Giải chi tiết Hóa học 12 KNTT bài 21 Hợp kim

MỞ ĐẦU

Câu hỏi: Khung xe đạp, xe máy, ô tô hay thân vỏ máy bay thường được làm bằng hợp kim. Vậy hợp kim là gì? Hợp kim có những tính chất khác biệt nào so với kim loại thành phần mà được sử dụng rộng rãi như vậy?

Bài làm chi tiết:

Hợp kim là vật liệu kim loại chứa một kim loại cơ bản và một số kim loại khác hoặc phi kim.

Hợp kim có những tính chất khác biệt so với kim loại thành phần như: 

- Tính dẫn điện và dẫn nhiệt kém hơn kim loại cơ bản trong hợp kim.

- Độ cứng của hợp kim thường lớn hơn độ cứng của kim loại thành phần trong hợp kim và độ dẻo thường kém hơn.

- Nhiệt độ nóng chảy của hợp kim tuỳ thuộc vào thành phần và cấu tạo tinh thể của hợp kim, nhưng khác so với kim loại thành phần trong hợp kim.

I. KHÁI NIỆM VÀ ỨNG DỤNG CỦA HỢP KIM

Hoạt động: Trong đời sống và sản xuất, hợp kim được sử dụng rộng rãi hơn nhiều so với kim loại nguyên chất. hãy tìm hiểu và nêu tên gọi, thành phần chính của các hợp kim có đặc điểm sau:

a) Hợp kim nhẹ, bền, dùng để chế tạo các chi tiết của máy bay, ô tô,…

b) Hợp kim cứng và bền dùng để xây dựng nhà cửa, cầu cống.

Bài làm chi tiết:

a) Hợp kim nhẹ, bền, dùng để chế tạo các chi tiết của máy bay, ô tô,…

- Tên gọi: hợp kim nhôm.

- Thành phần chính: chủ yếu là nhôm (Al), ngoài ra còn có các nguyên tố khác như magnesiumm (Mg), đồng (Cu),…

b) Hợp kim cứng và bền dùng để xây dựng nhà cửa, cầu cống

- Tên gọi: thép, gang.

- Thành phần chính: chủ yếu là sắt (Fe), ngoài ra còn kèm theo một số lượng nhỏ các nguyên tố khác như carbon (C), nickel (Ni), chrome (Cr),…

Câu hỏi 1: Hãy nêu tên và ứng dụng của một số hợp kim thông dụng của nhôm và sắt.

Bài làm chi tiết:

Các hợp kim thông dụng của nhôm: 

- Hợp kim Al – Li: ứng dụng trong hàng không.

- Hợp kim Al – Mg: sử dụng trong sản xuất các sản phẩm yêu cầu độ bền cao như vỏ tàu, xe tải, các chi tiết cơ khí,…

- Hợp kim Al – Si: sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô, sản xuất các chi tiết phụ tùng của ô tô.

- Hợp kim Al – Zn: sử dụng trong công nghệ hàng không. Đặc biệt là sản xuất các chi tiết như vò thân máy bay và cánh máy bay.

Các hợp kim thông dụng của sắt:

- Hợp kim thép thường (thép carbon): sử dụng trong xây dựng nhà cửa, chế tạo các vật dụng trong đời sống.

- Thép Cr – Ni: dùng chế tạo vòng bi, vỏ xe bọc thép,…

- Thép không gỉ: chế tạo dụng cụ y tế, dụng cụ nhà bếp,…

- Thép W – Mo – Cr: dùng để chế tạo lưỡi dao cắt gọt kim loại cho máy tiện, máy phay,…

- Gang trắng (FeC₃): dùng để luyện thép.

- Gang xám: dùng để đúc các bộ phận của máy, ống dẫn nước, cánh cửa,…

II. TÍNH CHẤT CỦA HỢP KIM

III. MỘT SỐ HỢP KIM QUAN TRỌNG CỦA SẮT VÀ NHÔM

Câu hỏi 2: Cho biết một số đặc tính vượt trội của các hợp kim: gang, thép và duralumin so với kim loại cơ bản trong hợp kim.

Bài làm chi tiết:

Các đặc tính vượt trội của các hợp kim: gang, thép và duralumin so với kim loại cơ bản trong hợp kim:

- Gang: có độ bền cao hơn và có khả năng chịu nhiệt tốt hơn sắt.

- Thép: có độ cứng cao hơn và độ dẻo nên dễ gia công hơn so với sắt.

- Duralumin: có trọng lượng nhẹ hơn và đồng thời độ bền cao hơn so với nhôm.