第1章机电工程技术-第1节机电工程常用材料（1）

针对22/05新教材的一级建造师《机电工程管理与实务》考点详解教程1.1，分享给2022年备考一级建造师的朋友。

机电工程常用材料（1）

• A：常用金属材料
  • i. 黑色金属材料
    • 以铁、碳为主要元素
    • 钢
      • 以铁为主，含碳量＜2%
      • (1). 液态钢（即生铁）
        • 定义
          • 在熔融条件下可以进一步处理成钢或铸铁
        • 分类
          • 炼钢用生铁、铸造用生铁、球墨铸铁用生铁、耐磨生铁、脱碳低磷粒铁、含钒生铁
      • (2). 钢锭和半成品
        • 钢
          • 按化学成分分类
            • (1). 非合金钢
              • 仅是铁和碳元素为主的钢材
            • (2). 低合金钢
              • 按主要质量等级分类
                • 普通质量低合金钢
                  • Q295、Q355
                • 优质低合金钢
                  • Q355（C、D）、Q390B（C、D）
                • 特殊质量低合金钢
                  • Q420B、Q460B、Q345R、12MnNiVR
              • 材料牌号举例：Q355B
                • Q：屈服强度
                • 355：最小屈服强度值为355MPa
                • A/B/C/D/E/F：代表质量等级即硫、磷质量分数的不同。A级含量最高，D级含量最低。磷、硫属于有害元素，含量越低，钢材质量越优质
            • (3). 合金钢
              • 按主要质量等级分类
                • 优质合金钢
                • 特殊质量合金钢
        • 铸铁
          • 牌号标识方法
            • 以化学成分表示
            • 以力学性能表示
            • 材料牌号举例：抗磨球墨铸铁QTM Mn8-300
              • QTM：抗磨球墨铸铁
              • Mn8：含:8%
              • “—”之后数字300为：抗拉强度值（力学性能）
        • 铸钢
          • 耐热铸钢、耐蚀铸钢、耐磨铸钢
          • 材料牌号举例：ZGR40Cr25Ni20
            • ZGR：耐热铸钢
            • 40：碳名义含量0.4%
            • Cr25：铬名义含量25%Ni20：镍名义含量20%
      • (3). 轧制成品和最终产品
        • 钢板和钢管
        • 型钢
          • 按截面尺寸、形状范围分类
            • 工字钢、槽钢、等边角钢/不等边角钢、H型钢、T型钢
          • 冷弯型钢的表面要求
            • 选择考点
            • 不得有
              • 不得有裂纹、结疤、折叠、夹渣、端面分层
            • 允许有
              • 允许有深度/高度不超过厚度公差之半的局部麻点、划痕及其他轻微缺陷
                • 但应保证型钢缺陷处的最小厚度
        • 钢制法兰
          • 加工合金钢法兰可用材料为锻件、板材、铸件和钢管
          • 石油化工、压力容器钢制法兰用的的材料为板材和锻件
    • 黑色金属材料在建筑给水排水管道的应用
      • 选择考点
      • 1. 生活污水应用铸铁管或非金属管材（如塑料管、混凝土管）
      • 2. 雨水管宜用铸铁管、镀锌/非镀锌钢管、非金属管材
      • 3. 室内热水供应系统应用镀锌钢管、铜管、非金属管材
      • 4. 室内供暖系统应用焊接钢管、镀锌钢管
      • 5. 室外生活给水管道应用镀锌管、给水铸铁管、复合管、塑料管
      • 6. 室外排水管应用排水铸铁管、非金属管材
      • 7. 室外供热管按设计要求来配备
        • 管径≤40mm → 用焊接钢管
        • 管径50～200mm → 用焊接钢管/无缝钢管
        • 管径＞200mm → 用螺旋缝焊接钢管
  • ii. 有色金属材料
    • 定义
      • 即非铁金属，是除铁、锰、铬以外的所有金属统称
      • 常见举例：铝、镁、钛、铜、锆、钴、锌、锡、铅等
    • 应用
      • 铝及铝合金
        • 易出题考点
        • 用于容器
          • 可以生产常压容器、设计压力≤8MPa的压力容器
          • 容器用铝及铝合金材料应具有良好的耐腐蚀性能、力学性能、焊接性能、成型性能，并考虑经济合理性
          • 空气分离设备的铝制件不得接触碱液
            • 选择考点
        • 用于管道
          • 用于设计压力≤1MPa，介质温度≤150℃的工业管道
          • 可输送浓硝酸、磷酸、醋酸、蚁酸、脂肪酸、氢化硫、碳酸氢铵、尿素等介质
            • 会发生钝化效应形成钝化膜，不怕酸
            • 选择考点
          • 可用于深冷装置、液化装置、空分装置和食品冷冻系统的管道
            • 利用了铝良好的导热性
          • 可用于不允许有铁离子污染介质的管道系统
            • 选择考点
            • 铝的金属活性比铁活泼，其将和铁离子发生置换反应置换出铁
      • 铜及铜合金
        • 空气分离设备的黄铜制件不得接触氨气
          • 选择考点
          • 黄铜与氨气在一起会发生反应产生络合物，有爆炸的隐患
      • 镍及镍合金
        • 具有良好的耐腐蚀性，但使用温度上限值受介质或所处环境影响
      • 钛及钛合金
        • 比强度高，较好的抵抗氯离子侵蚀
        • 在甲酸、醋酸、环氧丙烷等化工项目中均采用钛管道输送介质
  • iii. 金属复合材料
    • 1. 金属基复合材料
      • 分类
        • 按增强材料形态分
          • 纤维增强
          • 颗粒增强
          • 晶须增强
        • 按增强材料分
          • 玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、石棉纤维、金属丝
      • 性能特点
        • 高比强度、高比模量、尺寸稳定、耐热性
      • 用途
        • 航空/航天、汽车、电子、先进武器等高性能结构件
    • 2. 金属层状复合材料
      • 分类
        • 钛钢、钛不锈钢、铝钢、铜钢、镍不锈钢、不锈钢碳钢
      • 性能特性
        • 耐腐蚀、耐高温、耐磨损、导热导电性好、阻尼减振、电磁屏蔽；制造成本低
    • 3. 金属与非金属复合材料
      • 钢塑复合管
        • 性能特点
          • 无污染、不混生细菌、内壁光滑、不积垢、水阻小；施工方便、成本低
        • 用途
          • 广泛应用于石油、化工、通信、电力、建筑和地下输气管道
      • 铝塑复合管
        • 性能特点
          • 具有电/磁屏蔽作用，隔热保温性好，重量轻、寿命长；施工方便，成本低
        • 用途
          • 广泛应用于建筑和工业机电工程
• B：非金属材料
  • 类型
    • 1. 硅酸盐材料
      • 水泥、保温棉、陶瓷
      • 砌筑材料
        • 镁质耐火材料用途最广泛
    • 2. 高分子材料
      • 塑料
        • 选择考点
        • 热塑性塑料
          • 定义
            • 加工塑化成型后具有链状线性分子结构，受热后软化，可反复塑制成型
          • 举例
            • 聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯
              • 烯类
          • 优点
            • 加工成型方便、较好的机械性能
          • 缺点
            • 耐热性、刚性差
        • 热固性塑料
          • 定义
            • 加热固化成型后具有网状体型结构，受热后不再软化，强热下发生分解破坏，不可反复成型
          • 举例
            • 酚醛塑料、环氧塑料
          • 优点
            • 耐热性高、受压不宜变形
          • 缺点
            • 机械性能不好，但可加入填料来提高强度
      • 橡胶
        • 高弹性、电绝缘、不透水；但不耐浓酸，能溶于苯、汽油
      • 纤维、涂料、粘结剂
  • 应用
    • 非金属板材
      • 易出题考点
      • 酚醛复合板
        • 适用低、中压空调系统及潮湿环境风管，不适用高压及洁净空调系统、酸碱、防排烟系统
          • 低中潮
      • 聚氨酯复合板
        • 适用低、中、高压洁净空调系统风管，潮湿环境不适用酸碱、防排烟系统
          • 低中高洁潮
      • 玻璃纤维复合板
        • 适用低、中压空调系统风管，不适用洁净空调、酸碱、防排烟、相对湿度90%以上
          • 低中以下
      • 硬聚氯乙烯板材
        • 适用洁净空调系统，酸碱系统的排风系统风管
          • 耐酸碱
      • 技巧：只记忆适用情况
    • 非金属管材
      • 聚乙烯管（PE管）
        • 无毒，可用于输送生活用水
      • 聚丙烯管（PP管）
        • 机械性能高于PE管，但耐低温性差、易老化，常用于流体输送
      • 硬聚氯乙烯管（PVC-U管）
        • 常用于建筑工程排水管、工业废气排污排毒塔、气体液体输送
      • 铝塑复合管（PAP管）
        • 铝合金层（外层）加上述管（内层）的组合
          • 铝合金层增加耐压和抗拉强度
          • 内塑料层采用中密度聚乙烯
            • 可作饮水管
          • 内塑料层采用交联聚乙烯
            • 可用于供暖、高压管道（耐高温、耐高压）
• 本节一般考选择题，分值1分
• 历年真题→ 单选：2009、11、15、16`