造价工程师考试《安装工程》:工程材料

来源:中大网校发布时间:2015-10-22

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   金属材料

  1、黑色金属含碳量小于2.11%(重量)的合金称为钢,合碳量大于2.11%(重量)的合金称为生铁。

  (1)钢及其合金的分类。

  钢的力学性能决定于钢的成分和金相组织。钢中碳的含量对钢的性质有决定性影响。

  在工程中更通用的分类为:

  l)按化学成分分类。可分为碳素钢、低合金钢和合金钢。

  2)按主要质量等级分类:

  ①普通碳素钢、优质碳素钢和特殊质量碳素钢;

  ②普通低合金钢、优质低合金钢和特殊质量低合金钢;

  ③普通合金钢、优质合金钢和特殊质量合金钢。

  (2)钢牌号的表示方法。按照国家标准《钢铁产品牌号表示方法》规定,我国钢铁产品牌号采用汉语拼音字母、化学符号和阿拉伯数字相结合的表示方法,即:

  l)牌号中化学元素采用国际化学元素表示。

  2)产品名称、用途、特性和工艺方法等,通常采用代表该产品汉字的汉语拼音的缩写字母表示。

  3)钢铁产品中的主要化学元素含量(%)采用阿拉伯数字表示。

  合金结构钢的牌号按下列规则编制。数字表示含碳量的平均值。合金结构钢和弹簧钢用二位数宇表示平均含碳量的万分之几,不锈耐酸钢和耐热钢含碳量用千分数表示。平均含碳量<0.1%(用“0”表示;平均含碳量<0.03%,用“00” 表示=。合金工具钢平均含碳量>1.00%时,不标合碳量,否则用千分数表示。高速工具钢和滚珠轴承钢不标含碳量,滚珠轴承钢标注用途符号“C”。平均合金含量<1.5%者,在牌号中只标出元素符号,不注其含量。

  例:在钢的分类中,优质钢是按照( )来分类的。

  A.化学成分 B.用途 C.冶炼质量 D.冶炼方法

  答案:C

  (3)工程中常用钢及其合金的性能和特点。

  l)碳素结构钢

  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。在桥梁、建筑、船舶上获得了极广泛的应用。某些不太重要、要求韧性不高的机械零件也广泛选用。

  2)低合金高强度结构钢。低合金高强度结构钢比碳素结构钢具有较高的韧性,同时有良好的焊接性能、冷热压力加工性能和耐蚀性,部分钢种还具有较低的脆性转变温度。

  3)合金结构钢。合金结构钢广泛用于制造各种要求韧性高的重要机械零件和构件。形状复杂或截面尺寸较大或要求韧性高的淬火零件,一般为合金结构钢。

  4)不锈耐酸钢。它在化工、石油、食品机械和国防工业中广泛应用。

  按不锈钢使用状态的金相组织,可分为铁素体、马氏体、奥氏体、铁素体加奥氏体和沉淀硬化型不锈钢五类。现将各类不锈钢的特点简述如下:

  ①铁素体型不锈钢。铬是铁素体型不锈钢中的主要合金元素。高铬钢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。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。

  例:( )是铁素体型不锈钢中的主要合金元素。

  A 铬 B 镍 C 锰 D 硅

  答案:A

  ②马氏体型不锈钢。铬是钢中的主要合金元素。通常用在弱腐蚀性介质,如海水、淡水和水蒸汽等中,使用温度小于或等于580℃、通常作为受力较大的零件和工具的制作材料,由于此钢焊接性能不好,故一般不用作焊接件。

  ③奥氏体型不锈钢。钢中主要合金元素为铬和镍。这类钢具有高的韧性、低的脆性转变温度、良好的耐蚀性和高温强度、较好的抗氧化性以及良好的压力加工和焊接性能。

  ④铁素体―奥氏体型不锈钢。

  ⑤沉淀硬化型不锈钢。这类钢主要用于制造要求高强度和耐蚀的容器、结构件零件,也可用作高温零件,如汽轮机零件。

  5)铸钢。铸钢具有较好的强度、塑性和韧性,可以铸成各种形状、尺寸和质量的铸钢件。

  (4)铸铁的分类和牌号表示方法。大部分机械设备的箱体、壳体、机座、支架和受力不大的零件多用铸铁制造。某些承受冲击不大的重要零件,如小型柴油机的曲轴,多用球墨铸铁制造。其原因是铸铁价廉,切削性能和铸造性能优良,有利于节约材料,减少机械加工工时,且有必要的强度和某些优良性能,如高的耐磨性、吸震性和低的缺口敏感性等。

  1)铸铁的分类。

  按照石墨的形状特征,铸铁可分为灰口铸铁(石墨成片状)、球墨铸铁(石墨成球状)和可锻铸铁(石墨成团絮状)三大类。

  按照铸铁成分中是否含有合金元素,可分为一般铸铁和合金铸铁两大类。一般铸铁可分为普通铸铁和变质(孕育)铸铁。

  2)铸铁牌号的表示方法:

  ①用各种铸铁相应汉语拼音字母的第一个大写字母作为铸铁的代号,当两种铸铁名称的代号字母相同时,可在大写字母后加小写字母表示。

  ②在牌号中一般不标注常规元素C.Si、Mn、S和P的符号,但当它们有特殊作用时才标注其元素符号和含量。

  ③牌号中代号后面的一组数字表示抗拉强度值(如灰口铸铁HT100),有两组数字时,第一组数字表示抗拉强度值,第二组数字表示伸长率值(如球墨铸铁QT400-18),两组数字之间用“-” 隔开。

  3)工程中常用铸铁的性能和特点:

  ①灰口铸铁。基体可以是铁素体,珠光体或铁素体加珠光体,相当于钢的组织。

  ②球墨铸铁。球墨铸铁综合机械性能接近于钢。

  可用球墨铸铁来代替钢制造某些重要零件,如曲轴、连杆和凸轮轴等。

  ③蠕墨铸铁。蠕墨铸铁的强度接近于球墨铸铁,并具有一定的韧性和较高的耐磨性;同时又有灰口铸铁良好的铸造性能和导热性。

  蠕墨铸铁在生产中主要用于生产汽缸盖、汽缸套、钢锭模和液压阀等铸件。

  ④可锻铸铁。可锻铸铁可以部分代替碳钢。

  ⑤耐磨铸铁。耐磨铸铁是在磨粒磨损条件下工作的铸铁,应具有高而均匀的硬度。

  ⑥耐热铸铁。耐热铸铁是在高温下工作的铸件,如炉底板、换热器、钳锅、热处理炉内的运输链条等。

  ⑦耐蚀铸铁。耐蚀铸铁是主要用于化工部件,如阀门、管道、泵、容器等。

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