Скачать презентацию на тему сплавы металлов ртуть. Презентация на урок "физические свойства металлов и сплавов"

Сплавы металлов
К сплавам относятся все системы,
полученные сплавлением какихлибо веществ. Например,
неметаллические сплавы: гранит,
гнейс, базальт, силикатные стекла,
металлургические шлаки и др.
Но наибольшее значение имеют
металлические сплавы.

Металлические сплавы
Это материалы с
металлическими
свойствами, состоящие
из двух или более
компонентов, из которых
хотя бы один металл

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

Типы сплавов
Расплавленные металлы
неограниченно растворяются
друг в друге, т.е.
смешиваются в любых
отношениях.
Это сплавы состава:
Ag - Cu, Ag – Au, Cu – Ni

Типы сплавов
Расплавленные металлы
смешиваются между собой в
любых отношениях, но при
охлаждении образуют сплав,
состоящий из мельчайших
отдельных кристалликов
каждого из металла
Это сплавы состава:
Pb – Sn, Pb – Ag, Bi - Cd

Типы сплавов
Расплавленные металлы
вступают в химическое
взаимодействие и
образуют соединения
интерметаллиды.
Это сплавы:
Zn и Cu, Ca и Sb, Pb и Na

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.

Золото
Золото - один из самых инертных металлов, стоящий
в ряду напряжений правее всех других металлов. При
нормальных условиях оно не взаимодействует с
большинством кислот и не образует оксидов, поэтому
его относят к благородным металлам, в отличие от
обычных металлов, разрушающихся под действием
кислот и щелочей. В XIV веке была открыта
способность царской водки растворять золото, что
опровергло мнение о его химической инертности.

Из чистых кислот золото растворяется только в концентрированной
селеновой кислоте при 200 °C:
Концентрированная HClO4 реагирует с золотом и при комнатной
температуре, при этом образуя различные нестойкие оксиды хлора. Жёлтый
раствор растворимого в воде перхлората золота (III).
- Реакция обусловлена
сильной окислительной способностью Cl2O7.
Золото сравнительно легко реагирует с кислородом и другими окислителями
при участии комплексообразователей. Так, в водных растворах цианидов при
доступе кислорода золото растворяется, образуя цианоаураты:
Цианоаураты легко восстанавливаются до чистого золота:

Чистое золото - мягкий металл жёлтого
цвета. Красноватый оттенок некоторым
изделиям из золота, например, монетам,
придают примеси других металлов, в
частности, меди. В тонких плёнках
золото просвечивает зелёным. Золото
обладает высокой теплопроводностью и
низким электрическим сопротивлением.

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

Латунь
Сплав меди и
цинка (до 30-35%
цинка)
Свойства: высокая
пластичность
Применение:
декоративные
предметы
искусства

Дюралюминий
Сплав алюминия
(до 95%) с
добавками
магния, меди,
марганца.
Свойства: легкий,
прочный.
Применение:
в авиастроении,
машиностроении,
строительстве и др.

Дюралюминий

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)

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

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

Вклад русских ученых
Большое значение в
развитие металлургии
в России внесли
Д.К. Чернов –
основоположник науки
о металлах –
металловедении.
Разработал наилучшие
условия отливки,
ковки и термической
обработки стали

П.П. Аносов – горный
инженер, металлург.
Первый применил
микроскоп для
изучения структуры
стали, раскрыл секрет
булатной стали,
изобрел способ
закалки стали в струе
сжатого воздуха.

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.

Слайд 2

План урока

Сплавы металлов, получение и их типы
Свойства сплавов и их применение
Домашнее задание

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

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

Металлы, их сплавы и применение. ЦЕЛИ УРОКА:

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

Сплав – материал, получаемый путем смешивания в расплавленном виде двух или более металлов в определенном соотношении. Сплав – материал, получаемый путем смешивания в расплавленном виде двух или более металлов в определенном соотношении.

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) –

Практическая работа Тема: пользуясь справочной литературой заполните таблицу.

Наименование сплава	Из чего состоит	Удельная теплоёмкость	Температура плавления	Плотность	Маркировка	Применение
	это сплав железа с углеродом, в котором содержание углерода менее 2,14%.

	сплав меди с цинком
	сплав меди с оловом, свинцом или алюминием
Дюралюминий	сплав алюминия с медью, магнием или цинком.

Сравните таблицу и исправьте ошибки:

Наименование сплава	Из чего состоит	Удельная теплоёмкость	Удельное электрическое сопротивление	Температура плавления	Плотность	Маркировка	Применение
	это сплав железа с углеродом, в котором содержание углерода менее 2,14%.	при 20 °C: 462 Дж/(кг·°C)	(0,1)×10−6 Ом·м		7700-7900 кг/м³	35, 40, 35Л, 40 ХН, 35 ХМ, 45 ГЛ, 40 Х и др.	инструменты, детали машин и конструкций.
	это сплав железа с углеродом, в котором содержание углерода от 2,14 до 6,67%.	При 20 о С: 500 Дж/(кг·°C)	100.000 · 10 − 8 (Ом · Метр)		7000 – 7800 кг/м³	П1, П2, ПЛ1, ПЛП2, ПФ1, ПВК1, АЧС, АЧВ, АЧК, Ч и др.	батареи, ванны, мойки, колонны, художественное литьё

	сплав меди с цинком	при 20 °C -377 Дж/(кг·°C)	(0,07-0,08)×10−6 Ом·м		8300-8700 кг/м³	Л70, ЛАЖ60-1-1, ЛЦ40Мц1,5, и др.	для изготовления деталей, работающих в условиях повышенной влажности, и в электротехнике: гайки, болты, пружины, трубы
	сплав меди с оловом, свинцом или алюминием	при 20 °C 385 Дж/(кг·°C)	(0,02)×10−6 Ом·м	930-1140 °C °C	7500-8800 кг/м³	Бр. ОЦС4-4-2,5, БрОФ6,5-0,4, БрО4Ц4С17, БрС30 и др.	для изготовления водопроводных кранов, зубчатых колёс, для отливки художественных изделий
Дюралюминий	сплав алюминия с медью, магнием или цинком.	при 20 °C 920 Дж/(кг·°C)	2.700 · 10 − 8 (Ом · Метр)		2500-2800 кг/м³	Д1, Д16, Д18, В65, Д19, В17, ВАД1 и др.	изготовление каркаса дирижаблей жёсткой конструкции, в самолётостроении, строительстве.

Рефлексия урока

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

Домашнее задание Найти – какие ещё сплавы существуют, из каких компонентов они состоят и где применяются. Записать в тетради. Урок закончен.

Классификация сплавов.

Учитель технологии

МАОУ СОШ №29

г.Калининграда

Арчакова О.П.

Металл

Вещество обладающее высокой теплопроводностью, электрической проводимостью, ковкостью, блеском, твердостью, пластичностью и другими характерными свойствами.

Металл

Черные Цветные

Сплавы

Черные Цветные

(сталь, чугун) (бронза, латунь, дюралюминий)

Технологические свойства металлов

ковкость

жидкотекучесть

свариваемость

обрабатываемость

прокаливаемость

чугун

Сплав железа с углеродом, содержание углерода от 2,14 % до 6,67 %. Дешевый машиностроительный материал, обладающий хорошими литейными качествами, является сырьем для выплавки стали.

Получают чугун из железной руды с помощью топлива и флюсов.

чугун

Серый Высокопрочный

Белый Ковкий

Белый чугун

Очень твердый и хрупкий сплав, плохо поддается отливке, трудно обрабатывается режущим инструментом. Обычно идет на переплавку в сталь или на получение ковкого чугуна.

Серый чугун

Малопластичный и вязкий сплав, легко обрабатывается резанием, применяется для малоответственных деталей и деталей работающих на износ.

Ковкий чугун

Получают термообработкой из белого чугуна. Обладает повышенной пластичностью и вязкостью, высокой прочностью при растяжении и повышенным сопротивлением к удару. Из ковкого чугуна изготавливают детали сложной формы: тормозные колодки, тройники, угольники.

Высокопрочный чугун

Получают введением в жидкий серый чугун специальных добавок. Применяется этот чугун для изготовления более ответственных изделий, заменяя сталь.

Легированный чугун

Этот чугун наряду с обычными примесями содержит легирующие элементы: хром, никель, титан и др. Эти элементы повышают прочность, твердость и износостойкость. Их применяют для изготовления деталей машин с повышенными механическими свойствами, работающих в агрессивных средах.

Сталь

Сплав железа с углеродом, содержание углерода до 2,1 %. Материал, обладающий хорошими технологическими свойствами.

Применяется в машиностроении, на транспорте, в строительстве и в быту.

Сталь

Углеродистая Легированная

Углеродистая сталь

Углеродистая сталь подразделяется по назначению и качеству.

По назначению она делится на конструкционную и инструментальную.

По качеству на сталь обычного качества и качественную.

Конструкционная сталь

Конструкционная сталь обыкновенного качества обладает невысокой прочностью. Применяется для изготовления заклепок, шайб, болтов, гаек.

Конструкционная сталь качественная отличается повышенной прочностью.

Из неё изготавливают валы, шкивы, зубчатые колеса.

Инструментальная сталь

Инструментальная сталь обладает большей твердостью и прочностью, чем конструкционная.

Инструментальная сталь применяется для изготовления зубил, молотков, резьбонарезных инструментов, сверл,резцов.

Легированная сталь

Легированная сталь наряду с обычными примесями содержит элементы улучшающие её свойства, эти элементы называются легирующими.

Хром - повышает твердость и коррозионную стойкость.

Вольфрам - увеличивает твердость и красностойкость.

Марганец - увеличивает износостойкость.

Специальная сталь

Специальные стали – это стали с особыми свойствами:

Жаропрочные

Износостойкие

Нержавеющие.

Латунь

Сплав меди и цинка. Содержание цинка в сплаве от 4% до 45%. Чем больше цинка, тем выше механическая прочность латуни. В состав латуни также могут входить алюминий, никель, железо, марганец.

Из латуни изготавливают детали и изделия работающие в водяной среде.

Бронза

Сплав меди с оловом или свинцом. Обладает высокими антифрикционными и механическими свойствами, а также хорошей коррозионной стойкостью.

Из бронзы изготавливают арматуру и детали механизмов, работающих во влажной атмосфере и других агрессивных средах.

Дюралюминий

Сплав алюминия, меди и магния. Обладает повышенной пластичностью, малым удельным весом и высокой коррозионной стойкостью.

Дюралюминий используется для получения листов, проволоки, ленты, фасонных профилей и различных деталей изготавливаемых ковкой, штамповкой, прессованием.

Баббит

Сплав олова и свинца с медью и сурьмой.

Баббитами заливают подшипники. Работающие при большой нагрузке.