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工程施工管理人员培训资料 （材料、设备部分） 北京晓清环保公司技术工程部 颜晓庆主编 2011-04 目录 一.材料的基础知识： A.金属材料 1.什么是金属 2.工程中常用的金属材料种类 3.常用金属材料的规格 4.常用金属材料的表示方法 5.常用金属材料的连接方式 B.非金属材料 1.什么是非金属 2.常用非金属材料的种类 3.常用非金属材料的规格 4.常用非金属材料的表示方法 5.常用非金属材料的连接方法 一、钢钢主要是由铁和碳元素组成的合金。合金是指由一种金属元素与一种或几种金属元素或非金属元素组成的具有金属特性的物质。例如，普通碳钢和铸铁都是由铁和碳元素组成的二元合金。在铁和碳元素组成的二元合金中，根据含碳量不同可分为：①工业纯铁，含碳量小于0.02%；②钢，含碳量0.02~2.11%；③铸铁，含碳量2.11~6.69%。 (一)钢按化学成分不同，分为碳素钢和合金钢1．碳素钢按含碳量又可分为：（1）低碳钢(含碳量小于0.25%)；（2）中碳钢(含碳量为0.25~0.6%)；（3）高碳钢(含碳量大于0.6%)；2．合金钢按合金元素含量也可分为：（1）低合金钢(合金元素含量小于5%)；（2）中合金钢(合金元素含量为5~10%)；（3）高合金钢(合金元素含量大于10%)。(二)钢按主要用途可分为结构钢、工具钢、特殊性能钢、专业用钢等 1．结构钢 结构钢是品种最多、用途最广、使用量最大的一类钢，按其化学成分一般分为碳素结构钢、低合金结构钢和合金结构钢三大类。 (1)碳素结构钢 ①普通碳素结构钢普通碳素结构钢碳含量较低，一般为0.06%~0.38%，对性能要求及硫、磷和其他残余元素含量的限制较宽。大多用作工程结构钢，一般是热轧成钢板或各种型材如圆钢、方钢、工字钢、钢筋等，少部分也用于要求不高的机械结构。 在国家标准中，普通碳素结构钢主要保证力学性能，所以其牌号首先体现了力学性能。 普通碳素结构钢的牌号由代表屈服极限的“屈”字的汉语拼音首位字母Q、屈服点数值、质量等级符号等部分组成。其中，质量等级A 、B、C、D则 表示钢材质量等级的不同，含硫、磷量依次降低，质量依次提高。如Q235 A表示其是屈服极限为235MPa，质量等级为A级的碳素结构钢。 ②优质碳素结构钢优质碳素结构钢因主要用于机械制造，必须同时保证化学成分和力学性能。其牌号用两位数字表示，这两位数字表示钢中碳的平均质量分数为万分之几。如45表示其平均含碳量为0.45%。它的硫、磷含量较低，一般不大于0.035% ,综合力学性能优于普通碳素钢，为了充分发挥其性能潜力，一般都须经热处理后使用。优质碳素结构钢用途广泛，如制造冲压件、焊接件、螺钉、螺母、高压法兰、齿轮、轴类、连杆等。 (2)低合金结构钢 低合金结构钢是在普通碳素结构钢的基础上添加合金元素而得到的，合金元素总量不超过5%，添加的合金元素主要是锰，辅加合金元素为钒、铁、铝等。少量的合金元素的加人提高了钢的性能：提高了强度，屈服强度一般在300 MPa以上；有足够的塑性和韧性；有良好的焊接性和冷、塑性加工性能。其牌号也体现了力学性能，如Q420表示其屈服强度为420MPa。低合金结构钢主要用于制造桥梁、船舶、车辆、锅炉、高压容器、输油输气管道、大型结构等。 2．不锈钢 不锈钢属于特殊性能钢，通常是不锈钢(耐大气、蒸汽和水等弱腐蚀介质腐蚀的钢)和耐酸钢(耐酸、碱、盐等强度腐蚀介质腐蚀的钢)的统称，全称不锈耐酸钢，广泛用于化工、石油、卫生、食品、建筑、航空、原子能等行业。其性能要求是要有优良的耐蚀性。耐蚀性是不锈钢最重要的性能，但其耐蚀性对介质具有选择性，即某种不锈钢在特定的介质中具有耐蚀性，而在另一种介质中则不一定耐蚀；要有合适的力学性能，要有良好的工艺性能，如冷塑性加工、切削加工、焊接性等。 不锈钢的牌号与合金工具钢基本相同。当碳的质量分数小于0.08％及小于0.03％时，在牌号前分别冠以“0”及“00”。 不锈钢 不锈钢是在碳素钢的基础上加入一些耐腐蚀的合金元素形成的，其含碳量较低，有的要求小于0.03％，加入的合金元素主要是铬和镍。铬是不锈钢中最基本的合金元素，主要作用是提高钢的耐蚀性，在氧化性介质中，铬能使钢表面形成一层牢固而致密的氧化物，使钢受到保护；铬在钢中能显著提高钢的电极电位，电极电位的提高不是渐变，而是突变，当铬量达到12％时，电极电位突然增加，因此不锈钢中的含铬量均在12％以上。一定量的镍和铬配合，赋予钢良好的耐蚀性、强度和韧性。不锈钢按成分可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢。如1Crl3、2Crl13主要用于制造汽轮机叶片、水压机阀、不锈设备用螺栓螺母等，1Crl7主要用于制造建筑内装饰品、重油燃烧器部件、家用电器部件、硝酸吸收塔、稀硝酸换热器等。51Crl7N