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1、第一章 安装工程材料主要内容1.建设工程材料2.安装工程常用材料3.安装工程常用管件和附件4.常用电气和通信材料考纲要求1.工程材料的分类、性能和用途；2.型材、板材、管材和焊接常用材料的种类、性能和用途；3.防腐、绝热和耐火主要材料的种类、性能和适用范围；4.常用管件、法兰、阀门及其他附件的种类、性能和适用范围；5.常用电气、有线通信材料及器材的种类、性能和用途。第一节 建设工程材料表1.1.1 常用的工程材料分类【重要】金属材料黑色金属铁、碳素钢、合金钢有色金属铝、铅、铜、镁和镍等及其合金非金属材料无机非金属材料耐火材料耐火砌体材料、耐火水泥及耐火混凝土耐火隔热材料硅藻土、蛭石、玻璃纤维（
2、又称矿渣棉）、石棉制品耐蚀（酸）非金属材料铸石、石墨、耐酸水泥、天然耐酸石材和玻璃等陶瓷材料电器绝缘陶瓷、化工陶瓷、结构陶瓷和耐酸陶瓷等高分子材料橡 胶天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、硅橡胶等塑 料聚四氟乙烯、ABS、聚丙烯、聚砜和聚乙烯等合成纤维聚酯纤维和聚酰胺纤维等复合材料无机-有机材料玻璃纤维增强塑料、聚合物混凝土、沥青混凝土等非金属-金属材料钢筋混凝土、钢丝网水泥、塑铝复合管、铝箔面油毡等其他复合材料水泥石棉制品、不锈钢包覆钢板等 一、金属材料金属材料是最重要的工程材料，包括金属和以金属为基的合金。工业上把金属及其合金分为黑色金属材料和有色金属材料两大部分。（一）黑色金属黑色金属材料一般
3、是指铁和以铁为基的合金，即钢铁材料。钢铁材料是工业中应用最广、用量最多的金属材料。含碳量小于2.11%（重量）的铁合金称为钢；而含碳量大于2.11%（重量）的铁合金称为生铁。钢和铸铁中除了含铁、碳以外，还含有一些其他元素，其中一类是杂质元素，如硫、磷、氧、氮等；另一类是根据使用性能和工艺性能的需要，在其生产过程中适量添加的合金元素，常见有铬、镍、锰和钛等，铁碳合金中加入这些合金元素就成为合金钢或合金铸铁。1.钢的分类和用途【重要】钢中主要化学元素为铁，另外还含有少量的碳、硅、锰、硫、磷、氧和氮等，这些少量元素对钢的性质影响很大。钢中碳的含量对钢的性质有决定性影响，含碳量低的钢材强度较低，但塑性
4、大，延伸率和冲击韧性高，质地较软，易于冷加工、切削和焊接；含碳量高的钢材强度高（当含碳量超过1.00%时，钢材强度开始下降）、塑性小、硬度大、脆性大和不易加工。硫、磷为钢材中有害元素，含量较多就会严重影响钢材的塑性和韧性，磷使钢材显著产生冷脆性，硫则使钢材产生热脆性。硅、锰等为有益元素，它们能使钢材强度、硬度提高，而塑性、韧性不显著降低。钢材的力学性能（如抗拉强度、屈服强度、伸长率、冲击韧度和硬度等）取决于钢材的成分和金相组织。钢材的成分一定时，其金相组织主要取决于钢材的热处理，如退火、正火、淬火加回火等，其中淬火加回火的影响最大。【提示】钢中碳的含量对钢的形式有决定性作用，碳的含量的高低与钢
5、材强度成正比关系，含碳量越高，钢材强度越高；含碳量越低，钢材强度越低。【例题1单选】.钢中含有少量的碳、硅、锰、硫、磷、氧和氮等元素，其中对钢的强度、硬度等性质起决定性影响的是（ ）。A.硫B.磷C.碳D.氧【答案】C【解析】钢中主要化学元素为铁，另外还含有少量的碳、硅、锰、硫、磷、氧和氮等，这些少量元素对钢的性质影响很大。钢中碳的含量对钢的性质有决定性影响，含碳量低的钢材强度较低，但塑性大，延伸率和冲击韧性高，质地较软，易于冷加工、切削和焊接；含碳量高的钢材强度高（当含碳量超过1.00%时，钢材强度开始下降）、塑性小、硬度大、脆性大和不易加工。【例题2单选】钢中含有的碳、硅、锰、硫、磷等元素
6、对钢材性能影响正确的为（ ）。A.当含碳量超过1.00%时，钢材强度下降，塑性大、硬度小、易加工B.硫、磷含量较高时，会使钢材产生热脆和冷脆性，但对其塑性、韧性影响不大C.硅、锰能够在不显著降低塑性、韧性的情况下，提高钢材的强度和硬度D.锰能够提高钢材的强度和硬度，而硅则会使钢材塑性、韧性显著降低【答案】C【解析】钢中碳的含量对钢的性质有决定性影响，含碳量低的钢材强度较低，但塑性大，延伸率和冲击韧性高，质地较软，易于冷加工、切削和焊接；含碳量高的钢材强度高（当含碳量超过1.00%时，钢材强度开始下降）、塑性小、硬度大、脆性大和不易加工。硫、磷为钢材中有害元素，含量较多就会严重影响钢材的塑性和韧
7、性，磷使钢材显著产生冷脆性，硫则使钢材产生热脆性。硅、锰等为有益元素，它们能使钢材强度、硬度提高，而塑性、韧性不显著降低。【例题3单选】钢中碳的含量超过1.00%时，钢材的性能表现为（ ）。A.塑性大B.强度下降C.硬度小D.易于加工【答案】B【解析】钢中主要化学元素为铁，另外还含有少量的碳、硅、锰、硫、磷、氧和氮等，这些少量元素对钢的性质影响很大。钢中碳的含量对钢的性质有决定性影响，含碳量低的钢材强度较低，但塑性大，延伸率和冲击韧性高，质地较软，易于冷加工、切削和焊接；含碳量高的钢材强度高（当含碳量超过1.00%时，钢材强度开始下降）、塑性小、硬度大、脆性大和不易加工。硫、磷为钢材中有害元素
8、，含量较多就会严重影响钢材的塑性和韧性，磷使钢材显著产生冷脆性，硫则使钢材产生热脆性。硅、锰等为有益元素，它们能使钢材强度、硬度提高，而塑性、韧性不显著降低。【例题4单选】 钢的成分确定后，其力学性能主要取决于（ ）。A.钢的冲击韧性 B.碳的含量C.有害元素含量 D.钢的金相组织【答案】D .【例题5单选】 能够使钢材的强度、硬度提高，而塑性、韧性不显著降低的化学元素为（ ）。A.碳 B.硅 C.磷 D.硫【答案】B （1）钢的分类。（2）钢牌号的表示方法。钢铁产品牌号表示方法(GB/T221-2008)中规定：1）碳素结构钢和低合金结构钢。碳素结构钢和低合金结构钢的牌号通常由四部分组成：第
9、一部分：前缀符号强度值（以N/mm2 或MPa为单位），其中通用结构钢前缀符号为代表屈服强度的拼音字母“Q”，专用结构钢的前缀符号见表1.1.3；表1.1.3 专用结构钢的前缀符号产品名称采用的汉字及汉语拼音或英文单词采用字母位置汉字汉语拼音英文单词热轧光圆钢筋热轧光圆钢筋-Hot Rolled Plain BarsHPB牌号头热轧带肋钢筋热轧带肋钢筋-Hot Rolled Ribbed BarsHRB牌号头细晶粒热轧带肋钢筋热轧带肋钢筋细-Hot Rolled Ribbed BarsFineHRBF牌号头冷轧带肋钢筋冷轧带肋钢筋-Cold Rolled Ribbed BarsCRB牌号头预应
10、力混凝土用螺纹钢筋预应力、螺纹、钢筋-Prestressing、Screw、BarsPSB牌号头焊接气瓶用钢焊瓶HAN PING-HP牌号头管线用钢管线-LineL牌号头船用锚链钢船锚CHUAN MAO-CM牌号头煤机用钢煤MEI-M牌号头第二部分（必要时）：钢的质量等级，用英文字母A、B、C、D、E、F表示；质量等级英文字母由前往后，表示质量由低到高。第三部分（必要时）：脱氧方式表示符号，即沸腾钢（F）、镇静钢（Z）、特殊镇静钢（TZ）。镇静钢、特殊镇静钢表示符号通常可以省略；第四部分（必要时）：产品用途、特性和工艺方法表示符号例如：Q235AF：表示最小屈服强度235N/mm2、质量等级为
11、A级的沸腾碳素钢；Q345D：表示最小屈服强度345N/mm2、质量等级为D级的低合金高强度结构钢，专业用低合金高强度钢，应在钢牌号最后标明。例如16Mn钢，用于桥梁的专用钢种为“16MnQ”，汽车大梁的专用钢种为“16MnL”，压力容器的专用钢种为“16MnR”；HRB335：屈服强度特征值335N/mm2的热轧带肋钢筋；L415：最小规定总延伸强度415MPa的管线用钢。2）优质碳素结构钢。3）合金结构钢。（3）工程中常用钢及其合金的性能和特点。1）碳素结构钢【必会】普通碳素结构钢。按照国家标准碳素结构钢GB/T700-2006，以碳素结构钢屈服强度下限分为四个级别：Q195、Q215、Q
12、235和Q275。普通碳素结构钢的碳、磷、硫及其他残余元素的含量控制较宽，某些性能如低温韧性和时效敏感性较差。普通碳素结构钢生产工艺简单，有良好工艺性能（如焊接性能、压力加工性能等）、必要的韧性、良好的塑性以及价廉和易于大量供应，通常在热轧后使用。Q195钢强度不高，塑性、韧性、加工性能与焊接性能较好，主要用于轧制薄板和盘条等；Q215钢主要用于制作管坯、螺栓等；Q235钢强度适中，有良好的承载性，又具有较好的塑性和韧性，可焊性和可加工性也好，是钢结构常用的牌号；Q235钢大量制作成钢筋、型钢和钢板用于建造房屋和桥梁等； Q275钢强度和硬度较高，耐磨性较好，但塑性、冲击韧性和可焊性差，主要用
13、于制造轴类、农具、耐磨零件和垫板等。【提示】重点记忆碳素结构钢四个屈服强度的特性，属于每年的考试重点内容。记忆技巧：数字越小，对应的强度和硬度越低。优质碳素结构钢。优质碳素结构钢是含碳小于0.8%的碳素钢，这种钢中所含的硫、磷及非金属夹杂物比碳素结构钢少。与普通碳素结构钢相比，优质碳素结构钢塑性和韧性较高，并可通过热处理强化，多用于较重要的零件，是广泛应用的机械制造用钢。2）低合金结构钢普通低合金钢。普通低合金钢比碳素结构钢具有较高的韧性，同时有良好的焊接性能、冷热压加工性能和耐蚀性，部分钢种还具有较低的脆性转变温度。优质低合金钢。优质低合金钢广泛用于制造各种要求韧性高的重要机械零件和构件。当
14、零件的形状复杂，截面尺寸较大，要求韧性高时，采用优质低合金钢可使复杂形状零件的淬火变形和开裂倾向降到最小。3）不锈耐酸钢【必会】铁素体型不锈钢。铬是铁素体型不锈钢中的主加元素，通常含铬的质量分数13.00%。某些钢种还添加有铝和钛等。高铬钢（17.0%30.0%Cr）有良好的抗高温氧化能力，在氧化性酸溶液，如硝酸溶液中，有良好的耐蚀性，故其在硝酸和氮肥工业中广泛使用，另外0Cr13不锈钢在弱腐蚀介质中，如淡水中，也有良好的耐蚀性。高铬铁素体不锈钢的缺点是钢的缺口敏感性和脆性转变温度较高，钢在加热后对晶间腐蚀也较为敏感。马氏体型不锈钢。此钢具有较高的强度、硬度和耐磨性。通常用于弱腐蚀性介质环境中
15、，如海水、淡水和水蒸气中；以及使用温度580的环境中，通常也可作为受力较大的零件和工具的制作材料。但由于此钢焊接性能不好，故一般不用作焊接件。奥氏体型不锈钢。钢中主要合金元素为铬、镍、钛、铌、钼、氮和锰等。此钢具有较高的韧性、良好的耐蚀性、高温强度和较好的抗氧化性，以及良好的压力加工和焊接性能。但是这类钢的屈服强度低，且不能采用热处理方法强化，而只能进行冷变形强化。 铁素体-奥氏体型不锈钢。这类钢其屈服强度约为奥氏体型不锈钢的两倍，可焊性良好，韧性较高，应力腐蚀、晶间腐蚀及焊接时的热裂倾向均小于奥氏体型不锈钢。沉淀硬化型不锈钢。这类钢的突出优点是经沉淀硬化热处理以后具有高的强度，耐蚀性优于铁素体型不锈钢。它主要用于制造高强度和耐蚀的容器、结构和零件，也可用作高温零件。4）铸钢【提示】注意区分铁素体-奥氏体型不锈钢与奥氏体型不锈
