常用材料基礎(chǔ)知識(shí)[共64頁(yè)]

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1、常用材料基礎(chǔ)知識(shí) 一、內(nèi)容提要 主要介紹工程技術(shù)與計(jì)量 , 安裝工程常用材料基礎(chǔ)知識(shí)。 二、重點(diǎn)、難點(diǎn) 熟悉金屬材料、非金屬材料、復(fù)合材料、常用材料等的分類及各種材料性能。 三、內(nèi)容講解 大綱要求： 1 、熟悉通用材料的分類、基本性能及用途。 2 、熟悉型材、管材等常用材料的分類、性能及適用范圍。 第一章 基 礎(chǔ) 知 識(shí) 第一節(jié) 工程常用材料基礎(chǔ)知識(shí) 一、工程材料的分類 一般將工程材料按化學(xué)成分分為金屬材料、非金屬材料、高分子材料和復(fù)合材料四大類。 （一）金屬材料 金屬材料是最重要的工程材料，包括金屬和以金屬為基的合金。工業(yè)上把金屬

2、和其合金分為兩大部分： （ 1 ）黑色金屬材料 —— 鐵和以鐵為基的合金（鋼、鑄鐵和鐵合金）。 （ 2 ）有色金屬材料 —— 黑色金屬以外的所有金屬及其合金。 有色金屬按照性能和特點(diǎn)可分為：輕金屬、易熔金屬、難熔金屬、貴重金屬、稀土金屬和堿土金屬。 （二）非金屬材料 非金屬材料包括耐火材料、耐火隔熱材料、耐蝕（酸）非金屬材料和陶瓷材料等。 （ 1 ）耐火材料。耐火材料是指能承受高溫下作用而不易損壞的材料。常用的耐火材料有耐火砌體材料、耐火水泥及耐火混凝土。 （ 2 ）耐火隔熱材料。耐火隔熱材料又稱為耐熱保溫材料。常用的隔熱材料有硅藻土、蛙石、玻璃纖維（

3、又稱礦渣棉）、石棉以及它們的制品。 （ 3 ）耐蝕（酸）非金屬材料。耐蝕（酸）非金屬材料的組成主要是金屬氧化物、氧化硅和硅酸鹽等，在某些情況下它們是不銹鋼和耐蝕合金的理想代用品。常用的非金屬耐蝕材料有鑄石、石墨、耐酸水泥、天然耐酸石材和玻璃等。 （ 4 ）陶瓷材料。 （二）非金屬材料 非金屬材料包括耐火材料、耐火隔熱材料、耐蝕（酸）非金屬材料和陶瓷材料等。 （ 1 ）耐火材料。耐火材料是指能承受高溫下作用而不易損壞的材料。常用的耐火材料有耐火砌體材料、耐火水泥及耐火混凝土。 （ 2 ）耐火隔熱材料。耐火隔熱材料又稱為耐熱保溫材料。常用的隔熱材料有硅藻土、蛙石、

4、玻璃纖維（又稱礦渣棉）、石棉以及它們的制品。 （ 3 ）耐蝕（酸）非金屬材料。耐蝕（酸）非金屬材料的組成主要是金屬氧化物、氧化硅和硅酸鹽等，在某些情況下它們是不銹鋼和耐蝕合金的理想代用品。常用的非金屬耐蝕材料有鑄石、石墨、耐酸水泥、天然耐酸石材和玻璃等。 （ 4 ）陶瓷材料。 二、常用工程材料的性能和特點(diǎn) （一）金屬材料 1 、黑色金屬 含碳量小于 2 ． 11 ％（重量）的合金稱為鋼，合碳量大于 2 ． 11 ％（重量）的合金稱為生鐵。 （ 1 ）鋼及其合金的分類。 鋼的力學(xué)性能決定于鋼的成分和金相組織。鋼中碳的含量對(duì)鋼的性質(zhì)有決定性影響。

5、在工程中更通用的分類為： l ）按化學(xué)成分分類。可分為碳素鋼、低合金鋼和合金鋼。 2 ）按主要質(zhì)量等級(jí)分類： ① 普通碳素鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼和特殊質(zhì)量碳素鋼； ② 普通低合金鋼、優(yōu)質(zhì)低合金鋼和特殊質(zhì)量低合金鋼； ③ 普通合金鋼、優(yōu)質(zhì)合金鋼和特殊質(zhì)量合金鋼。 （ 2 ）鋼牌號(hào)的表示方法。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼鐵產(chǎn)品牌號(hào)表示方法》規(guī)定，我國(guó)鋼鐵產(chǎn)品牌號(hào)采用漢語(yǔ)拼音字母、化學(xué)符號(hào)和阿拉伯?dāng)?shù)字相結(jié)合的表示方法，即： l ）牌號(hào)中化學(xué)元素采用國(guó)際化學(xué)元素表示。 2 ）產(chǎn)品名稱、用途、特性和工藝方法等，通常采用代表該產(chǎn)品漢字的漢語(yǔ)拼音的縮寫字母表示。 3 ）鋼鐵產(chǎn)品中的主要

6、化學(xué)元素含量（％）采用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。 合金結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)按下列規(guī)則編制。數(shù)字表示含碳量的平均值。合金結(jié)構(gòu)鋼和彈簧鋼用二位數(shù)宇表示平均含碳量的萬(wàn)分之幾，不銹耐酸鋼和耐熱鋼含碳量用千分?jǐn)?shù)表示。平均含碳量＜ 0.1 ％（用 “0” 表示；平均含碳量＜ 0.03 ％，用 “00” 表示＝。合金工具鋼平均含碳量＞ 1.00 ％時(shí)，不標(biāo)合碳量，否則用千分?jǐn)?shù)表示。高速工具鋼和滾珠軸承鋼不標(biāo)含碳量，滾珠軸承鋼標(biāo)注用途符號(hào) “C” 。平均合金含量＜ 1.5 ％者，在牌號(hào)中只標(biāo)出元素符號(hào)，不注其含量。 例：在鋼的分類中 , 優(yōu)質(zhì)鋼是按照（ ）來(lái)分類的。 A. 化學(xué)成分 B. 用途 C. 冶煉質(zhì)量

7、D. 冶煉方法 答案 :C （ 3 ）工程中常用鋼及其合金的性能和特點(diǎn)。 l ）碳素結(jié)構(gòu)鋼。 碳素結(jié)構(gòu)鋼生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，有良好工藝性能（如焊接性能、壓力加工性能等）、必要的韌性、良好的塑性以及價(jià)廉和易于大量供應(yīng)，通常在熱軋后使用。在橋梁、建筑、船舶上獲得了極廣泛的應(yīng)用。某些不太重要、要求韌性不高的機(jī)械零件也廣泛選用。 2 ）低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼比碳素結(jié)構(gòu)鋼具有較高的韌性，同時(shí)有良好的焊接性能、冷熱壓力加工性能和耐蝕性，部分鋼種還具有較低的脆性轉(zhuǎn)變溫度。 3 ）合金結(jié)構(gòu)鋼。合金結(jié)構(gòu)鋼廣泛用于制造各種要求韌性高的重要機(jī)械零件和構(gòu)件。形狀復(fù)雜或截面尺

8、寸較大或要求韌性高的淬火零件，一般為合金結(jié)構(gòu)鋼。 4 ）不銹耐酸鋼。它在化工、石油、食品機(jī)械和國(guó)防工業(yè)中廣泛應(yīng)用。 按不銹鋼使用狀態(tài)的金相組織，可分為鐵素體、馬氏體、奧氏體、鐵素體加奧氏體和沉淀硬化型不銹鋼五類?，F(xiàn)將各類不銹鋼的特點(diǎn)簡(jiǎn)述如下： ① 鐵素體型不銹鋼。鉻是鐵素體型不銹鋼中的主要合金元素。高鉻鋼有良好的抗高溫氧化能力，在氧化性酸溶液，如硝酸溶液中，有良好的耐蝕性，故其在硝酸和氮肥工業(yè)中廣泛使用。高鉻鐵素體不銹鋼的缺點(diǎn)是鋼的缺口敏感性和脆性轉(zhuǎn)變溫度較高，鋼在加熱后對(duì)晶間腐蝕也較為敏感。 例：（ ）是鐵素體型不銹鋼中的主要合金元素。 A 鉻 B 鎳 C 錳 D 硅

9、 答案： A ② 馬氏體型不銹鋼。鉻是鋼中的主要合金元素。通常用在弱腐蝕性介質(zhì)，如海水、淡水和水蒸汽等中，使用溫度小于或等于 580 ℃ 、通常作為受力較大的零件和工具的制作材料，由于此鋼焊接性能不好，故一般不用作焊接件。 ③ 奧氏體型不銹鋼。鋼中主要合金元素為鉻和鎳。這類鋼具有高的韌性、低的脆性轉(zhuǎn)變溫度、良好的耐蝕性和高溫強(qiáng)度、較好的抗氧化性以及良好的壓力加工和焊接性能。 ④ 鐵素體 — 奧氏體型不銹鋼。 ⑤ 沉淀硬化型不銹鋼。這類鋼主要用于制造要求高強(qiáng)度和耐蝕的容器、結(jié)構(gòu)件零件，也可用作高溫零件，如汽輪機(jī)零件。 5 ）鑄鋼。鑄鋼具有較好的強(qiáng)度、塑性和韌性，可以

10、鑄成各種形狀、尺寸和質(zhì)量的鑄鋼件。 （ 4 ）鑄鐵的分類和牌號(hào)表示方法。大部分機(jī)械設(shè)備的箱體、殼體、機(jī)座、支架和受力不大的零件多用鑄鐵制造。某些承受沖擊不大的重要零件，如小型柴油機(jī)的曲軸，多用球墨鑄鐵制造。其原因是鑄鐵價(jià)廉，切削性能和鑄造性能優(yōu)良，有利于節(jié)約材料，減少機(jī)械加工工時(shí)，且有必要的強(qiáng)度和某些優(yōu)良性能，如高的耐磨性、吸震性和低的缺口敏感性等。 1 ）鑄鐵的分類。 按照石墨的形狀特征，鑄鐵可分為灰口鑄鐵（石墨成片狀）、球墨鑄鐵（石墨成球狀）和可鍛鑄鐵（石墨成團(tuán)絮狀）三大類。 按照鑄鐵成分中是否含有合金元素，可分為一般鑄鐵和合金鑄鐵兩大類。一般鑄鐵可分為普通鑄鐵和變質(zhì)（

11、孕育）鑄鐵。 2 ）鑄鐵牌號(hào)的表示方法： ① 用各種鑄鐵相應(yīng)漢語(yǔ)拼音字母的第一個(gè)大寫字母作為鑄鐵的代號(hào)，當(dāng)兩種鑄鐵名稱的代號(hào)字母相同時(shí)，可在大寫字母后加小寫字母表示。 ② 在牌號(hào)中一般不標(biāo)注常規(guī)元素 C ． Si 、 Mn 、 S 和 P 的符號(hào)，但當(dāng)它們有特殊作用時(shí)才標(biāo)注其元素符號(hào)和含量。 ③ 牌號(hào)中代號(hào)后面的一組數(shù)字表示抗拉強(qiáng)度值（如灰口鑄鐵 HT100 ），有兩組數(shù)字時(shí)，第一組數(shù)字表示抗拉強(qiáng)度值，第二組數(shù)字表示伸長(zhǎng)率值（如球墨鑄鐵 QT400 － 18 ），兩組數(shù)字之間用 “ － ” 隔開(kāi)。 3 ）工程中常用鑄鐵的性能和特點(diǎn)： ① 灰口鑄鐵?；w可以是鐵素

12、體，珠光體或鐵素體加珠光體，相當(dāng)于鋼的組織。 ② 球墨鑄鐵。球墨鑄鐵綜合機(jī)械性能接近于鋼。 可用球墨鑄鐵來(lái)代替鋼制造某些重要零件，如曲軸、連桿和凸輪軸等。 ③ 蠕墨鑄鐵。蠕墨鑄鐵的強(qiáng)度接近于球墨鑄鐵，并具有一定的韌性和較高的耐磨性；同時(shí)又有灰口鑄鐵良好的鑄造性能和導(dǎo)熱性。 蠕墨鑄鐵在生產(chǎn)中主要用于生產(chǎn)汽缸蓋、汽缸套、鋼錠模和液壓閥等鑄件。 ④ 可鍛鑄鐵?？慑戣T鐵可以部分代替碳鋼。 ⑤ 耐磨鑄鐵。耐磨鑄鐵是在磨粒磨損條件下工作的鑄鐵，應(yīng)具有高而均勻的硬度。 ⑥ 耐熱鑄鐵。耐熱鑄鐵是在高溫下工作的鑄件，如爐底板、換熱器、鉗鍋、熱處理爐內(nèi)的運(yùn)輸鏈條等。

13、 ⑦ 耐蝕鑄鐵。耐蝕鑄鐵是主要用于化工部件，如閥門、管道、泵、容器等。 2 、有色金屬 l ）鋁及其合金。 工業(yè)純鋁可制作電線、電纜、器皿及配制合金。鋁合金可用于制造承受較大載荷的機(jī)器零件和構(gòu)件。 ① 防銹鋁合金（ LF ）。主要用于焊接件、容器、管道或以及承受中等載荷的零件及制品，也可用作鉚釘。 ② 硬鋁合金（ LY ）。低合金硬鋁塑性好，強(qiáng)度低。主要用于制作鉚釘，常稱鉚釘硬鋁；標(biāo)準(zhǔn)硬鋁合金強(qiáng)度和塑性屬中等水平。主要用于軋材、鍛材、沖壓件和螺旋漿葉片及大型鉚釘?shù)戎匾慵?；高合金硬鋁合金元素含量較多，強(qiáng)度和硬度較高，塑性及變形加工性能較差。用于制作重要的銷和軸等零件。

14、 ③ 超硬鋁合金（ LC ）。 這類合金的抗蝕性較差，高溫下軟化快，多用于制造受力大的重要構(gòu)件，例如飛機(jī)大梁、起落架等。 ④ 鍛鋁合金（ LD ）。這類合金主要用于承受重載荷的鍛件和模鍛件。 2 ）銅及其合金。銅合金具有較高的強(qiáng)度和塑性，具有高的彈性極限和疲勞極限，同時(shí)還具有較好的耐蝕性、抗堿性及優(yōu)良的減摩性和耐磨性。 一般銅合金分黃銅、青銅和白銅三大類。 ① 黃銅（ H ）。以鋅為主要合金元素的銅合金稱為黃銅。 ② 青銅（ Q ）。青銅原指銅錫合金，但工業(yè)上都習(xí)慣稱含鋁、硅、鉛、錳等的銅基合金為青銅。 3 ）鎳及其合金。鎳及鎳合金是化學(xué)、石油、有色金

15、屬冶煉、高溫、高壓、高濃度或混有不純物等各種苛刻腐蝕環(huán)境下比較理想的金屬材料。 4 ）鈦及其合金。鈦熔點(diǎn)高，熱膨脹系數(shù)小，導(dǎo)熱性差，強(qiáng)度低，塑性好。鈦具有優(yōu)良的耐蝕性和耐熱性，其抗氧化能力優(yōu)于大多數(shù)奧氏體不銹鋼，而在較高溫度下鈦材仍能保持較高的強(qiáng)度。 常溫下鈦具有極好的抗蝕性能，在大氣、海水、硝酸和堿溶液等介質(zhì)中十分穩(wěn)定，但在任何濃度的氫氟酸中均能迅速溶解。 5 ）鉛及其合金。 鉛在大氣、淡水、海水中很穩(wěn)定，鉛對(duì)硫酸、磷酸、亞硫酸、鉻酸和氫氟酸等則有良好的耐蝕性。鉛不耐硝酸的腐蝕，在鹽酸中也不穩(wěn)定。 6 ）鎂及其合金。鎂合金是航空工業(yè)的重要結(jié)構(gòu)材料，它能承受較大的

16、沖擊、振動(dòng)載荷，并有良好的機(jī)械加工性能和拋光性能。其缺點(diǎn)是耐蝕性較差、缺口敏感性大及熔鑄工藝復(fù)雜。 （二）非金屬材料 非金屬材料也是重要的工程材料。它包括耐火材料、耐火隔熱材料、耐蝕（酸）非金屬材料和陶瓷材料等。 1 ．耐火材料 能承受高溫作用而不易損壞的材料，稱為耐火材料。常用的耐火材料有耐火砌體材料、耐火水泥及耐火混凝土。 （ 1 ）耐火材料的主要性能指標(biāo)： l ）耐火度。 2 ）荷重軟化溫度。 3 ）高溫化學(xué)穩(wěn)定性。 4 ）抵抗溫度變化的能力越好，則耐火材料在經(jīng)受溫度急劇變化時(shí)越不易損壞。 5 ）抗壓強(qiáng)度要好。 6 ）密度和比熱容。 7

17、 ）熱導(dǎo)率要小，隔熱性能要好，電絕緣性能要好。 （ 2 ）耐火材料的分類： l ）耐火砌體材料。按材質(zhì)高低，分為普通耐火材料和特種耐火材料；按耐火材料的主要化學(xué)成分分為粘土磚、高鋁磚、硅磚、氧化鋁磚、石墨和碳制品以及碳化硅制品等。 2 ）耐火水泥及混凝土。按照膠結(jié)料的不同，耐火混凝土分為水硬性耐火混凝土、火硬性耐火混凝土和氣硬性耐火混凝土；按照密度的高低，可分為重質(zhì)耐火混凝土和輕質(zhì)耐火混凝土兩類。 2 、耐火隔熱材料 耐火隔熱材料，又稱為耐熱保溫材料。它是各種工業(yè)用爐（冶煉爐、加熱爐、鍋爐爐膛）的重要筑爐材料。常用的隔熱材料有硅藻土、蛭石、玻璃纖維（又稱礦渣棉）、石棉，以

18、及它們的制品如板、管、磚等。 （ 1 ）硅藻土耐火隔熱保溫材料。 硅藻土磚、板廣泛用于電力、冶金、機(jī)械、化工、石油、金屬冶煉電爐和硅酸鹽等工業(yè)的各種熱體表面及各種高溫窯爐、鍋爐、爐墻中層的保溫絕熱方面。硅藻土管廣泛用于各種化工、石油、氣體、液體高溫過(guò)熱管道及其他高溫設(shè)備的保溫絕熱方面。 （ 2 ）硅酸鋁耐火纖維。硅酸鋁耐火纖維是輕質(zhì)耐火材料之一。硅酸鋁耐火纖維及其制品（氈、板、磚、管等）和復(fù)合材料，廣泛地用于冶金、機(jī)械、建筑、化工和陶瓷工業(yè)中的熱力設(shè)備，如鍋爐、加熱爐和導(dǎo)管等的耐火隔熱材料。 （ 3 ）微孔硅酸鈣保溫材料。微孔硅酸鈣保溫材料制品可用于高溫設(shè)備熱力管道的保

19、溫隔熱工程。 （ 4 ）礦渣棉制品。礦渣棉制品可用作保溫、隔熱和吸音材料。 3 ．耐蝕（酸）非金屬材料 常用的非金屬耐蝕材料有鑄石、石墨、耐酸水泥、天然耐酸石材和玻璃等。 （ 1 ）鑄石。鑄石具有極優(yōu)良的耐磨與耐化學(xué)腐蝕性、絕緣性及較高的抗壓性能。在各類酸堿設(shè)備中，其耐腐蝕性比不銹鋼、橡膠、塑性材料及其他有色金屬高得多，但鑄石脆性大、承受沖擊荷載的能力低。因此，在要求耐蝕、耐磨或高溫條件下，當(dāng)不受沖擊震動(dòng)時(shí)，鑄石是鋼鐵（包括不銹鋼）的理想代用材料 （ 2 ）石墨。 石墨材料在高溫下有高的機(jī)械強(qiáng)度。石墨材料常用來(lái)制造傳熱設(shè)備。 石墨具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。除了

20、強(qiáng)氧化性的酸（如硝酸、鉻酸、發(fā)煙硫酸和鹵素）之外，在所有的化學(xué)介質(zhì)中都很穩(wěn)定，甚至在熔融的堿中亦穩(wěn)定。 不透性石墨可作為耐腐蝕的非金屬無(wú)機(jī)材料。 （ 3 ） 玻璃。按形成玻璃的氧化物可分為：硅酸鹽玻璃、磷酸鹽玻璃、硼酸鹽玻璃和鋁酸鹽玻璃等，其中硅酸鹽玻璃是應(yīng)用最為廣泛的玻璃品種。硅酸鹽玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性很高，抗酸性強(qiáng)，組織緊密而不透水，但它若長(zhǎng)期在某些介質(zhì)作用下，也會(huì)受侵蝕。硅酸鹽玻璃具有較好的光澤和透明度、化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好、機(jī)械強(qiáng)度高、硬度大和電絕緣性強(qiáng)，但不耐氫氟酸、熱磷酸、熱濃堿液的腐蝕。一般用作制造化學(xué)儀器和高級(jí)玻璃制品，無(wú)堿玻璃纖維。耐熱用玻璃和絕緣材料等。

21、（ 4 ）天然耐蝕石料。 花崗巖強(qiáng)度高，耐寒性好，但熱穩(wěn)定性較差；石英巖強(qiáng)度高，耐久性好，硬度高，難于加工；輝綠巖及玄武巖密度高、耐磨性好、脆性大、強(qiáng)度極高、加工較難；石灰?guī)r熱穩(wěn)定性好，硬度較低。 （ 5 ）水玻璃型耐酸水泥。水玻璃型耐酸水泥具有能抗大多數(shù)無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸腐蝕的能力，但不耐堿。水玻璃膠泥襯砌磚、板后必須進(jìn)行酸化處理。 4 ．陶瓷材料 陶瓷材料有高溫化學(xué)穩(wěn)定性、超硬的特點(diǎn)和極好的耐腐蝕性能。 （ 1 ）陶瓷材料的分類。陶瓷一般分為普通陶瓷和新型陶瓷兩大類。 （ 2 ）常用陶瓷材料。在工程中常用的陶瓷有電器絕緣陶瓷、化工陶瓷、結(jié)構(gòu)陶瓷和耐酸陶瓷等。 （

22、三）高分子材料 1 ．高分子材料的基本概念 高分子材料具有較高的強(qiáng)度，良好的塑性，較強(qiáng)的耐腐蝕性能，很好的絕緣性和重量輕等優(yōu)良性能。高分子材料一般分天然和人工合成兩大類。通常根據(jù)機(jī)械性能和使用狀態(tài)將工程高分子材料分為塑料、橡膠和合成纖維三大類。 常見(jiàn)的加聚樹脂有聚乙烯（ PE ）、聚氯乙烯（ PVC ）、聚苯乙烯（ PS ）、 ABS 樹脂、聚醋酸乙烯（ PVAC ）、聚丙烯（ PP ）和聚甲基丙烯酸甲酯（ PMMA ）等。 例：通常根據(jù)機(jī)械性能和使用狀態(tài)將工程高分子材料分為（）。 A 塑料 B 橡膠 C 合成纖維 D 樹脂 E 顏料 答案： ABC 2 ．高分子

23、材料的基本性能及特點(diǎn) （ 1 ）質(zhì)輕。 （ 2 ）比強(qiáng)度高。 （ 3 ）有良好的韌性。 （ 4 ）減摩、耐磨性好。 （ 5 ）電絕緣性好。 （ 6 ）耐蝕性。 （ 7 ）導(dǎo)熱系數(shù)小。 （ 8 ）易老化。 （ 9 ）易燃。 （ 10 ）耐熱性。 （ 11 ）剛度小。 3 ．工程中常用高分子材料 （ l ）塑料制品： l ）塑料的組成。常用的塑料制品都是以合成樹脂為基本材料，再按一定比例加入填充料、增塑劑、著色劑和穩(wěn)定劑等材料，經(jīng)混煉、塑化，并在一定壓力和溫度下制成的。 ① 樹脂。 樹脂有合成樹脂和天然樹脂之

24、分。 樹脂在塑料中主要起膠結(jié)作用，通過(guò)膠結(jié)作用把填充料等膠結(jié)成堅(jiān)實(shí)整體。因此，塑料的性質(zhì)主要取決于樹脂的性質(zhì)。 合成樹脂：合成樹脂分子結(jié)構(gòu)分為直線型、支鏈型和體型（或稱為網(wǎng)狀型）三種。 ② 填料。 又稱填充劑，其作用是提高塑料的強(qiáng)度和剛度，減少塑料在常溫下的蠕變（又稱冷流）現(xiàn)象及提高熱穩(wěn)定性，對(duì)降低塑料制品的成本、增加產(chǎn)量有顯著的作用，提高塑料制品的耐磨性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性及阻燃性，并可改善加工性能。填料的種類很多，常用的有有機(jī)和無(wú)機(jī)兩大類。 ③ 增塑劑。其作用是提高塑料加工時(shí)的可塑性及流動(dòng)性；改善塑料制品的柔韌性。常用的增塑劑為酯類和酮類等。 ④ 著色劑。著色劑的種

25、類按其在著色介質(zhì)中或水中的溶解性分為染料和顏料兩大類。 染料可溶于被著色樹脂或水中，透明度好，著色力強(qiáng)，色調(diào)和色澤亮度好，但光澤的光穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性差，主要用于透明的塑料制品。常見(jiàn)的染料品種有：酞青蘭和酞青綠、聯(lián)苯胺黃和甲苯胺紅等。 顏料不溶于被著色介質(zhì)或水。在塑料制品中，常用的是無(wú)機(jī)顏料。無(wú)機(jī)顏料不僅對(duì)塑料具有著色性，同時(shí)又兼有填料和穩(wěn)定劑的作用。如炭黑既是顏料，又有光穩(wěn)定作用。 ⑤ 穩(wěn)定劑。 例：常用的塑料制品都是以合成樹脂為基本材料，再按一定比例加入（ ）等材料，經(jīng)混煉、塑化，并在一定壓力和溫度下制成的。 A 增塑劑 B 填充料 C 著色劑

26、 D 穩(wěn)定劑 E 強(qiáng)化劑 答案： ABCD 2 ）工程中常用塑料制品： ① 熱塑性塑料： a 、低密度聚乙烯（ LDPE ）。低密度聚乙烯具有質(zhì)輕。吸濕性極小、良好的電絕緣性能好。延伸性和透明性強(qiáng)和較好的耐寒性和化學(xué)穩(wěn)定性，但強(qiáng)度和耐環(huán)境老化性較差。它一般用作耐蝕材料、小載荷零件（齒輪、軸承）及一般電纜包皮和農(nóng)用薄膜等。 b 、高密度聚乙烯（ HDPE ）。高密度聚乙烯具有良好的耐熱性和耐寒性，力學(xué)性能優(yōu)于低密度聚乙烯，介電性能優(yōu)良，但略低于低密度聚乙烯，耐磨性及化學(xué)穩(wěn)定性良好，能耐多種酸、堿、鹽類腐蝕，吸水性和水蒸汽滲透性很低，但耐老化性能較差，表面硬度高，尺寸穩(wěn)定

27、性好。它主要用于制作單口瓶、運(yùn)輸箱、安全帽、汽車零件、貯罐、電纜護(hù)套、壓力管道及編織袋等。 c 、聚丙烯（ PP ）。聚丙烯具有質(zhì)輕，不吸水，介電性、化學(xué)穩(wěn)定性和耐熱性良好，力學(xué)性能優(yōu)良，但是耐光性能差，易老化，低溫韌性和染色性能不好。聚丙烯主要用于制作受熱的電氣絕緣零件、汽車零件、防腐包裝材料以及耐腐蝕的（濃鹽酸和濃硫酸除外）化工設(shè)備等。 例：樹脂 PP 指的是（ ）。 A 聚氯乙烯 B 高密度聚乙烯 C 聚丙烯 D 聚苯乙烯 答案： C d 、聚氯乙烯（ PVC ）。硬聚氯乙烯塑料常被用來(lái)制作化工、紡織等工業(yè)的廢氣排污排毒塔，以及常用氣體、液體輸送管

28、。軟聚氯乙烯塑料常制成薄膜，用于工業(yè)包裝等，但不能用來(lái)包裝食品，因增塑劑或穩(wěn)定劑有毒，能溶于油脂中，污染食品。 e 、聚四氟乙烯（ PTFE ， F － 4 ）。聚四氟乙烯俗稱塑料王，具有非常優(yōu)良的耐高、低溫性能。幾乎耐所有的化學(xué)藥品，在浸蝕性極強(qiáng)的王水中煮沸也不起變化，摩擦系數(shù)極低。它也不粘，不吸水，電性能優(yōu)異，是目前介電常數(shù)和介電損耗最小的固體絕緣材料。缺點(diǎn)是強(qiáng)度低，冷流性強(qiáng)。 f 、聚苯乙烯（ PS ）。聚苯乙烯具有較大的剛度。聚苯乙烯比重小，常溫下較透明，幾乎不吸水，具有優(yōu)良的耐蝕性，電阻高，是很好的隔熱、防震、防潮和高頻絕緣材料。缺點(diǎn)是耐沖擊性差，不耐沸水，耐油性有限，但可改

29、性。 g ．聚碳酸酯（ PC ）。聚碳酸酯譽(yù)稱 “ 透明金屬 ” ，具有優(yōu)良的綜合性能，沖擊韌性和延性在熱塑性塑料中是最好的，彈性模量較高，不受溫度的影響，抗蠕變性能好，尺寸穩(wěn)定性高，透明度高，可染成各種顏色，吸水性小，絕緣性能優(yōu)良。但自潤(rùn)滑性差，耐磨性低，不耐堿、氯化烴、酮和芳香烴腐蝕，長(zhǎng)期浸在沸水中會(huì)發(fā)生水解或破裂，有應(yīng)力開(kāi)裂傾向，疲勞抗力較低。 h 、 ABS 。普通 ABS 是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物。綜合機(jī)械性能良好，同時(shí)尺寸穩(wěn)定，容易電鍍和易于成形，耐熱和耐蝕性較好，在一 40 ℃ 的低溫下仍有一定的機(jī)械強(qiáng)度。 i 、聚酸胺（ PA ）。聚酷胺通稱尼龍，這種熱

30、塑性塑料由二元胺與二元酸縮合而成，這是機(jī)械工業(yè)中應(yīng)用較廣的工程塑料。 j 、單體澆注尼龍 6 （ MC ）。單體澆注尼龍簡(jiǎn)稱 MC 尼龍。 k 、聚甲基丙烯酸甲酯（ PMMA ）。俗稱有機(jī)玻璃，缺點(diǎn)是表面硬度不高，易擦傷，由于導(dǎo)熱性差和熱膨脹系數(shù)大，易在表面或內(nèi)部引起微裂紋，因而比較脆。此外，易溶于有機(jī)溶液中。 例： 1 、（ ）俗稱塑料王。 A 高密度聚乙烯 B 聚四氟乙烯 C 聚氯乙烯 D 聚酰胺 答案： A 2 、聚酷胺通稱尼龍，這種熱塑性塑料由（ ）縮合而成。 A 丙烯腈 B 二元胺 C 丁二烯 D 二元酸 E 苯

31、乙烯 答案： BD ② 熱固性塑料： a 、酚醛模塑料（ PF ）。 b 、酚醛玻璃纖維增強(qiáng)塑料。 c 、環(huán)氧樹脂（ EP ）。 環(huán)氧樹脂樹脂強(qiáng)度較高，韌性較好；尺寸穩(wěn)定性高和耐久性好；具有優(yōu)良的絕緣性能。耐熱，耐寒，化學(xué)穩(wěn)定性很高。缺點(diǎn)是有毒性。 d 、呋喃樹脂。呋喃樹脂能耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和有機(jī)溶劑腐蝕，并能適用于其中兩種介質(zhì)的結(jié)合或交替使用的場(chǎng)合。但不能耐強(qiáng)氧化性介質(zhì)。 e 、不飽和聚酯樹脂。不飽和聚酯樹脂主要特點(diǎn)是工藝性能優(yōu)良，在室溫下固化，常壓下成型，因而施工方便，易保證質(zhì)量。 例：屬于熱塑性塑料的有（ ）。 A 、 PP B 、 HDPE

32、 C 、 PVC D 、 EP E 、 NR 答案： ABC （ 2 ）橡膠。橡膠是一種具有良好耐酸、堿性能的高分子防腐蝕材料。橡膠分天然橡膠和合成橡膠兩大類。工程中常用橡膠制品有： 1 ）天然橡膠（ NR ）。 2 ）丁苯橡膠（ SBR ）具有良好的耐寒性、耐磨性，力學(xué)性能與天然橡膠相似。 3 ）丁睛橡膠（ NBR ）一般含有丙烯腈，丙烯腈含量越高，耐油、耐熱和耐磨性越好，但耐寒性則相反。 4 ）氯磺化聚乙烯橡膠（ CSM ）耐臭氧性、耐熱性優(yōu)異，耐候性、耐溫性能良好，但壓縮變形大，耐油性差。 5 ）丁基橡膠（ IIR ）。 6 ）氯丁橡膠（ CR ）

33、 . 7 ）氟硅橡膠（ MFQ ）。 （ 3 ）合成纖維。目前國(guó)內(nèi)外大量發(fā)展的主要有聚酰胺纖維、聚酯纖維及聚丙烯腈纖維三大類。 合成纖維具有強(qiáng)度高、比重小、耐磨和不霉不腐等特點(diǎn)，廣泛用于制作衣料。 （四）復(fù)合材料 1 ．復(fù)合材料組成、分類和特點(diǎn) 按基體材料類型可分為：有機(jī)材料基、無(wú)機(jī)非金屬材料基和金屬基復(fù)合材料三大類。 按增強(qiáng)體類型可分為：顆粒增強(qiáng)型、纖維增強(qiáng)型和板狀增強(qiáng)型復(fù)合材料三大類。 按用途可分為結(jié)構(gòu)復(fù)合材料與功能復(fù)合材料兩大類。 以增強(qiáng)纖維類型分為碳纖維復(fù)合材料、玻璃纖維復(fù)合材料、有機(jī)纖維復(fù)合材料、復(fù)合纖維復(fù)合材料和混雜纖維復(fù)合材料等。

34、 與普通材料相比，復(fù)合材料具有許多特性，具體表現(xiàn)在： （ 1 ）高比強(qiáng)度和高比模量。 （ 2 ）耐疲勞性高。 （ 3 ）抗斷裂能力強(qiáng)。 （ 4 ）減振性能好。 （ 5 ）高溫性能好，抗蠕變能力強(qiáng)。 （ 6 ）耐腐蝕性好。 （ 7 ）復(fù)合材料還具有較優(yōu)良的減摩性、耐磨性、自潤(rùn)滑性和耐蝕性等特點(diǎn)，而且復(fù)合材料構(gòu)件制造工藝簡(jiǎn)單，表現(xiàn)出良好的工藝性能，適合整體成型。 2 ．復(fù)合材料增強(qiáng)體 （ l ）纖維增強(qiáng)體。 在纖維增強(qiáng)體中，玻璃纖維是應(yīng)用最為廣泛的增強(qiáng)體。玻璃纖維具有成本低、不燃燒、耐熱、耐化學(xué)腐蝕性好、拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度高、斷裂延伸率小、

35、絕熱性及絕緣性好等特點(diǎn)。 （ 2 ）顆粒增強(qiáng)體。 （ 3 ）其他增強(qiáng)體： 片狀增強(qiáng)體。天然片狀增強(qiáng)體的典型代表是云母；人造的片狀增強(qiáng)體有玻璃、鋁和銀等。 天然增強(qiáng)體。 3 ．復(fù)合材料基體 （ 1 ）樹脂基體。樹脂基復(fù)合材料是復(fù)合材料中最主要的一類，通常稱為增強(qiáng)塑料。 常用的熱固性樹脂基體有不飽和聚酯樹脂，它以其室溫低壓成型的突出優(yōu)點(diǎn)，使其成為玻璃纖維增強(qiáng)塑料用的主要樹脂；環(huán)氧樹脂，它廣泛用作碳纖維復(fù)合材料及絕緣復(fù)合材料；酚醛樹脂，它則大量用作摩擦復(fù)合材料。 熱塑性樹脂主要有通用型和工程型樹脂兩類。 （ 2 ）金屬基體。金屬基復(fù)合材料主要有三類：顆粒

36、增強(qiáng)、短纖維或晶須增強(qiáng)、連續(xù)纖維或薄片增強(qiáng)。多種金屬及其合金可用作基體材料。主要有以下幾種：鋁合金、鈦合金、鎂合金、銅。 除此之外，還有金屬間化合物，如鎳鋁化合物等。用金屬間化合物作為基體材料制造復(fù)合材料提高韌性是一種有效的方法。 （ 3 ）陶瓷基體。制作陶瓷基復(fù)合材料的主要目的是增加韌性。 4 ．復(fù)合材料的應(yīng)用 （ 1 ）用玻璃纖維增強(qiáng)塑料得到的復(fù)合材料，俗稱玻璃鋼。玻璃纖維增強(qiáng)聚酚胺纖維的剛度、強(qiáng)度和減摩性好。 （ 2 ）碳纖維增強(qiáng)酚醛樹脂、聚四氟乙烯復(fù)合材料，常用作宇宙飛行器的外層材料。 （ 3 ）石墨纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料，可用于結(jié)構(gòu)材料。 （ 4 ）硼纖維

37、增強(qiáng)鋁合金的性能高于普通鋁合金，甚至優(yōu)于鈦合金，此外，增強(qiáng)后的復(fù)合材料耐疲勞性能非常優(yōu)越，比強(qiáng)度也高，且有良好的抗蝕性。 （ 5 ）塑料 — 鋼復(fù)合材料，主要是由聚氯乙烯塑料膜與低碳鋼板復(fù)合而成，有單面塑料復(fù)合材料和雙面塑料復(fù)合材料兩種。塑料 — 鋼復(fù)合材料的性能如下： l ）化學(xué)穩(wěn)定性好，耐酸、堿、油及醇類的浸蝕，耐水性也好； 2 ）塑料與鋼材間的剝離強(qiáng)度大于或等于 20MPa ； 3 ）深沖加工時(shí)不剝離，冷彎 120 度不分離開(kāi)裂； 4 ）絕緣性能和耐磨性能良好； 5 ）具有低碳鋼的冷壓力加工性能； 6 ） 加工溫度在 10 － 40 ℃ 之間為佳，在 -10

38、 － 60 ℃ 之間可長(zhǎng)期使用，短時(shí)間使用可耐 120 ℃ 。 三、建筑安裝工程常用材料 （一）金屬的型材、板材、管材和線材 1 ．金屬型材 （ l ）普通型鋼。普通型鋼主要用于建筑結(jié)構(gòu)，如橋梁、廠房結(jié)構(gòu)，但個(gè)別也用于粗大的機(jī)械構(gòu)件。 普通型鋼可分為冷軋和熱軋兩種，其中熱軋最為常用。型材按其斷面形狀分為：圓鋼、方鋼、六角鋼、角鋼、槽鋼、工字鋼和扁鋼等。型材的規(guī)格以反映其斷面形狀的主要輪廓尺寸來(lái)表示；圓鋼的規(guī)格以其直徑（ mm ）來(lái)表示；六角鋼的規(guī)格以其對(duì)邊距離（ mm ）來(lái)表示；工字鋼和槽鋼的規(guī)格以其高 腿寬 腰厚（ mm ）來(lái)表示；扁鋼的規(guī)格以厚度 寬度（ mm

39、）來(lái)表示。 2 ．金屬板材 （ 1 ）鋼板。安裝工程中常用鋼板分為普通鋼板（黑鐵皮）、鍍鋅鋼板（白鐵皮）、塑料復(fù)合鋼板和不銹耐酸鋼板等常用鋼板。 鋼板規(guī)格表示方法為寬度 厚度 長(zhǎng)度（ mm ）。鋼板分厚板（厚度＞ 4mm ）和薄板（厚度 ≤4mm ）兩種。 l ）厚鋼板。 厚鋼板按鋼的質(zhì)量可分為普通鋼厚鋼板、優(yōu)質(zhì)鋼厚鋼板和復(fù)合鋼厚鋼板。 2 ）薄鋼板。薄鋼板按鋼的質(zhì)量可以分為普通薄鋼板和優(yōu)質(zhì)薄鋼板；按生產(chǎn)方法可分為熱軋薄鋼板和冷軋薄鋼板。 3 ）鋼帶。鋼帶按鋼的質(zhì)量分為優(yōu)質(zhì)和普通兩類，按軋制方法分為熱軋和冷軋兩類。 4 ）硅鋼片。硅鋼片也稱矽鋼片或硅鋼薄

40、板，按用途可以分為電機(jī)硅鋼片和變壓器硅鋼片，變壓器硅鋼片中按軋制工藝又分為熱軋和冷軋兩種。 硅鋼片主要用于電工器材的制造。 例：厚鋼板按鋼的質(zhì)量可分為（ ）。 A 普通鋼厚鋼板 B 優(yōu)質(zhì)鋼厚鋼板 C 高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼厚鋼板 D 復(fù)合鋼厚鋼板 E 特殊鋼厚鋼板 答案： ABD （ 2 ）鋁板。延展性能好，適宜咬口連接，耐腐蝕，且具有傳熱性能良好，在摩擦?xí)r不易產(chǎn)生火花的特性，所以鋁板常用于防爆的通風(fēng)系統(tǒng)。 例：厚度大于（ ）稱為厚鋼板。 A3mm B4mm C5mm D10mm 答案： B 3 ．金屬管材 （ 1 ）鋼管。

41、 l ）無(wú)縫鋼管。 ① 除一般無(wú)縫鋼管外，還有專用無(wú)縫鋼管，主要有鍋爐用無(wú)縫鋼管、鍋爐用高壓無(wú)縫鋼管、地質(zhì)鉆探用無(wú)縫鋼管、石油裂化用鋼管和不銹耐酸無(wú)縫鋼管等。 ② 鍋爐用高壓無(wú)縫鋼管是用優(yōu)質(zhì)碳素鋼和合金鋼制造，質(zhì)量比一般鍋爐用無(wú)縫鋼管好，可以耐高壓和超高壓，用于制造鍋爐設(shè)備與高壓超高壓管道，用來(lái)輸送高溫、高壓汽、水等介質(zhì)或高溫高壓含氫介質(zhì)。 ③ 地質(zhì)鉆探用無(wú)縫鋼管用專用鋼種 D240 、 D250 、 D255…D295 制造。 ④ 石油裂化用無(wú)縫鋼管一般用合金結(jié)構(gòu)鋼制造。 ⑤ 不銹耐酸鋼無(wú)縫鋼管是用合金結(jié)構(gòu)鋼制造，它主要用于化工、石油和機(jī)械用管道的防腐蝕部位

42、，用于輸送強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)、低溫或高溫介質(zhì)以及純度要求很高的其他介質(zhì)。 2 ）焊接鋼管。焊接鋼管分為黑鐵管和鍍鋅管（白鐵管）。按焊縫的形狀可分為直縫鋼管、螺旋縫鋼管和雙層卷焊鋼管；按其用途不同又可分為水、煤氣輸送鋼管；按壁厚分薄壁管和加厚管等。 ① 直縫電焊鋼管主要用于輸送水、暖氣和煤氣等低壓流體和制作結(jié)構(gòu)零件等。 ② 螺旋縫鋼管。單面螺旋縫焊管用于輸送水等一般用途，雙面螺旋焊管用于輸送石油和天然氣等特殊用途。 3 ）合金鋼管。合金鋼管用于各種加熱爐工程，鍋爐耐熱管道及過(guò)熱器管道等。合金鋼具有高強(qiáng)度性，在同等條件下采用合金鋼管可達(dá)到節(jié)省鋼材的目的。但合金鋼管的焊接都有特殊的

43、工藝要求，焊后要對(duì)焊口部位采取熱處理。 （ 2 ）鑄鐵管。鑄鐵管的連接形式分為承插式和法蘭式兩種。 （ 3 ）有色金屬管。 l ）鉛及鉛合金管。鉛管其耐蝕性能強(qiáng)。鉛管不宜在壓力下使用。鉛管的機(jī)械性能不高，但重量很重，是金屬管材中最重的一種。 2 ）銅及銅合金。 銅管的導(dǎo)熱性能良好，適用工作溫度在 250 ℃ 以下，多用于制造換熱器、壓縮機(jī)輸油管、低溫管道、自控儀表以及保溫拌熱管和氧氣管道等。 3 ）鋁及鋁合金管。鋁管的特點(diǎn)是重量輕，不生銹，但機(jī)械強(qiáng)度較差，不能承受較高的壓力，用于輸送濃硝酸、醋酸、脂肪酸、過(guò)氧化氫等液體及硫化氫、二氧化碳?xì)怏w。它不耐堿及含氯離子的化合物，

44、如鹽水和鹽酸等介質(zhì)。 4 ）鈦及鈦合金管。鈦管具有重量輕、強(qiáng)度高、耐腐性強(qiáng)和耐低溫等特點(diǎn)，常被用于其他管材無(wú)法勝任的工藝部位。 4 ．金屬線材 金屬線材主要指普通低碳鋼熱軋圓盤條，從品種上來(lái)說(shuō)還有電焊盤條、優(yōu)質(zhì)盤條等。 5 ．其他金屬材料 （ 1 ）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼筋。 （ 2 ）軌鋼。 l ）重軌。每米重量大于 24kg 的鋼軌叫重軌。按用途重軌又分為一般重軌和起重機(jī)鋼軌兩種。一般重軌主要用于鐵道道軌，起重鋼軌主要用于起重機(jī)軌道。 2 ）輕軌。每米重量小于 24kg 的鋼軌叫輕軌。主要用于城市和礦山運(yùn)輸。 （二）非金屬管材 （ l ）混凝土管

45、?；炷凉苡蓄A(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管和自應(yīng)力鋼筋混凝土管兩種。主要用于輸水管道，管道連接采取承插接口，用圓形截面橡膠圈密封。 （ 2 ）陶瓷管。陶瓷管分普通陶瓷管和耐酸陶瓷管兩種。普通陶瓷管多用于建筑工程室外排水管道。耐酸陶瓷管耐腐蝕，用于輸送除氯氟酸、熱磷酸和強(qiáng)堿以外的各種濃度的無(wú)機(jī)酸和有機(jī)溶劑等介質(zhì)。 （ 3 ）玻璃管。用于輸送除氫氟酸、氟硅酸、熱磷酸和熱濃堿以外的一切腐蝕性介質(zhì)和有機(jī)溶劑。 （ 4 ）玻璃鋼管。玻璃鋼管質(zhì)量輕、隔音、隔熱，耐腐蝕性能好，可輸送氫氟酸和熱濃堿以外的腐蝕性介質(zhì)和有機(jī)溶劑。 （ 5 ）石墨管。主要用于高溫耐腐蝕生產(chǎn)環(huán)境中石墨加熱器所需管材。

46、 （ 6 ）鑄石管。多用于承受各種強(qiáng)烈磨損和強(qiáng)酸和堿腐蝕的地方。 （ 7 ）橡膠管。 （ 8 ）塑料管。塑料管常用的塑料管有硬聚氯乙烯（ PVC ）管、聚乙烯（ PE ）管、聚丙烯（ PP ）管和耐酸酚醛塑料管等，。 l ）硬聚氯乙烯管。 硬聚氯乙烯管材的安裝采用承插、法蘭、絲扣及焊接等方法。 2 ）軟聚氯乙烯管。一般用于輸送無(wú)機(jī)稀酸及稀堿液。 3 ）耐酸酚醛塑料管。它用于輸送除氧化性酸（如硝酸）及堿以外的大部分酸類和有機(jī)溶劑等介質(zhì)，特別能耐鹽酸、低濃度及中等濃度硫酸的腐蝕。 一 . 單選題： 1. 鑄鐵與鋼比較 , 其機(jī)械性能（ ）。 A. 好

47、 B. 差 C. 相同 D. 差不多 A B C D 標(biāo)準(zhǔn)答案： b 考生答案： b 本題分?jǐn)?shù)： 6.67 本題得分： 6.67 解析：鑄鐵與鋼比較，雖然在機(jī)械性能方面較差，但具有良好的鑄造性能和良好的耐磨性、消震性及低的缺口敏感性。 2. 灰口鑄鐵的性能主要取決于基體的性能和（ ）數(shù)量、形狀、大小和分布狀況。 A 石墨 B 鑄鐵 C 鋁合金 D 鋼 A B C D 標(biāo)準(zhǔn)答案： a 考生答案： b 本題分?jǐn)?shù)： 6.67 本題得分： 0 解析：灰口鑄鐵本身就是鑄鐵，所以答案 B 不對(duì)

48、，鑄鐵成中不含有鋁合金，答案 C 不正確；鋼本身是以鐵為基的合金，答案 D 也不正確。因此只有 A 正確。 3. 銅對(duì)大氣和水的抗蝕能力很強(qiáng)，它是一種（ ）。 A ．結(jié)構(gòu)材料 B ．抗磁材料 C ．對(duì)大氣、水和酸抗蝕能力很強(qiáng)的材料 D 高強(qiáng)度材料 A B C D 標(biāo)準(zhǔn)答案： b 考生答案： b 本題分?jǐn)?shù)： 6.67 本題得分： 6.67 解析：銅能夠抗大氣和水的腐蝕，但不耐酸的腐蝕，故答案 C 不正確。銅的塑性很好，容易成形但強(qiáng)度不高，不宜作結(jié)構(gòu)材料，故答案 A 和 D 不正確。只有答案 B 是正確的。 4. 下列（ ）不屬于黑色

49、金屬。 A 鋼 B 鉛 C 鑄鐵 D 鐵合金 A B C D 標(biāo)準(zhǔn)答案： b 考生答案： b 本題分?jǐn)?shù)： 6.67 本題得分： 6.67 解析：黑色金屬材料 —— 鐵和以鐵為基的合金（鋼、鑄鐵和鐵合金）。 5. 含碳量小于（ ）（重量）的合金稱為鋼。 A1 ． 12 ％ B1 ． 22 ％ C2 ． 11 ％ D2 ． 12 ％ A B C D 標(biāo)準(zhǔn)答案： c 考生答案： b 本題分?jǐn)?shù)： 6.67 本題得分： 0 解析：含碳量小于 2 ． 11 ％（重量）的合金稱為鋼

50、 二 . 多選題： 1. 鋁管可用來(lái)輸送（ ）。 A 、鹽水 B ．濃硝酸 C 鹽酸 D ．醋酸 E 、堿液 A B C D E 標(biāo)準(zhǔn)答案： B,D 考生答案： b,c 本題分?jǐn)?shù)： 13.34 本題得分： 0 解析：鋁與氧的親和能力很強(qiáng)，在空氣中可形成一層非常致密的氧化鋁薄膜，能保護(hù)下面的金屬不再繼續(xù)受到腐蝕。所以鋁管可輸送濃硝酸、醋酸等腐蝕性介質(zhì)，但它不耐堿及含有氯離子的化合物，如鹽水、鹽酸等介質(zhì)，故答案應(yīng)選擇 B 和 D 。 2. （ ）為黑色金屬管。 A 焊接鋼管 B 鉛及鉛合金 C 鑄鐵管

51、 D 無(wú)縫鋼管 E 銅管 A B C D E 標(biāo)準(zhǔn)答案： A,C,D 考生答案： b 本題分?jǐn)?shù)： 13.34 本題得分： 0 解析：由黑色金屬的定義可知鐵和以鐵為基的合金叫黑色金屬，包括鋼和鐵，其他金屬為有色金屬，所以答案為 A 、 C 、 D 。 3. 一般銅合金分（ ）。 A 黃銅 B 紫銅 C 青銅 D 綠銅 E 白銅 A B C D E 標(biāo)準(zhǔn)答案： A,C,E 考生答案： b 本題分?jǐn)?shù)： 13.34 本題得分： 0 解析：一般銅合金分黃銅、青銅和白銅三大類。

52、 4. 常溫下鈦具有極好的抗蝕性能，在（ ）等介質(zhì)中十分穩(wěn)定。 A 大氣 B 海水 C 硝酸 D 稀氫氟酸 E 堿溶液 A B C D E 標(biāo)準(zhǔn)答案： A,B,C,E 考生答案： b 本題分?jǐn)?shù)： 13.34 本題得分： 0 解析：常溫下鈦具有極好的抗蝕性能，在大氣、海水、硝酸和堿溶液等介質(zhì)中十分穩(wěn)定，但在任何濃度的氫氟酸中均能迅速溶解。 5. 硅酸鹽玻璃不耐（ ）的腐蝕。 A 鹽酸 B 氫氟酸 C 大氣 D 熱磷酸 E 熱濃堿液 A B C D E 標(biāo)準(zhǔn)

53、答案： B,D,E 考生答案： b 本題分?jǐn)?shù)： 13.34 本題得分： 0 解析：硅酸鹽玻璃具有較好的光澤和透明度、化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好、機(jī)械強(qiáng)度高、硬度大和電絕緣性強(qiáng)，但不耐氫氟酸、熱磷酸、熱濃堿液的腐蝕。 不銹鋼的品種特性及用途 特 性 　　不銹鋼的發(fā)展是因?yàn)橛衅渥陨淼奶匦?，而特性滿足了需要。不銹鋼的最重要的特性是耐蝕性能，但是又絕不是僅僅具有耐蝕性能，而且還具有特有的力學(xué)性能（屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、蠕變強(qiáng)度、高溫強(qiáng)度、低溫強(qiáng)度等）、物理性能（密度、比熱容、線膨脹系數(shù)、、導(dǎo)熱系數(shù)、電阻率、磁導(dǎo)率、彈性系數(shù)等）、工藝性能（成形性能、焊接性能、切削性能等）以及金相（相

54、組成、組織結(jié)構(gòu)等）等。這些性能構(gòu)成了不銹鋼的特性，下面僅就其中一些最基本的特性進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹。 　　一、力學(xué)性能 （一）強(qiáng)度（抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度） 　　不銹鋼的強(qiáng)度是由各種因素不確定，但最重要的和最基本的因素是其中添加的不同化學(xué)因素，主要是金屬元素。不同類型的不銹鋼由于其化學(xué)成分的差異，就有不同的強(qiáng)度特性。 （ 1）馬氏體型不銹鋼 　　馬氏體型不銹鋼與普通合金鋼一樣具有通過(guò)淬火實(shí)現(xiàn)硬化的特性，因此可通過(guò)選擇牌號(hào)及熱處理?xiàng)l件來(lái)得到較大范圍的不同的力學(xué)性能。 　　馬氏體型不銹鋼從大的方面來(lái)區(qū)分，屬于鐵 -鉻-碳系不銹鋼。進(jìn)而可分為馬氏體鉻系不銹鋼和馬氏體鉻鎳系不銹鋼。在馬氏體

55、鉻系不銹鋼中添加鉻、碳和鉬等元素時(shí)強(qiáng)度的變化趨勢(shì)和在馬氏體鉻系不銹鋼中添加鎳的強(qiáng)度特性如下所述。 　　馬氏體鉻系不銹鋼在淬火 -回火條件下，增加鉻的含量可使鐵素體含量增加，因而會(huì)降低硬度和抗拉強(qiáng)度。低碳馬氏體鉻不銹鋼在退火條件下，當(dāng)鉻含量增加時(shí)硬度有所提高，而延伸率略有下降。在鉻含量一定的條件下，碳含量的增加使鋼在淬火后的硬度也隨之增加，而塑性降低。添加鉬的主要目的是提高鋼的強(qiáng)度、硬度及二次硬化效果。在進(jìn)行低溫淬火后，鉬的添加效果十分明顯。含量通常少于1%。 　　在馬氏體鉻鎳系不銹鋼中，含一定量的鎳可降低鋼中的 δ鐵素體含量，使鋼得到最大硬度值。 　　馬氏體型不銹鋼的化學(xué)成分特征是

56、，在 0.1%-1.0%C，12%-27%Cr的不同成分組合基礎(chǔ)上添加鉬、鎢、釩、和鈮等元素。由于組織結(jié)構(gòu)為體心立方結(jié)構(gòu)，因而在高溫下強(qiáng)度急劇下降。而在600℃以下，高溫強(qiáng)度在各類不銹鋼中最高，蠕變強(qiáng)度也最高。 (2)鐵素體型不銹鋼 　　據(jù)研究結(jié)果，當(dāng)鉻含量小于 25%時(shí)鐵素體組織會(huì)抑制馬氏體組織的形成，因而隨鉻含量的增加其強(qiáng)度下降；高于25%時(shí)由于合金的固溶強(qiáng)化作用，強(qiáng)度略有提高。鉬含量的增加可使其更易獲得鐵素體組織，可促進(jìn)α 相、б相和x相的析出，并經(jīng)固溶強(qiáng)化后其強(qiáng)度提高。但同時(shí)也提高了缺口敏感性，從而使韌性降低。鉬提高鐵素體型不銹鋼強(qiáng)度的作用大于鉻的作用。 　　鐵素體型不銹鋼的

57、化學(xué)成分的特征是含 11%-30%Cr，其中添加鈮和鈦。其高溫強(qiáng)度在各類不銹鋼中是最低的，但對(duì)熱疲勞的抗力最強(qiáng)。 （ 3）奧氏體型不銹鋼 　　奧氏體型不銹鋼中增加碳的含量后，由于其固溶強(qiáng)化作用使強(qiáng)度得到提高。 　　奧氏體型不銹鋼的化學(xué)成分特性是以鉻、鎳為基礎(chǔ)添加鉬、鎢、鈮和鈦等元素。由于其組織為面心立方結(jié)構(gòu)，因而在高溫下有高的強(qiáng)度和蠕變強(qiáng)度。還由于線膨脹系數(shù)大，因此比鐵素體型不銹鋼熱疲勞強(qiáng)度差。 （ 4）雙相不銹鋼 　　對(duì)鉻含量約為 25%的雙相不銹鋼的力學(xué)性能研究表明，在α+r雙相區(qū)內(nèi)鎳含量增加時(shí)r相也增加。當(dāng)鋼中的鉻含量為5%時(shí)，鋼的屈服強(qiáng)度達(dá)到最高值；當(dāng)鎳含量為10%

58、時(shí)，鋼的強(qiáng)度達(dá)到最大值。 （二）蠕變強(qiáng)度 　　由于外力的作用隨時(shí)間的增加而發(fā)生變形的現(xiàn)象稱之為蠕變。在一定溫度下特別是在高溫下、載荷越大則發(fā)生蠕變的速度越快；在一定載荷下，溫度越高和時(shí)間越長(zhǎng)則發(fā)生蠕變的可能性越大。與此相反，溫度越低蠕變速度越慢，在低至一定溫度時(shí)蠕變就不成問(wèn)題了。這個(gè)最低溫度依鋼種而異，一般來(lái)說(shuō)純鐵在 330℃左右，而不銹鋼則因己采取各種措施進(jìn)行了強(qiáng)化，所以該溫度是550℃以上。 　　和其他鋼一樣，熔煉方式、脫氧方法、凝固方法、熱處理和加工等對(duì)不銹鋼的蠕變特性有很大的影響。據(jù)介紹，在美國(guó)進(jìn)行的對(duì) 18-8不銹鋼進(jìn)行蠕變強(qiáng)度試驗(yàn)表明，取自同一鋼錠同一部位的試料的蠕變斷

59、裂時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)今偏差是平均值的約11%，而取自不同鋼錠的上、中、下不同部位的試料的標(biāo)準(zhǔn)偏差與平均值相差則達(dá)到兩倍之多。又據(jù)在德國(guó)進(jìn)行的試驗(yàn)結(jié)果表明，在10的5次冪h時(shí)間下0Cr18Ni11Nb鋼的強(qiáng)度為小于49MPa至118MPa，散差很大。 （三）疲勞強(qiáng)度 　　高溫疲勞是指材料在高溫下由于周期反復(fù)變化著的應(yīng)力的作用而發(fā)生損傷至斷裂的過(guò)程。對(duì)其進(jìn)行的研究結(jié)果表明，在某一高溫下， 10的8次冪次高溫疲勞強(qiáng)度是該溫度下高溫抗拉強(qiáng)度的1/2。 　　熱疲勞是指在進(jìn)行加熱（膨脹）和冷卻（收縮）的過(guò)程中，當(dāng)溫度發(fā)生變化和受到來(lái)自外部的約束力時(shí)，在材料的內(nèi)部相應(yīng)于其本身的膨脹和收縮變形產(chǎn)生應(yīng)力，并

60、使材料發(fā)生損傷。當(dāng)快速地反復(fù)加熱和冷卻時(shí)其應(yīng)力就具沖擊性，所產(chǎn)生的應(yīng)力與通常情況相比更大，此時(shí)有的材料呈脆性破壞。這種現(xiàn)象被稱之為縶沖擊。熱疲勞和熱沖擊是有著相似之處的現(xiàn)象，但前者主要伴隨大的塑性應(yīng)變，而后者的破壞主要是脆性破壞。 　　不銹鋼的成分和熱處理?xiàng)l件對(duì)高溫疲勞強(qiáng)度有影響。特別是當(dāng)碳的含量增加時(shí)高溫疲勞強(qiáng)度明顯提高，固溶熱處理溫度也有顯著的影響。一般來(lái)說(shuō)鐵素體型不銹鋼具有良好的熱疲勞性能。在奧氏體不銹鋼中，高硅的且在高溫下具有良好的延伸性的牌號(hào)有著良好的熱疲勞性能。 　　熱膨脹系數(shù)越小、在同一熱周期作用下應(yīng)變量越小、變形抗力越小和斷裂強(qiáng)度越高，壽命就越長(zhǎng)?？梢哉f(shuō)馬氏體型不銹鋼 1

61、Cr17的疲勞壽命最長(zhǎng)，而0Cr19Ni9、0Cr23Ni13和2Cr25Ni20等奧氏體型不銹鋼的疲勞壽命最短。另外鑄件較鍛件更易發(fā)生由于熱疲勞引起的破壞。在室溫下，10的7次冪次疲勞強(qiáng)度是抗拉強(qiáng)度的1/2。與高溫下的疲勞強(qiáng)度相比可知，從室溫到高溫的溫度范圍內(nèi)疲勞強(qiáng)度沒(méi)有太大的差異。 （四）沖擊韌性 　　材料在沖擊載荷作用下，載荷變形曲線所包括的面積稱為沖擊韌性。對(duì)于鑄造馬氏體時(shí)效不銹鋼，當(dāng)鎳含量為 5%時(shí)其沖擊韌性較低。隨著鎳含量的增加，鋼的強(qiáng)度和韌性可得到改善，但鎳含量大于8%時(shí)，強(qiáng)度和韌性值又一次下降。在馬氏體鉻鎳系不銹鋼中添加鉬后，可提高鋼的強(qiáng)度且可保持韌性不變。 　　在

62、鐵素體型不銹鋼中增加鉬的含量雖可提高強(qiáng)度，但缺口敏感性也被提高而使韌性下降。 　　在奧氏體型不銹鋼中具有穩(wěn)定奧氏體組織和鉻鎳系奧氏體不銹鋼的韌性（室溫下韌性和低溫下韌性）非常優(yōu)良，因而適用于在室溫下和低溫下的各種環(huán)境中使用。對(duì)于有穩(wěn)定奧氏體組織和鉻錳系奧氏體不銹鋼。添加鎳可進(jìn)一步改善其韌性。 　　雙相不銹鋼的沖擊韌性隨鎳含量的增加而提高。一般來(lái)說(shuō)，在 a+r兩相區(qū)內(nèi)其沖擊韌性穩(wěn)定在160-200J的范圍內(nèi)。 二、工藝性能 （一）成形性能 　　不銹鋼的成形性能因鋼種的不同，即結(jié)晶結(jié)構(gòu)的不同而有很大的差異。如鐵素體型不銹鋼和奧氏體型不銹鋼和成形性能由于前者的晶體結(jié)構(gòu)是體心立方，而后者的晶體結(jié)構(gòu)是面心立方而有顯著的差異。 　　鐵素體不銹鋼的凸緣成形性能與 n值（加工硬化指數(shù)）有關(guān)，深沖加工性能與r值（塑性應(yīng)變化）有關(guān)。其中r值由不同的生產(chǎn)工藝下的不同的組織集合來(lái)決定。采取一些措施來(lái)顯著減少固溶碳和固溶氮，可大大改善r值并使深沖性能得到大幅度的提高。 　　奧氏體型不銹鋼一般來(lái)說(shuō) n值較大，在進(jìn)行加工的過(guò)程中由于塑性誘發(fā)相變而生成馬氏體，因而有較大的n值和延伸率，可進(jìn)行深沖加工和凸緣成形。有一部分奧氏體型不銹鋼在深沖加工后，經(jīng)一段時(shí)間會(huì)產(chǎn)生