有色金属及其合金项目

知识目标

● 掌握有色金属及粉末冶金材料常用的性能指标。

● 熟悉常用有色金属及粉末冶金材料的主要性能及用途。

技能目标

● 能够根据零件的使用条件，选择材料的性能指标。

● 能够根据材料的牌号，判断其所属种类、性能特点、应用场合。

素养目标

● 培养学生的爱国思想，增强文化自信，激发学生为国家科技进步做出贡献。

● 培养学生刻苦钻研的学习态度，善于思考的学习方法，脚踏实地的工作作风。

● 培养学生爱岗敬业、团结协作、吃苦耐劳的职业精神与创新设计意识。

任务导航

● 任务6.1 铜及铜合金认知学习

● 任务6.2 铝及铝合金认知学习

● 任务6.3 钛及钛合金认知学习

● 任务6.4 镁及镁合金认知学习

● 任务6.5 轴承合金认知学习(www.xing528.com)

● 任务6.7 实践技能训练

引导案例

嫦娥五号执行月球采样返回任务，完成我国探月工程“绕、落、回”三步走的最后一步——回。嫦娥五号、嫦娥四号探测器的着陆系统、望远系统、转移机构以及太阳能关键部位用的高精尖有色金属材料，就有中铝西南铝业（集团）有限责任公司为其提供的棒材、蒙皮板、自由锻件、超大规格板、锻环、铝锂合金等高精尖铝材。如图6-1为嫦娥五号月球探测器，图6-2是被誉为“中国天眼”的500 m口径球面射电望远镜。“蛟龙”入海、“神舟”飞天、“嫦娥”奔月、“天眼”探空……，都有优质铝材的支撑，是什么原因让工程师选择了铝材呢？

图6-1　嫦娥五号月球探测器

图6-2　被誉为“中国天眼”的500 m 口径球面射电望远镜

知识导学

金属材料可分为黑色金属和有色金属两大类。黑色金属主要指钢和铸铁，有色金属通常指除去铁、锰、铬和铁基合金以外的所有金属。常用的有色金属包括铜、铝、铅、锌、镍、镁及钛。

世界上已发现的112种元素中，有色金属占2/3以上。有色金属及其合金具有许多特殊的力学、物理和化学性能，在航空、航天、汽车、机械制造、电力、通信、建筑、家电等行业应用广泛，在国民经济中占有十分重要的地位。如Al、Mg、Ti及其合金的密度小、比强度高，在航天航空工业、汽车制造、船舶制造等方面应用十分广泛；Cu、Ag及其合金的导电性好，是电器工业和仪表工业不可缺少的材料；Ni、Mo、Nb、Co及其合金能耐高温，是制造在1300 °C以上使用的高温零件及电真空元件的理想材料。

有色金属分类如下：

（1）轻有色金属：简称轻金属，指密度小于4.5 g/cm3的有色金属，如铝、镁、钾、锶、钡等。

（2）重有色金属：简称重金属，指密度大于4.5 g/cm3的有色金属，如铜、镍、铅、锌等。

（3）贵金属：指在地壳中含量少，开采和提取都比较困难，对氧和其他试剂稳定，价格比一般金属贵的有色金属，如金、银、铂、钯等。

（4）稀有金属：稀有金属在地壳中的含量并不都是很少的，是指在地壳中分布不广，开采冶炼较难，工业应用较晚的有色金属，如钨、钼、锗、锂、澜、铀、钒、钛等。