1H411000　机电工程常用材料及工程设备

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　　1H411010　机电工程常用材料

　　1H411011　常用金属材料的类型及应用

　　一、黑色金属材料的类型及应用

　　（一）黑色金属材料的类型

　　黑色金属（钢铁）材料以铁和碳为主要元素组成的合金，含碳量一般在 2%以下，并含有其他元素

的材料。

　　黑色金属（钢铁）材料通常分为：生铁、钢、半成品和最终产品。

　　1.生铁

　　生铁是在熔融条件下可处理成钢或铸铁。

　　生铁分为炼钢用生铁、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

　　按化学成分分类为：非合金钢、低合金钢、合金钢。

　　（1）低合金钢按主要质量等级分类为：普通质量低合金钢、优质低合金钢、特殊质量低合金钢。

　　（2）合金钢按主要质量等级分类为：优质合金钢、特殊质量合金钢。

　　3.铸铁

　　铸铁牌号采用以化学成分或力学性能的表示方法。例如：抗磨球墨铸铁牌号为 QTM　Mn8－300。

　　4.铸钢

　　合金铸钢分为耐热铸钢、耐蚀铸钢、耐磨铸钢。

　　了解各种钢的代号。

　　（二）黑色金属材料的应用

　　1.钢板和钢管

　　例如，建筑管道材料的应用：

　　（1）生活污水应使用铸铁管或非金属管材（塑料管、混凝土管）。

　　（4）室内供暖系统应用焊接钢管和镀锌钢管。

　　（5）室外生活给水管道应采用镀锌管、给水铸铁管、复合管或塑料管。

　　（7）室外供热管网的管材应按设计要求。当设计未注明时，应符合下列规定：

　　管径小于或等于 40mm 时，应使用焊接钢管；

　　管径为 50～200mm 时，应使用焊接钢管或无缝钢管；

　　管径大于 200mm 时，应使用螺旋缝焊接钢管。

　　2.型钢

　　（1）型钢按截面尺寸、形状范围将型钢分为：工字钢、槽钢、等边角钢、不等边角钢、H 型钢和 T 型

钢等。

　　（2）型钢表面不得有裂纹、结疤、折叠、夹渣和端面分层，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。

　　3.法兰

　　钢制法兰可用锻件、板材、铸件和钢管材料加工；石油化工、压力容器钢制法兰用的材料为板材和

锻件。

　　4.阀门

　　钢制阀门包含：阀体、阀盖或盖板等承压件。

　　二、有色金属的类型及应用

　　（一）有色金属材料的类型

　　1.有色金属又称为非铁金属，是铁、锰、铬以外的所有金属的统称。

　　（二）有色金属材料的应用

　　1.铝及铝合金

　　（1）容器

　　1）可以生产常压容器和设计压力不大于

8MPa

的压力容器。

　　2）容器用铝及铝合金材料应当具有良好的耐蚀性能、力学性能、焊接性能、成型性能及其他工艺性

能和物理性能，能满足容器的使用与制造要求，并考虑经济合理性。

　　3）空气分离设备的铝制件不得接触碱液。

　　（2）管道

　　1）铝及铝合金管一般用于设计压力不大于

1MPa ，介质温度不超过

150℃ 的工业管道，可输送浓硝

酸、醋酸、蚁酸、磷酸、脂肪酸、硫化氢、碳酸氢铵、尿素等介质。

　　2）铝及铝合金管可用于深冷装置、液化装置、空分装置及食品冷冻等管道系统。

　　3）铝及铝合金管可用于不允许有铁离子污染介质的管道系统。

　　2.铜及铜合金

　　（1）空调与制冷设备

　　（2）空气分离设备

　　空气分离设备的黄铜制件不得接触氨气。

　　三、常用金属复合材料的类型及应用

　　（一）金属基复合材料的类型及应用

　　1.金属基复合材料的类型

　　按增强材料形态可分为纤维增强、颗粒增强和晶须增强金属基复合材料。

　　按增强材料可分为玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、石棉纤维、金属丝等。

　　2.金属基复合材料的应用

　　金属基复合材料具有高比强度、高比模量、尺寸稳定性、耐热性等主要性能特点。用于制造各种航天、

航空、汽车、电子、先进武器系统等高性能结构件。

　　（二）金属层状复合材料的分类及应用

　　1.金属层状复合材料的分类

　　包括钛钢、铝钢、铜钢、钛不锈钢、镍不锈钢、不锈钢碳钢等复合材料。

　　2.金属层状复合材料的应用

　　具有耐腐蚀、耐高温、耐磨损、导热导电性好、阻尼减振、电磁屏蔽，且制造成本低等特点。

　　（三）金属与非金属复合材料的特点及应用

　　1.钢塑复合管既有钢管的强度和刚度，又有塑料管的耐化学腐蚀，具有无污染、不混生细菌、内壁

光滑、不积垢、水阻小、施工方便、成本低等优点。广泛应用于石油、化工、建筑、通信、电力和地下输气管

道等领域。

　　2.铝塑复合管有与金属管材相当的强度，具有电屏蔽和磁屏蔽作用、隔热保温性好、重量轻、寿命

长、施工方便、成本低等优点。广泛应用于建筑、工业等机电工程中。

　　【例题】（2019 真题）下列管材中，属于金属层状复合材料的是（　）。

　　A.镍基合金钢管

　　B.衬不锈钢复合钢管

　　C.钢塑复合钢管

　　D.衬聚四氟乙烯钢管

『正确答案』B

『答案解析』本题考查的是常用金属复合材料的类型及应用。金属层状复合材料的分类。包括钛钢、

铝钢、铜钢、钛不锈钢、镍不锈钢、不锈钢碳钢等复合材料。

　　1H411012　常用非金属材料的类型及应用

　　—、硅酸盐材料的类型及应用

　　包括水泥、保温棉、砌筑材料和陶瓷等。

　　二、高分子材料的类型及应用

　　高分子材料包括：塑料、橡胶、纤维、涂料、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。

　　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。

　　【例题】（2015 真题）下列塑料中，不属于热塑性塑料的是（　）。

　　A.聚氯乙烯

　　B.聚苯乙烯

　　C.聚丙烯

　　D.环氧塑料

『正确答案』D

『答案解析』本题考查的是高分子材料的类型及应用。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。所以，选择 D。

　　三、非金属材料的类型及应用

　　（一）非金属板材的类型及应用

　　1.酚醛复合板材适用制作低、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制作低、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制作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制作洁净室含酸碱的排风系统风管。

风管材料适用范围不适用范围

酚醛复合板材低、中压空调系统、潮湿环境高压、洁净空调、酸碱性、防排烟

聚氨酯复合板材低、中、高压洁净空调系统、潮湿环

境酸碱性、防排烟

玻璃纤维复合板

材中压以下空调系统洁净空调、酸碱性、防排烟、湿度90%以

上

硬聚氯乙烯板材洁净室含酸碱的排风系统　

　　【例题】（2016 真题）下列非金属风管材料中，适用于酸碱性环境的是（　）。

　　A.聚氨脂复合板材

　　B.酚醛复合板材

　　C.硬聚氯乙烯板材

　　D.玻璃纤维复合板材

zz『正确答案』C

『答案解析』本题考查的是非金属材料应用。硬聚氯乙烯风管适用于洁净室含酸碱的排风系统。

　　（二）非金属管材的类型及应用

　　2.（1）聚乙烯管（PE管）：无毒，可用于输送生活用水（给水管）。

　　（2）聚丙烯管（PP 管）：刚性、强度、硬度和弹性等机械性能均高于聚乙烯，但其耐低温性差、易

老化，常用于流体输送。

　　（3）硬聚氯乙烯管（PVC－U管）：硬聚氯乙烯排水管及管件用于建筑工程排水，在耐化学性和

耐热性能满足工艺要求的条件下，此种管材也可用于化工、纺织等工业废气排污排毒塔、气体液体输送

等。

　　（4）铝塑复合管（PAP 管）：铝合金层增加耐压和抗拉强度，使管道容易弯曲而不反弹。外塑料

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　　1H411010　机电工程常用材料　　1H411011　常用金属材料的类型及应用　　一、黑色金属材料的类型及应用　　（一）黑色金属材料的类型　　黑色金属（钢铁）材料以铁和碳为主要元素组成的合金，含碳量一般在2%以下，并含有其他元素的材料。　　黑色金属（钢铁）材料通常分为：生铁、钢、半成品和最终产品。　　1.生铁　　生铁是在熔融条件下可处理成钢或铸铁。　　生铁分为炼钢用生铁、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　　按化学成分分类为：非合金钢、低合金钢、合金钢。　　（1）低合金钢按主要质量等级分类为：普通质量低合金钢、优质低合金钢、特殊质量低合金钢。　　（2...

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