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2016年一级建造师机电工程精讲讲义 1H410000 机电工程技术 1H411010 机电工程常用材料 1H411011常用金属材料的类型及应用 一、黑色金属材料的类型及应用 （一）碳素结构钢（普碳钢）（掌握） 1.碳素结构钢的分级。根据屈服强度划分，有Q275及以下4个等级，其中Q 代表屈服强度，数字为屈服强度的下限值，数字后面标注的字母A、B、C、D 表示钢材质量等级，即硫、磷质量分数不同，A 级钢中硫、磷含量最高（质量等级最低），D级钢中硫、磷含量最低。 2.碳素结构钢的特性及用途 碳素结构钢具有良好的塑性和韧性，易于成型和焊接，常以热轧态供货，一般不再进行热处理，能够满足一般工程构件的要求，所以使用极为广泛。 例如，Q235含碳量适中，具有良好的塑性、韧性、焊接性能、冷加工性能，大量生产钢板、型钢、钢筋，用以建造高压输电铁塔、桥梁、厂房屋架等，其中C、D级钢含硫、磷量低，相当于优质碳素钢，适用于制造对可焊性及韧性要求较高的工程结构机械零部件，如机座、支架、受力不大的拉杆、连杆、轴等。（新增） （二）低合金结构钢（熟悉） 1.低合金结构钢的分级 低合金结构钢也称为低合金高强度钢，共有Q345及以上八个强度等级。 2. 低合金结构钢的特性及用途 低合金结构钢是在普通钢中加入微量合金元素，而具有高强度、高韧性、良好的冷成形和焊接性能、低的冷脆转变温度和良好的耐蚀性等综合力学性能。 低合金结构钢主要适用于桥梁、钢结构、锅炉汽包、压力容器、压力管道、船舶、车辆、重轨和轻轨等制造，用它来代替碳素结构钢，可大大减轻结构质量，节省钢材。 （三）铸钢和铸铁（了解） （四）特殊性能低合金高强度钢（了解） 1.特殊性能低合金高强度钢分类 特殊性能低合金高强度钢也称特殊钢，其中，工程结构用特殊钢主要包括：耐候钢、耐热钢、耐海水腐蚀钢、耐磨钢、表面处理钢材、汽车冲压钢板、石油及天然气管线钢、工程机械用钢与可焊接高强度钢、钢筋钢、低温用钢以及钢轨钢等。 例如，在加热炉、锅炉、燃气轮机等高温装置中的零件就是使用耐热钢。 例如，车辆履带、挖掘机铲斗、破碎机腭板、铁轨分道叉等使用的就是耐磨钢。 例如，石油天然气长距离输送的管线用钢，要求具有高强度、高韧性、优良的加工性、焊接性和抗腐蚀性等综合性能的低合金高强度钢。（新增） （五）钢材的类型及应用（掌握） 1 .型钢。 2.板材。按其厚度分为厚板、中厚板和薄板。按其轧制方式分为热轧板和冷轧板两种，其中冷轧板只有薄板。按其材质有普通碳素钢板、低合金结构钢板、不锈钢板、镀锌薄钢板等。 例如，碳素结构钢厚钢板广泛用于焊接、铆接、栓接结构，如桥梁、船舶、管线、车辆和机械。（新增） 3.管材。在机电工程中常用的有普通无缝钢管、螺旋缝钢管、焊接钢管、无缝不锈钢管、高压无缝钢管等，广泛应用在各类管道工程中。 例如，锅炉水冷壁和省煤器使用的无缝钢管一般采用优质碳素钢管或低合金钢管。 4.钢制品。 二、有色金属的类型及应用（了解） 重金属 ，如铜、锌、镍等；轻金属 ，如铝、镁、钛等。 2.轻金属 （1）铝及铝合金的特性及应用 纯铝的密度只有2.7g/cm3，仅为铁的1/3。铝的导电性好，其磁化率极低，接近于非铁磁性材料。在电气工程、航空及宇航工业、一般机械和轻工业中广泛应用。（新增） 工业纯铝密度小，熔点低，具有良好的导电性和导热性，塑性好，但强度、硬度低，耐磨性差，不适合制作受力的机械零件，可进行各种冷、热加工。 1H411012常用非金属材料的类型及应用 ―、硅酸盐材料的类型及应用 包括水泥、绝热棉、砌筑材料和陶瓷。 二、高分子材料的类型及应用 (二）高分子材料的类型及用途（掌握） 1. 高分子材料的类型 按特性分为橡胶、纤维、塑料、胶粘剂、涂料和高分子基复合材料。（能区分硅酸盐材料、高分子材料） 2.塑料 (1) 热塑性塑料 热塑性材料：加工塑化成型后具有链状的线状分子结构，受热后又软化，可以反复塑制成型，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。优点是加工成型简便，具有较好的机械性能，缺点是耐热性和刚性比较差。 (2) 热固性塑料 热固性塑料：加工固化成型后具有网状体型的结构，受热后不再软化，强热下发生分解破坏，不可以反复成型。优点是耐热性高，受压不宜变形等，缺点是机械性能不好，但可加入填料来提高强度。这类塑料如酚醛塑料、环氧塑料等。 （3）塑料制品 1）聚乙烯塑料管：无毒，可用于输送生活用水。常使用的低密度聚乙烯水管。（煤气管采用中、高密度聚乙烯制作） 2）ABS工程塑料管：耐腐蚀、耐温及耐冲击性能均优于聚氯乙烯管。 例如，ABS工程塑料可用来制作机器零件、各种仪表的外壳、设备衬里等。（新增） 3）聚丙烯管（PP管）：其刚性、强度、硬度和弹性等机械性能均高于聚乙烯，但其耐低温性差、易老化，常用于流体输送。