金屬材料試卷(金屬材料的基本知識)
1.金屬材料的基本知識
金屬材料的性能一般分為工藝性能和使用性能兩類(lèi)。
所謂工藝性能是指機械零件在加工制造過(guò)程中，金屬材料在所定的冷/熱加工條件下表現出來(lái)的性能。所謂使用性能是指機械零件在使用條件下，金屬材料表現出來(lái)的性能，它包括機械性能、物理性能、化學(xué)性能等。
金屬材料使用性能的好壞，決定了它的使用范圍與使用壽命。在機械制造業(yè)中，一般機械零件都是在常溫，常壓和非強烈腐蝕性介質(zhì)中使用的，且在使用過(guò)程中各機械零件都將承受不同載荷的作用。
金屬材料在載荷作用下抵抗破壞的性能，稱(chēng)為機械性能（或稱(chēng)為力學(xué)性能）。 所謂工藝性能是指機械零件在加工制造過(guò)程中，金屬材料在所定的冷/熱加工條件下表現出來(lái)的性能。
金屬材料工藝性能的好壞，決定了它在制造過(guò)程中加工成形的適應能力。由于加工條件不同，要求的工藝性能也就不同，如鑄造性能、可焊性、可鍛性、熱處理性能、切削加工性等。
1 鑄造性 金屬材料能用鑄造方法獲得合格鑄件的能力稱(chēng)為鑄造性。鑄造性包括流動(dòng)性、收縮性和偏析傾向等。
流動(dòng)性是指液態(tài)金屬充滿(mǎn)鑄模的能力，流動(dòng)性愈好，愈易鑄造細薄精致的鑄件。收縮性是指鑄件凝固時(shí)體積收縮的程度，收縮愈小，鑄件凝固時(shí)變形愈小。
偏析是指化學(xué)成分不均勻，偏析愈嚴重，鑄件各部位的性能愈不均勻，鑄件的可靠性愈小。 2 切削加工性 金屬材料的切削加工性系指金屬接受切削加工的能力，也是指金屬經(jīng)過(guò)切削加工而成為合乎要求的工件的難易程度。
通常可以切削后工作表面的粗糙程度、切削速度和刀具磨損程度來(lái)評價(jià)金屬的切削加工性。 3 焊接性 焊接性是指金屬在特定結構和工藝條件下通過(guò)常用焊接方法獲得預期質(zhì)量要求的焊接接頭的性能。
它包括兩個(gè)方面的內容：一是結合性能，即在一定的焊接工藝條件下，一定的金屬形成焊接缺陷的敏感性，二是使用性能，即在一定的焊接工藝條件下，一定的金屬焊接接頭對使用要求的適用性。 焊接性一般根據焊接時(shí)產(chǎn)生的裂紋敏感性和焊縫區力學(xué)性能的變化來(lái)判斷。
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可鍛性好壞主要決定于金屬的化學(xué)成分、顯微組織、變形溫度、變形速度及應力狀態(tài)等因素。 5 沖壓性 沖壓性是指金屬經(jīng)過(guò)沖壓變形而不發(fā)生裂紋等缺陷的性能。
許多金屬產(chǎn)品的制造都要經(jīng)過(guò)沖壓工藝，如汽車(chē)殼體、搪瓷制品坯料及鍋、盆、孟、壺等日用品。 為保證制品的質(zhì)量和工藝的順利進(jìn)行，用于沖壓的金屬板、帶等必須具有合格的沖壓性能。
6 頂鍛性 頂鍛性是指金屬材料承受打鉚、徽頭等的頂鍛變形的性能。金屬的頂鍛性，是用頂鍛試驗測定的。
7 冷彎性 金屬材料在常溫下能承受彎曲而不破裂的性能，稱(chēng)為冷彎性。 出現裂紋前能承受的彎曲程度（彎曲程度一般用彎曲角度α（外角）或彎心直徑d對材料厚度a的比值表示，a愈大或d/a愈小）愈大，則材料的冷彎性能愈好。
8 熱處理工藝性 熱處理是指金屬或合金在固態(tài)范圍內，通過(guò)一定的加熱、保溫和冷卻方法，以改變金屬或合金的內部組織，而得到所需性能的一種工藝操作。 熱處理工藝性就是指金屬經(jīng)過(guò)熱處理后其組織和性能改變的能力，包括淬硬性、淬透性、回火脆性等。
2.金屬材料的基本知識
金屬材料的性能一般分為工藝性能和使用性能兩類(lèi)。所謂工藝性能是指機械零件在加工制造過(guò)程中，金屬材料在所定的冷/熱加工條件下表現出來(lái)的性能。
所謂使用性能是指機械零件在使用條件下，金屬材料表現出來(lái)的性能，它包括機械性能、物理性能、化學(xué)性能等。金屬材料使用性能的好壞，決定了它的使用范圍與使用壽命。在機械制造業(yè)中，一般機械零件都是在常溫，常壓和非強烈腐蝕性介質(zhì)中使用的，且在使用過(guò)程中各機械零件都將承受不同載荷的作用。金屬材料在載荷作用下抵抗破壞的性能，稱(chēng)為機械性能（或稱(chēng)為力學(xué)性能）。 所謂工藝性能是指機械零件在加工制造過(guò)程中，金屬材料在所定的冷/熱加工條件下表現出來(lái)的性能。金屬材料工藝性能的好壞，決定了它在制造過(guò)程中加工成形的適應能力。由于加工條件不同，要求的工藝性能也就不同，如鑄造性能、可焊性、可鍛性、熱處理性能、切削加工性等。
1 鑄造性 金屬材料能用鑄造方法獲得合格鑄件的能力稱(chēng)為鑄造性。鑄造性包括流動(dòng)性、收縮性和偏析傾向等。流動(dòng)性是指液態(tài)金屬充滿(mǎn)鑄模的能力，流動(dòng)性愈好，愈易鑄造細薄精致的鑄件。收縮性是指鑄件凝固時(shí)體積收縮的程度，收縮愈小，鑄件凝固時(shí)變形愈小。 偏析是指化學(xué)成分不均勻，偏析愈嚴重，鑄件各部位的性能愈不均勻，鑄件的可靠性愈小。
2 切削加工性 金屬材料的切削加工性系指金屬接受切削加工的能力，也是指金屬經(jīng)過(guò)切削加工而成為合乎要求的工件的難易程度。 通常可以切削后工作表面的粗糙程度、切削速度和刀具磨損程度來(lái)評價(jià)金屬的切削加工性。
3 焊接性 焊接性是指金屬在特定結構和工藝條件下通過(guò)常用焊接方法獲得預期質(zhì)量要求的焊接接頭的性能。它包括兩個(gè)方面的內容：一是結合性能，即在一定的焊接工藝條件下，一定的金屬形成焊接缺陷的敏感性，二是使用性能，即在一定的焊接工藝條件下，一定的金屬焊接接頭對使用要求的適用性。 焊接性一般根據焊接時(shí)產(chǎn)生的裂紋敏感性和焊縫區力學(xué)性能的變化來(lái)判斷。 點(diǎn)擊下列鏈接，了解更多焊接知識！ 一張圖看懂金屬材料焊接（上）——焊接基礎 一張圖看懂金屬材料焊接（下）——焊接材料型號 焊接材料選用表，千萬(wàn)別錯過(guò)，必須收藏！ 最先進(jìn)的焊接技術(shù)工藝匯總 新型焊接技術(shù)，前景不可限量
4 可鍛性 可鍛性是材料在承受錘鍛、軋制、拉拔、擠壓等加工工藝時(shí)會(huì )改變形狀而不產(chǎn)生裂紋的性能。 它實(shí)際上是金屬塑性好壞的一種表現，金屬材料塑性越高，變形抗力就越小，則可鍛性就越好。 可鍛性好壞主要決定于金屬的化學(xué)成分、顯微組織、變形溫度、變形速度及應力狀態(tài)等因素。
5 沖壓性 沖壓性是指金屬經(jīng)過(guò)沖壓變形而不發(fā)生裂紋等缺陷的性能。許多金屬產(chǎn)品的制造都要經(jīng)過(guò)沖壓工藝，如汽車(chē)殼體、搪瓷制品坯料及鍋、盆、孟、壺等日用品。 為保證制品的質(zhì)量和工藝的順利進(jìn)行，用于沖壓的金屬板、帶等必須具有合格的沖壓性能。
6 頂鍛性 頂鍛性是指金屬材料承受打鉚、徽頭等的頂鍛變形的性能。金屬的頂鍛性，是用頂鍛試驗測定的。
7 冷彎性 金屬材料在常溫下能承受彎曲而不破裂的性能，稱(chēng)為冷彎性。 出現裂紋前能承受的彎曲程度（彎曲程度一般用彎曲角度α（外角）或彎心直徑d對材料厚度a的比值表示，a愈大或d/a愈小）愈大，則材料的冷彎性能愈好。
8 熱處理工藝性 熱處理是指金屬或合金在固態(tài)范圍內，通過(guò)一定的加熱、保溫和冷卻方法，以改變金屬或合金的內部組織，而得到所需性能的一種工藝操作。 熱處理工藝性就是指金屬經(jīng)過(guò)熱處理后其組織和性能改變的能力，包括淬硬性、淬透性、回火脆性等。
3.初三化學(xué)[金屬和金屬材料]的題
1.向AgNO3（硝酸銀），Cu(NO3)2（硝酸銅），Zn(NO3)2（硝酸鋅）混合液中，加入一定量的鐵粉，充分反應后過(guò)濾，向濾出的固體中滴加稀硫酸，有氣體生成，則濾出的固體一定有
A,Ag,Cu,Zn B,Cu,Zn,Fe C,Ag,Zn,Fe D,Ag,Cu,Fe
2.相同質(zhì)量的鎂，鋅，鐵三種金屬分別與足量的稀鹽酸反應，生成氫氣的質(zhì)量
A,Mg>Fe>Zn B,Zn>Mg>Fe C,Fe>Zn>Mg D,Zn=Mg=Fe
3.下列各組物質(zhì)恰好完全反應，所得的溶液為無(wú)色的是
A，鐵和稀硫酸 B，鐵和稀鹽酸 C，銅和硝酸銀 D，鋁和硫酸銅
答案：
1、根據金屬的活動(dòng)性順序，把鐵放入該混合溶液種，鐵（足量）會(huì )先將銀置換出來(lái)，然后是銅。而鋅比鐵活潑，所以鐵不會(huì )將鋅置換出。根據題目，把A、B、C項排除。最后選D就OK了
2、根據相對質(zhì)量知鎂是24、鋅是65、鐵是56。它們都最后生成+2價(jià)的產(chǎn)物。所以，置換出2g氫氣，鎂消耗24g，鐵56g，鋅65g。至于等質(zhì)量時(shí)上述金屬置換氫氣的多少就好說(shuō)了，如果還是不清楚不妨都設有100g然后再算，這里就不再贅述了。
3、鐵與鹽酸/硫酸反應會(huì )生成2價(jià)鐵離子，硝酸和銅反應會(huì )生產(chǎn)2價(jià)銅離子。2價(jià)鐵離子在溶液中為淺綠色，銅離子是藍色，鋁離子無(wú)色。所以選D。
【學(xué)習指導】
在這里要掌握金屬活動(dòng)性順序，重點(diǎn)金屬與非氧化性酸反應后的價(jià)態(tài)。
離子的顏色也是時(shí)有考察，也要注意記憶。
此外這里會(huì )涉及簡(jiǎn)單的計算，掌握常用的幾種方法和考慮問(wèn)題的思維模式即可。
總體而言初中化學(xué)還是要以記憶為主，同時(shí)注意理解。
4.金屬材料的基本知識
金屬元素或以金屬元素為主構成的具有金屬特性的材料的統稱(chēng)。
包括純金屬、合金、金屬材料金屬間化合物和特種金屬材料等。 （注：金屬氧化物（如氧化鋁）不屬于金屬材料）意義：人類(lèi)文明的發(fā)展和社會(huì )的進(jìn)步同金屬材料關(guān)系十分密切。
繼石器時(shí)代之后出現的銅器時(shí)代、鐵器時(shí)代，均以金屬材料的應用為其時(shí)代的顯著(zhù)標志。現代，種類(lèi)繁多的金屬材料已成為人類(lèi)社會(huì )發(fā)展的重要物質(zhì)基礎。
種類(lèi)：金屬材料通常分為黑色金屬、有色金屬和特種金屬材料。①黑色金屬又稱(chēng)鋼鐵材料，包括含鐵90%以上的工業(yè)純鐵，含碳 2%~4%的鑄鐵，含碳小于 2%的碳鋼，以及各種用途的結構鋼、不銹鋼、耐熱鋼、高溫合金 不銹鋼、精密合金等。
廣義的黑色金屬還包括鉻、錳及其合金。②有色金屬是指除鐵、鉻、錳以外的所有金屬及其合金，通常分為輕金屬、重金屬、貴金屬、半金屬、稀有金屬和稀土金屬等。
有色合金的強度和硬度一般比純金屬高，并且電阻大、電阻溫度系數小。③特種金屬材料包括不同用途的結構金屬材料和功能金屬材料。
其中有通過(guò)快速冷凝工藝獲得的非晶態(tài)金屬材料，以及準晶、微晶、納米晶金屬材料等；還有隱身、抗氫、超導、形狀記憶、耐磨、減振阻尼等特殊功能合金，以及金屬基復合材料等。 性能：一般分為工藝性能和使用性能兩類(lèi)。
所謂工藝性能是指機械零件在加工制造過(guò)程中，金屬材料在所定的冷、熱加工條件下表現出來(lái)的性能。金屬材料工藝性能的好壞，決定了它在制造過(guò)程中加工成形的適應能力。
由于加工條件不同，要求的工藝性能也就不同，如鑄造性能、可焊性、可鍛性、熱處理性能、切削加工性等。所謂使用性能是指機械零件在使用條件下，金屬材料表現出來(lái)的性能，它包括力學(xué)性能、物理性能、化學(xué)性能等。
金屬材料使用性能的好壞，決定了它的使用范圍與使用壽命。在機械制造業(yè)中，一般機械零件都是在常溫、常壓和非常強烈腐蝕性介質(zhì)中使用的，且在使用過(guò)程中各機械零件都將承受不同載荷的作用。
金屬材料在載荷作用下抵抗破壞的性能，稱(chēng)為力學(xué)性能（過(guò)去也稱(chēng)為機械性能）。金屬材料的力學(xué)性能是零件的設計和選材時(shí)的主要依據。
外加載荷性質(zhì)不同（例如拉伸、壓縮、扭轉、沖擊、循環(huán)載荷等），對金屬材料要求的力學(xué)性能也將不同。常用的力學(xué)性能包括：強度、塑性、硬度、沖擊韌性、多次沖擊抗力和疲勞極限等。
