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1、11H410000 机电工程技术1H411000 常用材料及工程设备 P1 3-4 分1H411010 常用材料机电工程中常用材料主要有：金属材料、非金属材料和电气线材。1H411011 常用金属材料：黑色金属、有色金属。一、黑色金属（一）碳素结构钢又称为普碳钢，屈服强度的下限值将其分为四个级别，其钢号对应为Q195、Q215、Q235、Q275，其中 Q 代表屈服强度，数字为屈服强度的下限值，数字后标注的字母A、B、C、D 表示钢材质量等级，及硫、磷含量不同，A 级钢中硫、磷含量最高，D 级钢中硫、磷含量最低。良好塑性,韧性,易成型,焊接。热轧态，使用极广泛。例如：各种型钢、钢筋、钢丝，优质
2、的碳素钢制成钢丝、钢绞线、圆钢、高强螺栓及预应力锚具等。武汉长江大桥是使用碳素结构钢 Q235 制造的。（二）低合金结构钢，屈服强度Q345 ；较好的综合力学性能。如电站锅炉汽包-Q460 型钢；起重机-Q345 型钢。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。 “鸟巢”钢结构是 Q460。（三）铸钢和铸铁1、铸钢 -分碳素铸钢、合金铸钢等，铸钢主要用于制造形状复杂，有一定强度、塑性和韧性的零件。例如：轧钢机机架要求有较好的强度和较好的塑性，以及较好的铸造性能、焊接性能和加工性能，选择碳素铸钢制造加工的。吊车所用的齿轮一般均采用合金铸钢件。2、铸铁-是碳质量
3、分数大于 2. 11 %的铁碳合金，含有较多的 si、Mn、S、P 等元素。常用铸铁有灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁、特殊性能铸铁等。例如，普通罩壳、阀壳等强度要求不高，可采用灰铸铁制造；液压泵壳体强度有较高要求，可采用孕育铸铁（经孕育处理后的灰铸铁）汽车发动机凸轮轴常用球墨铸铁制造。（四）特殊性能低合金高强度钢：耐候钢、耐热钢、耐海水腐蚀钢、耐磨钢、表面处理刚材、汽车冲压钢板、石油天然气管线钢、工程机械用钢、可焊接高强度钢、钢筋钢、低温用钢、钢轨钢。（五）钢材类型及应用：1、型钢：圆钢、方钢、扁钢、H 型钢、工字钢、T 型钢、角钢、槽钢、钢轨等。例如：电站锅炉钢架立柱-型钢；炉墙刚性梁
4、-工字钢。2、板材：A、按厚度分：厚板、中厚板、薄板。B、按轧制方式分：热轧板、冷轧板，其中，冷轧板只有薄板；例如：中、低压锅炉汽包 专用锅炉碳素钢；高压锅炉汽包 低合金钢。C、按材质分：普通碳素钢板、低合金结构钢板、不锈钢板、镀锌钢薄板3.管材：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、例如：锅炉水冷壁和省煤器无缝钢管-优质碳素钢或低合金钢管，过热器和再热器无缝钢管-15Cr（铬）Mo（钼）或 12Cr（铬）lMo（钼）V（钒）钢材。4.钢制品：焊件、管件、阀门。二、有色金属类型及应用：有色金属中将密度大于 4.5g/cm的金属称为重金属，密度小于 4.5g/cm的金属
5、称为轻金属。1、重金属(Cu、Zn、Ni)：（1）铜：纯铜具有良好的导电性、导热性及良好的焊接性能，但强度不高，硬度较低，塑性好。主要用作导体、制造抗干扰的仪器和仪表零件。例如：罗盘、航空仪表等零件。铜合金：除了具有痛的优良特性外，还具有较高强度。主要品种有：黄铜、青铜和白铜。机电工程中广泛使用的是黄铜（以锌为主要合金元素）。例如：机电设备冷凝器、散热器、热交换器、空调器等就是使用黄铜制造的。（2）锌：纯锌具有一定的强度和较好的耐腐蚀性，在室温下较脆，在 100150时变软，超过 200后又变脆。锌合金：密度大，铸造性能好、可压铸形状复杂、薄壁的精密件，例如：压铸仪表、汽车零部件外壳等。锌合金
6、分为变形锌合金、铸造锌合金、热镀锌合金。（3）镍:纯镍为银白色，强度较高，塑性好，导热性差，电阻大。镍表面在有机介质溶液中会形成钝化膜保护层而具有极强的耐腐蚀性，特别是耐海水腐蚀性能突出。2镍合金：在镍中加入铜、铬、钼而形成，具有耐高温、耐酸碱腐蚀。镍合金按其特性和应用领域分耐腐蚀镍合金、耐高温镍合金、功能镍合金。例如：在化工、石油、船舶等领域用作阀门、泵、船舶紧固件、锅炉热交换器等。2、轻金属(Al、Mg、Ti)：（1）铝：纯铝密度小，熔点低，具有良好的导电性和导热性，仅次于金、银和铜，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。广泛应用于制造硝酸、含硫
7、石油工业、橡胶硫化、含硫的药剂等生产所用设备，例如：反应器、热交换器、槽车和管件等。铝合金：在铝中加入铜、镁、硅、锰、锌等合金元素制成，而用于制造承受载荷较大的构件。铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金。其中变形铝合金塑性好，易于变形加工。例如：油箱、油罐、管道、铆钉等需要弯曲和冲压加工的零件就是使用变形铝合金。（2）镁：纯镁强度不高，室温塑性低，耐腐蚀性差，易氧化，可用作还原剂。镁合金：在镁中加入铝、锰、锌等可制成镁合金，镁合金分为变形镁合金和铸造镁合金。镁合金的主要优点是：密度小、强度高、刚度高，抗震能力强，可承受较大的冲击荷载。例如：镁合金弹性变形功效大，吸收能量多，减震性好，飞机的起落架轮
8、毂（gu）很多就是采用镁合金制造，就是发挥其减震性好这一特性。但镁合金的抗腐蚀性差，在使用时要采取防护措施，如氧化处理，涂装保护等。例如：镁合金的比强度比铝合金高，使用镁合金可减轻飞机、发动机、仪表等重量。国外在汽车上应用镁合金零部件已经超过 60 种，已经大批量生产的如仪表盘、轮毂、桌椅框架、发动机罩、汽缸盖等。（3）钛：纯度的强度低，熔点高，比强度高，塑性及低温韧性好，耐腐蚀性好，容易加工成型。纯钛在大气和海水中有优良的耐腐蚀性，在硫酸、盐酸、硝酸等介质中都很稳定。随着钛的纯度降低，强度升高，塑性大大降低。钛合金：其强度、耐热性、耐腐蚀性高，具有无磁性，声波和振动的低阻尼性，生物相容性好，
9、与碳复合材料的相容性好，具有超导特性、形状记忆和吸氢特性等优异性能，但也存在一些缺点，例如：热加工困难，冷加工性能差，切削加工性差，抗磨性差等。目前只有碳纤维增强塑料的比强度高于钛合金，钛合金是比强度最高的金属材料，也被成为“太空金属”，被广泛应用于航空工业。例如：在飞机发动机上，钛合金常用作压气机盘、压气机叶片、发动机罩、燃烧室外罩、喷气管等。1H411012 常用非金属材料：硅酸盐材料、高分子材料。1、硅酸盐材料：水泥、玻璃棉、砌筑材料、陶瓷。1、水泥：以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料，加入适量石膏，磨细制成水硬性胶凝材料。广泛应用于建设工程。2、玻璃棉：通常有膨胀珍珠盐类、离心玻璃棉类
10、、超细玻璃棉类、微孔硅酸壳、矿棉类、岩棉类等。用于保温、保冷的各类容器、管道、通风空调管道等绝热工程。3、砌筑材料：镁质耐火材料属于碱性耐火材料，抵抗碱性物质的侵蚀能力较强，耐火度很高，是炼钢碱性转炉、电炉、化铁炉以及许多有色金属火法冶炼炉中使用最广泛的一类重要耐火材料。4、陶瓷结构陶瓷：耐高温、耐腐蚀、耐磨损，高强度、高硬度；功能陶瓷：电,磁,热,光等物理化学性能。陶瓷制品：用于防腐蚀工程。5、特种新型的无机非金属材料（1）普通传统非金属材料：以硅酸盐为主要成分的材料，并包括一些生产工艺相近的非硅酸盐材料。主要有：碳化硅、氧化铝陶瓷、硼酸盐、硫化物玻璃、镁质、铬镁质耐火材料等。（2）特种新型
11、无机非金属材料：用氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硫化物、硅化物经特殊工艺制成的材料。二、高分子材料：塑料，橡胶，纤维，油漆及涂料，高分子粘胶剂。（一）塑料：1、热塑性塑料：是以热塑性树脂为主体成分，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。优点是加工成型简单、具有较好的机械性能，缺点是耐热性和刚性比较差。例如：薄膜、软管和塑料瓶等常采用低密度聚乙烯制成；煤气管采用中、高密度聚乙烯制成；水管主要采用聚氯乙烯制成；热水管均采用耐热性较高的氯化聚氯乙烯或聚丁烯制造；泡沫塑料导热率极低，相对密度小，特别适用于作屋顶和外墙隔热保温材料
12、，在冷库中用的更多。2、热固性塑料：热固性塑料是以热固性树脂为主体成分，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3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。例如，环氧塑料可用来制作塑料模具、精密量具、电子仪表装置、配置飞机漆、电器绝缘漆等。口诀：靓模纸飞机，绝！对应关系：靓-精密量具；模-塑料模具；纸-电子仪表装置；飞机-飞机漆；绝-绝缘漆。3、塑料制品：聚氯乙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯等用于建筑管道、电线导管、化工耐腐蚀零件、热交换器等。（1）低密度聚乙烯 塑料管： 无“氯”无毒，用于
13、输送生活用水。中高密度聚乙烯塑料管：用于输送煤气。（2）聚氯乙烯塑料管：水管。（3）硬聚氯乙烯塑料管：用于建筑工程排水，也可用于工业废气、排污排毒系统。（4）ABS 工程塑料管 ：耐腐蚀、耐温、耐冲击均优于聚氯乙烯管。压力等级分为 B、C、D 三级。（5）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，已老化。用于流体输送。（6）铝塑复合管（PAP 管）：铝合金层增加耐压和抗拉强度，使管道容易弯曲而不反弹。外塑料层可保护管道不受外界腐蚀，内塑料层采用中密度聚乙烯时可用作饮水管，无毒、无味、无污染。采用交联聚乙烯则可耐高温、耐高压，适用于采暖及高压用管。例
14、如：塑料及复合材料水管常用的有：聚乙烯塑料管、涂塑钢管、ABS 工程塑料管，聚丙烯管（PP 管），硬聚氯乙烯管。（二）橡胶：按材料来源分为天然橡胶和合成橡胶。天然橡胶弹性最好、具有强度大、电绝缘性好、不透水的特点，也有较好的耐碱性能，但不耐浓酸，能溶于苯、汽油等溶剂。例如：天然橡胶广泛用于制造胶带、胶管和减振零件等。（三）纤维：按原材料及生产过程不同，可分为天然纤维、人造纤维、合成纤维。其中合成纤维：用石油、煤炭、天然气制成的。（四） 环氧树脂涂塑钢管：用于给水、排水、温水、海水、油、气体。（五）油漆及涂料( 2 )涂料是一种涂覆于固体物质表面并形成连续性薄膜的液态或粉末状态的物质。涂料的主要
15、功能是：保护被涂覆物体免受各种作用而发生表面的破坏；具有装饰效果；并能防火、防静电、防辐射。例如，涂塑钢管具有优良的耐腐蚀性能和比较小的摩擦阻力。环氧树脂涂塑钢管适用于给水排水及海水、温水、油、气体等介质的输送，聚氯乙烯(PVC)涂塑钢管适用于排水及海水、油、气体等介质的输送。（口诀：海派汽油。对应关系：海-海水； 派-排水；汽-气体； 油-油。）四、非金属风管材料（2011 已考，可放弃）玻璃纤维复合风管：用于中压以下系统，对相对湿度90%的系统,洁净空调,酸碱性环境和防排烟系统不适用；酚醛复合风管：用于低,中压系统及潮湿环境，对高压及洁净空调,酸碱性环境和防排烟系统不适用；聚氨酯复合风管：
16、用于低,中,高压、洁净系统及潮湿环境，对酸碱性环境和防排烟系统不适用；硬聚氯乙烯风管：用于洁净室含酸碱的排风系统。 总结：除了硬聚氯乙烯都对酸碱性环境和防排烟系统不适合。口诀：粉的低潮中，聚德丫姓全，波波靠中下，硬洁净抗酸碱。对应关系：粉的低潮中-酚醛复合风管适用于低、中压空调系统及潮湿环境，聚德丫姓全-聚氨酯复合风管适用于低、中、高压洁净空调系统及潮湿环境（除了不适用酸碱环境和防排烟系统就全了），波波靠中下-玻璃纤维复合风管适用于中压以下的空调系统，硬洁净抗酸碱-硬聚氯乙烯风管适用于洁净室含酸碱的排风系统。1H411013 常用电气材料类型及应用 P91、电线： 1、BLX 型、BLV 型：铝芯线，重量轻，用于架空线路，长输线路。2、BX 型、BV 型： 铜芯线。家庭和办公室照明-用 BV 型或 BX 型线为电源连接线；3、RV 型、RX 型：铜芯软线,用在需柔性连接的可动部位。焊机至焊钳连线-RV，电焊位不固定,多移动。RX 型适
