плавления, называют тугоплавкими (вольфрам,

платина, хром и т.д.). Металлы, имеющие низкую

температуру плавления, называют легкоплавкими

(олово, свинец и т.д.).

Тепловое расширение

Тепловое расширение - свойство металлов и

сплавов увеличиваться в объеме при нагревании,

характеризуется коэффициентами линейного и

объемного расширения. Коэффициент линейного

расширения - отношение приращения длины

образца металла при нагревании на 1° к

первоначальной длине образца. Коэффициент

объемного расширения - отношение приращения

объема металла при нагревании на 1° к

первоначальному объему.

Объемный коэффициент принимают равным

утроенному коэффициенту линейного расширения.

Различные металлы имеют различные

коэффициенты линейного расширения. Например,

коэффициент линейного расширения стали

равен 0,000012 , меди - 0,000017 , алюминия-

0,000023 . Зная коэффициент линейного

расширения металла, можно определить его

величину удлинения: определим, насколько

удлинится стальной трубопровод длиной 5000

м при его нагреве до 20°С :

5000·0,000012·20 = 1,2 м

Теплопроводность

Теплопроводность -способность металлов и

сплавов проводить тепло. Чем больше

теплопроводность, тем быстрее тепло

распространяется по металлу или сплаву при

нагревании. При охлаждении металлы и сплавы,

обладающие большой теплопроводностью,

быстрее отдают тепло. Теплопроводность красной

меди в 6 раз выше теплопроводности железа. При

сварке металлов и сплавов, имеющих большую

теплопроводность, требуется предварительный, а

иногда и сопутствующий подогрев.

Теплоемкость

Теплоемкость - количество тепла, потребное для

нагревания единицы веса на 1° . Удельная

теплоемкость - количество тепла

в ккал (килокалориях), необходимое для нагрева 1

кг вещества на 1° . Низкую удельную теплоемкость

имеют платина и свинец. Удельная теплоемкость

стали и чугуна примерно в 4 раза выше удельной

теплоемкости свинца.

Электропроводность

Электропроводность - способность металлов и

сплавов проводить электрический ток. Хорошей

электропроводностью обладают медь, алюминий

и их сплавы.

Магнитные свойства

Магнитные свойства - способность металлов

намагничиваться, которые проявляются в том, что

намагниченный металл притягивает к себе

металлы, обладающие магнитными свойствами.

Сплав Макроскопически однородный металлический материал, состоящий из смеси двух или большего числа химических элементов с преобладанием металлических компонентов. Сплавы являются одним из основных конструкционных материалов. Среди них наибольшее значение имеют сплавы на основе железа и алюминия. В технике применяется более 5 тыс. сплавов.

Виды сплавов По способу изготовления сплавов различают литые и порошковые сплавы. Литые сплавы получают кристаллизацией расплава смешанных компонентов. Порошковые прессованием смеси порошков с последующим спеканием при высокой температуре. Компонентами порошкового сплава могут быть не только порошки простых веществ, но и порошки химических соединений. Например, основными компонентами твёрдых сплавов являются карбиды вольфрама или титана. В сплаве могут присутствовать: твердые растворы внедрения, твердые растворы замещения, химических соединений (в том числе карбиды, нитриды, интерметаллиды) и кристаллиты простых веществ.

Сплавы различают по назначению Конструкционные СтальЧугун Дюралюминий Конструкционные со специальными свойствами БронзаЛатунь Для заливки подшипников Баббит Для измерительной и электронагревательной аппаратуры Манганин Нихром Для изготовления режущих элементов Победит

Чугун Сплав железа с углеродом (и другими элементами). Содержание углерода в чугуне не менее 2,14% Углерод придаёт сплавам железа твёрдость, снижая пластичность и вязкость. Углерод в чугуне может содержаться в виде цементита и графита. В зависимости от формы графита и количества цементита, выделяют белый, серый, ковкий и высокопрочные чугуны. Чугуны содержат постоянные примеси (Si, Mn, S, P), а в некоторых случаях также легирующие элементы (Cr, Ni, V, Al и др.). Как правило, чугун хрупок.

Сталь Сплав железа с углеродом и/или с другими элементами. Сталь содержит не более 2,14% углерода. Стали делятся на конструкционные и инструментальные. Разновидностью инструментальной является быстрорежущая сталь. Стали, в зависимости от способа их получения, содержат разное количество неметаллических включений. Содержание примесей лежит в основе классификации сталей по качеству: обыкновенного качества, качественные, высококачественные и особо высококачественные.

Получение стали Мартеновский способ заключается в том, что выжигание избытка углерода в чугуне происходит не только за счет кислорода воздуха, но и кислорода оксидов железа, которые добавляются в виде железной руды и ржавого железного лома. 4Fe 2 O 3 + 6Si = 8Fe + 6SiO 2 2Fe 2 O 3 + 6Mn = 4Fe + 6MnO Fe 2 O 3 + 3C = 2Fe + 3CO 5Fe 2 O 3 + 2P = 10FeO + P 2 O 5 FeO + С = Fe + CO

Бронза и Латунь Бронза - сплав меди, обычно с оловом как основным легирующим элементом, но применяются и сплавы с алюминием, кремнием, бериллием, свинцом и другими элементами, за исключением цинка и никеля. Латунь это двойной или многокомпонентный сплав на основе меди, где основным легирующим элементом является цинк, иногда с добавлением олова, никеля, свинца, марганца, железа и других элементов.

ВОПРОСЫ КРОССВОРДА: 1.Способность материала деформироваться с минимальным сопротивлением, под воздействием внешней нагрузки, принимая и сохраняя заданную форму. 2.Способность материала сопротивляться проникновению в него инородного тела. 3.Как называется неравномерность свойств в разных направлениях. 4.Способность материала сопротивляться поверхностному разрушению под действием внешнего трения. 5.Способность материала сопротивляться деформации или разрушению под действием внешних сил. 6.Способность твёрдых материалов изменять без разрушения форму и размеры под влиянием внешней нагрузки, устойчиво сохраняя их после ее снятия. 7.Способность материала образовывать неразъемное соединение с комплексом свойств, обеспечивающих работоспособность конструкции. 8.Свойство материала поддаваться обработке резанием. По диагонали: Признаки по которым тела отличают друг от друга. КРОССВОРД

8.Свойство материала поддаваться обработке резанием.

7.Способность материала образовывать неразъемное соединение с комплексом свойств, обеспечивающих работоспособность конструкции.

6.Способность твёрдых материалов изменять без разрушения форму и размеры под влиянием внешней нагрузки, устойчиво сохраняя их после ее снятия.

5.Способность материала сопротивляться деформации или разрушению под действием внешних сил.

4.Способность материала сопротивляться поверхностному разрушению под действием внешнего трения.

3.Как называется неравномерность свойств в разных направлениях.

2.Способность материала сопротивляться проникновению в него инородного тела.

1.Способность материала деформироваться с минимальным сопротивлением, под воздействием внешней нагрузки, принимая и сохраняя заданную форму.

По диагонали: Признаки по которым тела отличают друг от друга.

Каждый металл и сплав обладает определенными механическими и технологическими свойствами. Каждый металл и сплав обладает определенными механическими и технологическими свойствами.

Свойства металлов и сплавов

Механические

Технологические

Прочность

Твердость

Упругость

Пластичность

Ковкость

Текучесть

Обрабатываемость резанием

Свариваемость

Коррозионная стойкость

• Сформировать понятие о сплавах, их классификации и практическом применении
• Воспитывать устойчивый интерес к техническим предметам
• Развивать профессиональную грамотность и кругозор

К черным металлам и сплавам относятся железо и сплавы на его основе – сталь и чугун.

К цветным – все остальные металлы и сплавы, сюда относятся алюминий, медь, олово, цинк и многие другие, а также сплавы на их основе.

Сталь в оружии и быту Сталь – Сталь – это сплав железа с углеродом, в котором содержание углерода менее 2,14%. Каслинское литьё

Чугун – это сплав железа с углеродом, в котором содержание углерода от 2,14% до 6,67%.

Латунь в кораблестроении

Латунь – сплав меди с цинком.

Бронза применение

Бронза – .

Дюраль в самолётостроении

Дюралюминий (дюраль) –

• Сегодня на уроке…..
• Теперь я знаю…..
• Мне на уроке….
• Определите настроение сегодняшнего урока и выберите соответствующий рисунок: если вам было комфортно, то рисунок 1; если настроение не изменилось 2; если ухудшилось 3.

Рисунок 1

Рисунок 2

Рисунок 3

Металлы и сплавы, их свойства и применение в радиоэлектронной аппаратуре аппаратуре Подготовил: учащийся гр.7/8 профессия « Радиомеханик » ФУРИН Павел Руководитель: преподаватель химии КАРАСЕВА Е. А год ОГБОУ НПО Профессиональный лицей 17

Из 118 химических элементов, открытых на данный момент, к металлам относят: 6 элементов в группе щелочных металлов 6 в группе щелочноземельных 38 в группе переходных металлов 11 в группе легких металлов 7 в группе полуметаллов 14 в группе лантаноиды и лантан 14 в группе актиноиды и актиний, вне определённых групп бериллий и магний. Таким образом, к металлам возможно относятся 96 элементов из всех открытых.

Металлический блеск Хорошая электропроводность Возможность легкой механической обработки Высокая плотность Высокая температура плавления Большая теплопроводность Все металлы при нормальных условиях находятся Все металлы при нормальных условиях находятся в твёрдом состоянии, однако обладают различной твёрдостью.

Металлы Металлы используются как в качестве хороших проводников электричества (медь, алюминий), так и в качестве материалов с повышенным сопротивлением для резисторов и электронагревательных элементов (нихром и т. п.). Электронагревательный элемент Медные катушки

Металлы и их сплавы Металлы и их сплавы широко применяются для изготовления инструментов (их рабочей части). В основном это инструментальные стали и твёрдые сплавы. В качестве инструментальных материалов применяются также алмаз, нитрид бора, керамика. Так же, для изготовления таких инструментов, как щипцы, кусачки, пинцеты необходимые для ремонта радиоэлектронной аппаратуры и изготовления её деталей. Алмаз Нитрид бора

Мультиметр Под легированием понимается внесение небольших количеств примесей или структурных дефектов с целью контролируемого изменения электрических свойств полупроводника, в частности, его типа проводимости. При производстве полупроводниковых приборов легирование является одним из важнейших технологических процессов. Для подготовки металлов, нужных для изготовления различных деталей полупроводниковых приборов используют легирование.

На основе алюминия на основе магния макроскопически однородная смесь двух или большего числа химических элементов с преобладанием металлических компонентов. Основной или единственной фазой сплава, как правило, является твёрдый раствор легирующих элементов в металле, являющемся основой сплава.

Сплавы Сплавы имеют типичные металлические свойства: металлический блеск, высокие электропроводность и теплопроводность. Иногда компонентами сплава могут быть не только химические элементы, но и химические соединения, обладающие металлическими свойствами. Например, основными компонентами твёрдых сплавов являются карбиды вольфрама или титана. ВольфрамТитан

Оловянно-свинцовые припои марок ПОС 18, ПОС 30, ПОС 40 имеют более высокое ударное сопротивление, чем чистые олово и свинец, и потому применение их для получения прочного шва дает более хорошие результаты. Представляет собой сплавы олова и свинца. Механическая прочность припоев повышается с увеличением содержания олова.

Добавление большего количества олова в припой увеличивает температуру плавления, что неудобно при пайке. Добавление большего или меньшего количества какого либо металла в припое зависит от применения вида этого припоя. Припой марки ПОС - 90 применяется для лужения и пайки внутренних швов пищевой посуды и медицинской аппаратуры, а ПОССу 4-4 – для лужения и пайки в автомобилестроении.

Вывод: Вывод: металлы и сплавы, благодаря своим физическим и химическим свойствам получили широкое применение в изготовлении и ремонте радиоэлектронной аппаратуры. металлы и сплавы, благодаря своим физическим и химическим свойствам получили широкое применение в изготовлении и ремонте радиоэлектронной аппаратуры.