1H机电工程技术

1H机电工程常用材料

1H常用金属材料的类型及应用

金属材料分为黑色金属和有色金属两大类。

一、黑色金属材料的类型及应用

（一）碳素结构钢

1.碳素结构钢的分级

碳素结构钢又称为普碳钢，按照碳素结构钢屈服强度的下限值将其分级别，其对应的钢号为Q、Q、Q和Q。其中Q代表屈服强度，数字为屈服强度的下限值。提示：≤Q

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，D级钢中硫、磷含量最低。

提示：D=低

（二）低合金结构钢

1.低合金结构钢的分级≥Q

低合金结构钢也称为低合金高强度钢，根据屈服强度划分，其共有Q、Q、Q、Q、Q、Q、Q和Q八个强度等级。

2.低合金结构钢的特性及用途全优点！

（1）低合金结构钢是在普通钢中加入微量合金元素，具有高强度、高韧性、良好的冷成型和焊接性能、低的冷脆转变温度和良好的耐腐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，可大大减轻结构重量，节省钢材。（提示：重要场合、特种设备）

（四）特殊性能低合金高强度钢

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、低合金高强度钢、耐磨钢、耐海水腐蚀钢、工程机械用钢、低温用钢、钢轨钢等。

提示：特殊=专一

（五）钢材的类型及应用

提示：形钢1.型钢。

在机电工程中，常用的型材主要有：圆钢、方钢、扁钢、H型钢、工字钢、T型钢、角钢、槽钢、钢轨等

例如，电站锅炉钢架的立柱通常采用宽翼缘H型钢，炉墙刚性梁采用工字钢。

提示：H型钢抗弯能力强、结构重量轻

记忆技巧：立柱=H

3.管材

机电工程中常用的管材有：普通无缝钢管、螺旋缝钢管、焊接钢管、不锈钢无缝管、高压无缝钢管等。

记忆：普通罗汉不高

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，但过热器

和再热器使用的无缝钢管根据不同壁温，通常采用15CrMo或12Cr1MoV等钢材。

二、有色金属的类型及应用

有色金属的种类很多，密度大于4.5×kg/m3的金属称为重金属，如铜、锌、镍等；密度小于等于4.5×kg/m3的金属称为轻金属，如铝、镁、钛等。

记忆：虐童心重，美女太轻

1.重金属

（1）铜及铜合金的特性及应用

工业纯铜密度为8.96×kg/m3，具有良好的导电性、导热性以及优良的焊接性能，纯铜强度不高，硬度较低，塑性好。主要用作导体、制造抗磁性干扰的仪器和仪表零件。

在纯铜中加入合金元素制成铜合金，除了保持纯铜的优良特性外，还具有较高的强度，而且塑性很好，容易冷、热成型，易焊接。机电工程中广泛使用的铜合金有黄铜、青铜和白铜。

记忆：不问青黄皂白

（2）锌及锌合金的特性及应用锌合金的特点是密度大、铸造性能好，可压铸形状复杂、薄壁的精密件，如压铸仪表、汽车零部件外壳等。锌合金分为变形锌合金、铸造锌合金和热镀锌合金。

（3）镍及镍合金的特性及应用

纯镍是银白色的金属，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有极强的耐腐蚀性，特別是耐海水腐蚀能力突出。

2.轻金属

（1）铝及铝合金的特性及应用纯铝的密度只有2.7×kg/m3，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。

（2）镁及镁合金的特性及应用

纯镁强度不髙，室温塑性低，耐腐蚀性差，易氧化，可用作还原剂。（纯镁缺点多）镁合金主要优点是密度小、强度高、刚度高、抗振性强，可承受较大冲击荷载（镁合金全优点）

（3）钛及钛合金的特性及应用

纯钛的强度低，熔点高，但比强度高（强度/密度），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。

1H常用非金属材料的类型及应用

一、硅酸盐材料的类型及应用

以天然矿物或人工合成的各种化合物为基本原料，经粉碎、配料、成型和高温烧结等工序制成的无机非金属固体材料，包括水泥、保温棉、砌筑材料和陶瓷。

（二）保温棉

常用保温棉有膨胀珍珠岩类、离心玻璃棉类、超细玻璃棉类、微孔硅酸壳、矿棉类、岩棉类等。

记忆：棉服保暖

二、高分子材料的类型及应用（分子质量较高）

（一）塑料

（二）橡胶

（三）纤维

（四）涂料

（五）粘结剂

（一）塑料

1.热塑性塑料

热塑性材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。优点是加工成型简便，具有较好的机械性能，缺点是耐热性和刚性比较差。

提示：烯，有火就烧化

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。

三、非金属材料应用

（一）非金属板材的应用

酚醛复合板材，聚氨酯复合板材，玻璃纤维复合板材，无机玻璃钢板材，硬聚氯乙烯板材。

1.酚醛复合板材：适用于制作低、中压空调系统及潮湿环境的风管，但对高压及洁净空调、酸碱性环境和防排烟系统不适用。

2.聚氨酯复合板材：适用于低、中、高压洁净空调系统及潮湿环境的风管，但对酸碱性环境和防排烟系统不适用。

3.玻璃纤维复合板材：适用于中压以下的空调系统风管，但对洁净空调、酸碱性环境和防排烟系统以及相对湿度90%以上的系统不适用。

4.硬聚氯乙烯板材：适用于洁净室含酸碱的排风系统风管。

（二）非金属管材的应用