金属概述及运用实例ppt

材料加工工艺——金属金属材料及其加工成型工艺常用的金属材料金属材料的性质金属材料的加工工艺金属在设计中的应用1、常用金属材料金属黑色金属有色金属纯铁钢铸铁碳钢合金钢轻金属（ρ4500kg/m3）：铝、镁、钛及其合金重金属（ρ4500kg/m3）：铜、铅、锡及其合金钢材的供应品种：钢板、钢管、型钢、钢丝钢在铁中加入定量的碳成为钢．钢的分类方法

1按化学成分分类：碳素钢合金钢：低合金钢：合金元素≤5%

高合金钢:合金元素≥10%

中合金钢：合金元素5%—10%

注：不锈钢为高合金钢。

2按质量分类：

3

按冶炼方法分类：

4按用途分类：5按金相组织分类：

钢碳素钢使用最早，成本低，性能范围宽，用量最大

合金钢在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多种合金元素而构成的铁碳合金。高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能。工具钢：用于制造各种工具的高碳钢和中碳钢，包括碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢等。型钢钢板

钢管

钢丝

钢的成分Text1C

<2.11%Fe>97.89%

◆表面美观以及使用可能性多样化

◆耐腐蚀性能好，比普通钢长久耐用

◆强度高，因而薄板使用的可能性大

◆耐高温氧化及强度高，因此能够抗火灾

◆常温加工，即容易塑性加工

◆因为不必表面处理，所以简便、维护简单

◆清洁，光洁度高◆焊接性能好

不锈钢的一般特性不锈钢表面状态表面可以是高反射的或者无光泽的；可以是光面的、抛光的或压花的；可以是着色的、彩色的、电镀的或者在不锈钢表面蚀刻有图案，以满足设计人员对外观的各种要求。铁是一种光亮的银白色金属。有好的延展性和导热性。也能导电。化学性质比较活泼，是一种良好的还原剂。若有杂质，在潮湿的空气中易锈蚀；易溶于稀酸。在浓硝酸中能被钝化。加热时均能同卤素、硫、硅、碳、磷等化合。

纯铁铸铁

灰铁——碳在这种铁的合金里是以片状的石墨形态存在。由于它的断口呈灰色，通常又叫灰口铁。

白铸铁——不含石墨的铸铁。不能承受冷热加工，只能直接用于铸造状态。白口铸铁——经过热处理后制成的有韧性的铸铁。球墨铸铁——由于碳（石墨）以球状存在于铸铁基体中，改善其对基体的割裂作用，球墨铸铁的抗拉强度、屈服强度、塑性、冲击韧性大大提高。有色金属有色金属通常指除去铁,锰和铬和铁基合金以外的所有金属。

有色金属可分为四类：重金属：一般密度在4.5g/cm3以上，如铜、铅、锌等；轻金属：密度小（0.53～4.5g/cm3），化学性质活泼，如铝、镁等.贵金属：地壳中含量少，提取困难，价格较高，密度大，化学性质稳定，如金、银、铂等；稀有金属：稀有金属就是在地壳含量少的金属，通常包括，钛、铍、铯、锂、铌、钽、铷、锆、锶等.

由于稀有金属在现代工业中具有重要意义，有时也将它们从有色金属中划分出来，单独成为一类。而与黑色金属、有色金属并列，成为金属的三大类别。铜

铅铅主要用于制造铅蓄电池；铅合金可用于铸铅字，做焊锡；铅还用来制造放射性辐射、X射线的防护设备；铅及其化合物对人体有较大毒性，并可在人体内积累。铝铝铝合金银白色有光泽金属。具有良好的导热性、导电性，和延展性,电离能5.986电子伏特，虽是叫活泼的金属，但在空气中其表面会形成一层致密的氧化膜，使之不能与氧、水继续作用。

根据铝合金的成分和生产工艺特点,通常分为形变与铸造铝合金两大类.工业上应用的主要有铝-锰,铝-镁,铝-镁-铜,铝-镁-硅-铜,铝-锌-镁-铜等合金.变形铝合金也叫熟铝合金

镁镁是航空工业的重要材料，镁合金用于制造飞机及森、发动机零件等；镁还用来制造照相和光学仪器等；镁及其合金的非结构应用也很广.

锌锌主要用于制造合金和做其它金属的保护层；还用于干电池等

锇(Os),铱(Ir),钌(Ru),铑(Rh),铂(Pt),钯(Pd),金(Au),银(Ag)。

贵金属铂族稀有金属稀有金属：稀有金属就是在地壳含量少的金属，通常包括，钛、铍、铯、锂、铌、钽、铷、锆、锶等.由于稀有金属在现代工业中具有重要意义，有时也将它们从有色金属中划分出来，单独成为一类。而与黑色金属、有色金属并列，成为金属的三大类别.钛__密度小、耐高温、耐腐蚀等优良的特性，钛合金强度高，大量用于军事机械的机构部件。金属铍主要用作核反应堆的中子减速剂。铍由于重量轻、弹性模数高和热稳定性好，已成为引人注目的飞机和导弹结构材料。铍化合物对人体有毒性，是严重的工业公害之一。

钛钛合金强度高金属材料表面具有金属所特有的色彩与光泽。导热、导电性好，是电与热的良导体金属材料几乎都是具有晶格结构的固体，由金属键结合而成。金属材料具有良好的延展性。金属可以制成金属间化合物。除了贵金属之外，几乎所有金属的化学性能都较为活泼，易于氧化而生锈，产生腐蚀。2、金属材料的性质强度高2、金属材料的性质特有的色彩与光泽当光线照射到金属表面时，自由电子收所有频率的可见光，然后很快的发射出大部分所吸收的可见光。这也是因为绝大多数金属呈银色，钢灰色光泽的原因。金属在粉末状态时，由于晶体排列不规则，可见光被自由电子吸收后难以发射出去，是金属粉末一般呈暗灰色或灰色。少数金属的粉末会保持原来的颠色及光泽，例如：金、铝。导热、导电性好，是电与热的良导体金属材料几乎都是具有晶格结构的固体，由金属键结合而成。金属材料具有良好的延展性。金属可以制成金属间化合物。除了贵金属之外，几乎所有金属的化学性能都较为活泼，易于氧化而生锈，产生腐蚀。金属主要的共同特性是易失去最外层电子变成金属阳离子，具有较强的还原性。MMn+(n=1,2,3)金属材料的化学性质1金属与某些化合物溶液的反应2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3CuFe+CuSO4=Cu+FeSO4Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag

2金属与氧气的反应2Mg+O2=2MgO4Al+3O2=2Al2O33Fe+2O2=Fe3O42Cu+O2=2CuO

3金属与盐酸、稀硫酸的反应Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑Fe+2HCl=FeCl2+H2↑1、在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢，而位于氢后面的金属则不能。2、大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同。Mg、Al等在常温下就能与氧气反应；Fe、Cu等在常温时几乎不与氧气反应，金在高温时也不与氧气反应。3、在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物溶液里置换出来。

KNaCaLiMgAlMnZnCrCdFeNiPb

SnH2

CuHgAgPtAu

与水反应与水蒸气反应与稀酸反应与氧化酸反应与王水反应3、金属材料的加工工艺铸造成型压力成型切削加工焊接加工金属的表面处理铸造

铸造——将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件（零件或毛坯）的工艺过程。压力加工

压力加工——利用外力使金属产生塑性变形，来获得具有一定形状、尺寸和力学性能的原材料、毛坯或零件的生产方法称为金属压力加工。压力加工的种类有：轧制、拉拔、挤压、锻造、板料冲压.切削加工焊接加工焊接加工：焊接加工是充分利用金属材料在高温作用下易熔化的特性，使金属与金属发生相互连接的一种辅助手段。常用的焊接方法有熔焊，压焊和钎焊。连接成型焊接加工：焊接加工是充分利用金属材料在高温作用下易熔化的特性，使金属与金属发生相互连接的一种辅助手段。常用的焊接方法有熔焊，压焊和钎焊。铸造的产品强度高图为雅各布森设计的“天鹅”椅，利用铝合金的强度来做椅脚

Archirivolto

于2005年为Ycami公司设计的铝椅。椅身用单一的金属薄片制成,与木椅相比,坚固耐用,适合于室内或户外环境。合金制作的摩托车架钛合金高尔夫球杆明月椅全部用铝条材质编织而成，使整张椅子简洁大方，而且更好地体现了金属的光泽性。铝制桌整个桌身和桌面边缘均镀有阳极氧化铝。铝质的表面，光亮、耐磨，而且完全地可重复利用。柠檬汁萃取器摩托罗拉RazrV3和常见的塑料外壳手机不同，大量采用金属结构设计，不仅提供了强大的耐久度而且还创造了一种金属切边美感效果。摩托罗拉RazrV3的镭射合金键盘模块则是目前手感最好的手机键盘之一摩托罗拉K1m整个机身采用了镁和抛光铬材料配以玻璃镜面处理工艺，以宝蓝色质感呈现出一种极其雅致的气质。瑞士SIGG（希格）0.5升铝色运动水瓶经典传统造型铝制八角摩卡咖啡壶

铝制咖啡壶套具金属的表面处理金属材料的表面处理起到对产品保护和美化产品外观的作用2。按金属材料主要性能和用途分为:

a金属结构材料

b金属功能材料3。按金属材料加工工艺分为：

a铸造金属材料

b变形金属材料

c粉末冶金材料4。按金属材料密度分为：

a轻金属（密度<4.5g/cm3）

b重金属（密度>4.5g/cm3）金属材料的视觉性质金属的视觉性质

人造、坚硬、光滑、理性、

拘谨、现代、科技、冷漠、凉爽、

笨重—用三种金属物品来说明其

一般的视觉性质。用金属做的凉爽的光滑的手机和枪，现代的高贵的科技的手机，冷漠笨重的汉代铜器。

黄金做的手机图为摩托罗拉-Dolce&Gabbana限量版RAZRV3i

萨达姆在执政时期特制的一把完全由黄金打造的AK-47步枪，这也是全世界最昂贵的AK-47自动步枪。美军展示出在巴格达缴获的一支稀有的用黄金做的德式冲锋枪。萨达姆执政时期的9MM镀金手枪。全球最贵的手机—VERTUVERTU是诺基亚所成立的全球第一家“奢侈”手机公司，以经营高档品牌的方式，制造了一种人人想要，但是很少有人买得起的市场形象。世界著名的手机设计师FrankNuovo为豪华之士设计了一系列VERTU手机，由外观、用料到功能都堪称王者风范

。

VERTU在拉丁文中的原意是“高品质、独一无二”，而VERTU手机的确是精雕细刻，堪称独一无二。其完全由手工制造的部件超过400个，每一部分都是由世界最有威望的铂金和黄金供应商制作，在制造过程中产生的专利达到20项，从它那硬度可以与钻石相媲美的蓝宝石水晶外壳，到它彰显高雅的精细雕工，无一不显示出它的高贵别致。而且VERTU拥有崭新的进化式工艺设计，容许你不断地更新内外装备，可轻易的提升各种电话功能。卓越自有天价，旗舰版白金VERTU手机售价32000美元，黄金版VERTU手机售价达18500美元，最便宜的也要4700美元。

VERTU不仅仅是一部手机，它更是一种全新生活方式的宣言。与其他手机品牌相比，VERTU还有一个更贴心更具特色的服务，就是他们名为“VERTU管家”的服务，只要一按手机上的客户专键，手机便会直接连接到VERTU的24小时服务总台，不论你想要查询各种手机服务资料，或者是交通、娱乐、饮食、酒店等各方面的资讯问题，都会有专人为你解答疑难，而且服务遍及全世界各个大城市，简直是一个超级贴身秘书。拥有了VERTU就等于拥有一种长期的联系，您将享受一种无与伦比的服务。您可以在世界上任何地方享受到VERTU带给您的便利与尊贵。VERTU标榜的，是手机界从来没有进行过，甚至是从来没有“想”过的一种全新生活方式的体验——品位、气质、尊贵、荣耀。VERTU手机现已入驻赛特购物中心一层，必将为您的生活带来全新的感受！汉朝时候的铜奔马（马超龙雀）

汉朝时的长信宫灯

错金云纹博山炉

鎏金兽纹樽兽钮熊足鼎金属的是视觉性质也不是绝对的，是相对的，譬如下面的一些产品就可以体现金属也可以轻巧，也可以是感性的金属材料在设计中的应用金属材料的自然材质美，光泽感，肌理效果构成了产品最鲜明，最富感染力并最有时代感的审美特征，它对人的视觉，触觉给以直观的感受和强烈的冲击。黄金的辉煌，白银的高贵，青铜的凝重，不锈钢的亮丽等，不同材质的特征属性，正是从不同色彩，肌理，质地和光泽中显示产品审美个性与特征

sweetdreamssecurity’?

蝴蝶形带刺铁丝网；

MatthiasMegyeri2003年设计。拉丝的金属和半透明的塑料相得益彰，显示出一种光学效应的美感。在金属压力加工中.在外力作用下使金属强行通过模具,金属横截面积被压缩,并获得所要求的横截面积形状和尺寸的技术加工方法称为金属拉丝工艺.使其改变形状.尺寸的工具称为拉丝模.运用金属的经典产品设计师：罗恩.阿拉德(Aon

Arad)

设计讲解：椅子由四部分组成，造型简单明快，。采用1mm厚的优质钢材组成，钢材经过回火处理，具有良好的韧性，弹性优越，就有强烈的视觉效果。给人华丽、精致和现代感。为了椅子发亮的表面在搬运和使用中不留下滑痕，其表面覆盖有一层塑料膜。设计师：仓右四郎（日）

设计讲解：该设计像一个闪着光的幻想。设计者通过采用能引起人们好奇心的网状材料和对部件的巧妙使用，在其诗境中的设计中向人们传达了精致的空间感和轻盈感。椅子由9部分镀镍钢丝网焊接而成。，各部分的边缘相交焊接点同时覆盖环氧树脂，底部四边采用钢条加固，以支撑椅子的框架。设计师：亚历山大.格尔曼（俄罗斯）分析：本款金属桌的九块折叠板顶部敞开且紧缩的空间可以消除传统桌面的必要性。每一块白色镀锌铝板的边上钻了孔，由竖直“皇家”铰链及不锈钢螺钉与各个部分边缘相连接。通过折叠，本款可以有不同的形状，其几何原理甚至比折纸品还简单。名字：SPIDER类型：灯设计师：乔·科隆波设计：1965设计这盏灯的出发点不是用它来照亮整个环境，而是其中一个明确的位置，例如，墙上的一幅画。为了实现这个目标，科隆波设想了一个能安装在不同地方（桌、墙、屋顶、钳子）的光源，它能借助球窝节调整朝向。选用的Philips小灯泡无需灯罩，它只需要一个壳，以免撞击和烫伤。灯的可以组合的元件相当简单，允许多样的使用，在这方面，Spider完全符合六十年代中叶意大利对于理性化及实用的需要。如同设计师所言，最重要的是功能，“如果我们需要打字、复印、摄影、制图等等，我们选用为此专门设计的产品，而不是炫耀和装饰性的东西，所以，如果我们要给工作台采光，我们应该选用能履行这一功能的设备。”名字：LACINTURADIORIONE类型：厨房用品，锅设计师：里查德·萨帕设计：1984

丹麦当红的ToolDesign为TommyLarsen公司所做的设计，以三根不锈钢组合而成，极简的表现。

Rosendahl设计师AndersNorgaard的豪华式的古典作风(他也是冷金属酒架的设计者)，用两片厚的不锈钢条完成，是个大胆而霸气之作，因此列于RosendahlBlackLabel商品系列当中。设计师：

塞尔希.德维萨.伊.巴杰特（西班牙）

设计讲解：这款灯具显示了"一种神秘的效果"，两个对称灯体采用锌基合金材料铸造成型，灯体采用圆销和销孔结合成一体，金属表面经抛光处理。大大加强了灯具的艺术性。使金属的闪烁和温暖的灯光融合在一起一般来说不锈钢和铝的使用在经典产品中是比较多的，主要源于这两种金属的具有自然材质美，光泽感，肌理效果等给人带来的视觉冲击特性。下面介绍一些以铝合金为材料的经典产品，同时请大家思考这些产品为什么要用铝呢？名字：ATOLLO类型：台灯设计师：维科·马吉斯特莱迪设计：1977材料：油漆铝材

”名字：TOLOMEO类型：台灯设计师：米盖莱·德·卢基，詹卡尔洛·法斯纳设计：1987设计师：帕特.荷恩.艾克（荷兰），诺伯.荣格科（荷兰）分析：这是一种实用、经济并且自重非常轻的座椅。是用电脑打孔和压弯机制的，而且被设计成可以组装的样子。这款椅子出了连接用的自动封口塑料定外。其余都是由一整块铝板弯制而成的。整块铝板采用了阳极氧化处理，在增加座椅的耐腐蚀性的同时，可以很好的提高座椅的观赏性。特别是组装的运用，可以方便的把椅子卖到任何地方。名字：LETTERA22类型：打印机设计师：马尔切罗·尼佐利，朱塞佩·贝乔1954年第1届金圆轨奖

设计：1950名字：DONALD类型：椅子设计师：切利设计事务所设计：2000材料：压模铝材和钢质配件主体，泡沫热塑材料的椅面和靠背，包Frau皮

型号：0604

Donald由切利设计事务所设计，PoltronaFrau公司生产，它折叠时象个动物：从侧面看，它的铝钢结构象鸭的脖子，合页象眼睛，椅背（尤其是黄色、红色和橙色的）的大小和形状象鸭嘴。运用金属的新产品TomDixon是由英国设计师TomDixon和DavidBegg在2002年成立的，金属条椅，金属条是TomDixon系列里常见的元素，曾参加过2005年伦敦100％设计展EskoSchmidt-Soresen金属方便夹设计，制造商：S.D.H

诺基亚8800于二零零五年推出时，旋即成为城中热话。电话的每一细节都是精心杰作、精细打造、分毫不差；不锈钢亮丽的机身，流畅优美的线条，先进精确的滑盖式设计配合强化玻璃显示屏幕，突显其高贵格调，8800绝对称得上是一件大师级的艺术杰作。

诺基亚8800设计轻盈，推开滑盖，可见位于前面的键盘及隐藏于背面的五十万像素镜头。滑盖设计更采用了顶级汽车所用的开关弹簧和不锈钢滚珠轴承，令整部电话更瑰丽脱俗。

诺基亚着重8800机身的每项细节，均采用了现代钟表及珠宝手饰镶嵌工艺，精雕细琢，造工讲究。

诺基亚专为追求视觉最高享受及个人风格的人士而设计，8800不仅秉承诺基亚流动电话优美的外型设计，也为美好的生活写下新一页。

米兰2005－Droog设计镀铬酒瓶金属在产品中的搭配使用金属在产品中的搭配使用—可以有金属和其他常用材料玻璃、木材、塑料、陶瓷、皮革、橡胶、的搭配使用。为什么要这样搭配呢？搭配之后的效果如何呢？用了金属的哪些性质呢？用其他的材料代替金属可以吗？壶椅

THEPOTCHAIR

1959设计师/Designer

ArneJacobsen材料：聚亚安脂，钢管，织物基于造型、独特有趣的名字，天才的设计使这款椅子举世闻名字：CUBO类型：烟灰缸名字设计师：布鲁诺·穆纳利设计：1957一个烟灰缸的主要功能是什么？是为了完全捺灭香烟？是为了不让烟灰到处乱撒？还是为了让你在抽完后感到恶心？穆纳利解决问题的方法是从假设的审美需要出发：烟头扔在桌上太难看，所以一个烟灰缸首先得把它藏起来。为了做到这一点，他设计了一个方块烟灰缸，内插一块经过阳极化处理的铝片，它的折叠方式使它既能支持点燃的香烟的重量，又能让烟灰和烟头滑入烟灰缸里面。用这个方法，所有令人不适的、脏的、与吸烟的恶习相关的不好的感觉都被具有抽象和几何完美性的方块吸入和在一定意义上消除了，因为方块“不舒服、反节约原则、不自然，但与其他多面体相比却拥有一个很大的优势，它是纯粹的，所以是美丽的”。（M.梅内古佐，《块体烟灰缸》）作为Danese公司的产品，Cubo（方块）极其畅销并成为五十年代意大利设计的崇拜偶像。名字：FALKLAND类型：吊灯设计师：布鲁诺·穆纳利设计：1964材料：管式弹力纱，金属环

设计师把弹性作为基本的构图原则，利用弹力纱管与一些金属环的重量之间形成的张力创造了这盏灯。灯的形状是自发的，是由组成它的内部力量本身的张力构成的。白色的弹力纱管长1.5米，宽15厘米，7个比纱管直径要大、但各自的直径却不同的金属环，被插入相隔