【機(jī)電實(shí)務(wù)】達(dá)為 教材精講班教案 01-第1章-1.1-機(jī)電工程常用材料（一）

一級(jí)建造師機(jī)電工程管理與實(shí)務(wù)課程精講班第1篇機(jī)電工程技術(shù)第1章 機(jī)電工程常用材料與設(shè)備考點(diǎn)2020202120222023材料√√√√設(shè)備√√√√機(jī)電工程常用材料1.1.1金屬材料的分類及應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)一?金屬材料1?黑色金屬材料分類(1)黑色金屬(鋼鐵材料)包括:純鐵?鑄鐵?碳素鋼(非合金鋼)和合金鋼?廣義的黑色金屬還包括鉻?錳及其他合金?(2)鑄鐵和鋼都是鐵和碳的合金,其區(qū)別是含碳量和內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)不同?(3)工業(yè)用鋼按化學(xué)成分可分為碳素鋼和合金鋼兩大類?(4)除碳以外,鑄鐵還含有較多的Si?Mn和其他一些雜質(zhì)元素?2.黑色金屬材料的應(yīng)用1)碳素鋼(非合金鋼)(1)碳素結(jié)構(gòu)鋼?可分為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼和優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼兩類?(2)優(yōu)質(zhì)碳素鋼?(3)碳素工具鋼?用于制作刃具?模具和量具的碳素鋼?(4)易切削結(jié)構(gòu)鋼?(5)工程用鑄造碳鋼?2)低合金鋼(1)低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼?(2)低合金耐熱鋼?3)合金鋼(1)工程結(jié)構(gòu)用合金鋼:工程和建筑結(jié)構(gòu)用的合金鋼,包括可焊接的高強(qiáng)度合金結(jié)構(gòu)鋼?合金鋼筋鋼?鐵道用合金鋼?地質(zhì)石油鉆探用合金鋼?壓力容器用合金鋼?高錳耐磨鋼?(2)機(jī)械結(jié)構(gòu)用合金鋼:主要包括合金結(jié)構(gòu)鋼/彈簧鋼?(3)軸承鋼:用來(lái)制造軸承的鋼?(4)合金工具鋼與高速鋼:通常用作高速切削工具,簡(jiǎn)稱高速鋼?(5)不銹鋼與耐熱鋼通常稱耐大氣?蒸汽和水等弱腐蝕性介質(zhì)腐蝕的鋼為不銹鋼?稱耐酸?堿?鹽等化學(xué)浸蝕性介質(zhì)腐蝕的鋼為耐酸鋼?因此習(xí)慣上將不銹耐酸鋼簡(jiǎn)稱為不銹鋼?不銹鋼并不一定耐酸,而耐酸鋼也并非一定耐銹?(6)特殊物理性能鋼(7)鑄造合金鋼4)鑄鐵(1)根據(jù)碳在鑄鐵中存在形式的不同,鑄鐵可分為:白口鑄鐵?灰口鑄鐵和麻口鑄鐵?(2)根據(jù)鑄鐵中石墨形態(tài)不同,鑄鐵可分為普通灰鑄鐵?可鍛鑄鐵?球墨鑄鐵?蠕墨鑄鐵?(3)根據(jù)鑄鐵中金屬元素的不同可分為普通鑄鐵和合金鑄鐵?3?有色金屬及合金材料的分類(1)狹義的有色金屬又稱非鐵金屬,是鐵?錳?鉻以外的所有金屬的統(tǒng)稱?廣義的有色金屬還包括有色合金?(2)有色合金是以一種有色金屬為基體(通常大于50%),加入一種或幾種其他元素而構(gòu)成的合金?有色金屬通常指除去鐵(有時(shí)也除去錳和鉻)和鐵基合金以外的所有金屬?(3)有色合金的強(qiáng)度和硬度一般比純金屬高,電阻比純金屬大?電阻溫度系數(shù)小,具有良好的綜合機(jī)械性能?(4)常用的有色合金:鋁合金?銅合金?鎂合金?鎳合金?錫合金?鉭合金?鈦合金?鋅合金?鉬合金?鋯合金等?(5)有色金屬可分為重金屬?輕金屬?貴金屬及稀有金屬?①輕金屬:密度小于4500kg/m3,如鋁?鎂?鉀?鈉?鈣?鍶?鋇等?②重金屬:密度大于4500kg/m3,如銅?鎳?鈷?鉛?鋅?錫?銻?鉍?鎘?汞等?③貴金屬:如金?銀及鉑族金屬?④稀有輕金屬,如鋰?銣?銫等;稀有難熔金屬,如鈦?鋯?鉬?鎢等;稀有分散金屬,如鎵?銦?鍺等;稀土金屬,如鈧?釔?鑭系金屬;放射性金屬,如鐳?鈁?釙及阿系元素中的鈾?鈦等?4?有色金屬及合金材料的應(yīng)用1)鋁合金(2)有較高的強(qiáng)度,比強(qiáng)度接近高合金鋼,比剛度超過(guò)鋼,有良好的鑄造性能和塑性加工性能,良好的導(dǎo)電?導(dǎo)熱性能,良好的耐蝕性和可焊性,可作結(jié)構(gòu)材料使用,在航天?航空?交通運(yùn)輸?建筑?機(jī)電?輕化和日用品中有著廣泛的應(yīng)用?(3)鋁合金按其成分和加工方法又分為變形鋁合金和鑄造鋁合金?2)銅合金按合金成分劃分,可分為非合金銅和合金銅?按功能特性劃分,有導(dǎo)電導(dǎo)熱用銅合金?結(jié)構(gòu)用銅合金等?按材料形成方法劃分,可分為鑄造銅合金和變形銅合金?(2)黃銅黃銅是由銅和鋅所組成的合金?只是由銅?鋅二元合金組成的黃銅稱作普通黃銅或稱簡(jiǎn)單黃銅?三元以上合金組成的黃銅稱特殊黃銅或稱復(fù)雜黃銅?壓力加工用的黃銅稱為變形黃銅?特殊黃銅又叫特種黃銅,它強(qiáng)度高?硬度大?耐化學(xué)腐蝕性強(qiáng)?(3)青銅青銅是以錫為主要添加元素的銅合金?除黃銅?白銅以外的銅合金均稱為青銅?(4)白銅白銅是以鎳為主要添加元素的銅合金?銅鎳二元合金稱普通白銅;加有錳?鐵?鋅?鋁等元素的白銅合金稱復(fù)雜白銅?3)鋅的特性及應(yīng)用(1)鋅的特性金屬鋅具有良好的壓延性?耐磨性?抗腐蝕性?鑄造性,且有很好的常溫機(jī)械性?(2)鍍鋅:起到美觀?防銹等作用的表面處理技術(shù)?(3)鋅合金:其強(qiáng)度和硬度均大為提高,其抗蠕變性能也大幅度被提高?鋅可以用來(lái)制作電池?鋅具有良好的抗電磁場(chǎng)性能,在射頻干擾的場(chǎng)合,鋅板是一種非常有效的屏蔽材料,同時(shí)由于鋅是非磁性的,適合做儀器儀表零件及儀表殼體和錢幣,另外,鋅自身及與其他金屬碰撞不會(huì)發(fā)生火花,適合做井下防爆器材?5?常用金屬?gòu)?fù)合材料的類型及應(yīng)用1)金屬基復(fù)合材料的類型及應(yīng)用按用途結(jié)構(gòu)復(fù)合材料與功能復(fù)合材料按增強(qiáng)材料形態(tài)纖維增強(qiáng)、顆粒增強(qiáng)和晶須增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料按金屬基體鋁基、鈦基、鎳基、鎂基、耐熱金屬基按增強(qiáng)材料玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、石棉纖維、金屬絲等(2)金屬基復(fù)合材料的應(yīng)用金屬基復(fù)合材料具有高比強(qiáng)度?高比模量?尺寸穩(wěn)定性?耐熱性等主要性能特點(diǎn)?【例-多選題】金屬基復(fù)合材料的主要性能特點(diǎn)包括()?A.耐熱性B.耐腐蝕性C.高比強(qiáng)度D.高比模量E.高阻尼性答案:ACD2)金屬層狀復(fù)合材料的分類及應(yīng)用1.金屬層狀復(fù)合材料的分類包括鈦鋼?鋁鋼?銅鋼?鈦不銹鋼?鎳不銹鋼?不銹鋼碳鋼等復(fù)合材料?2.金屬層狀復(fù)合材料的應(yīng)用具有耐腐蝕?耐高溫?耐磨損?導(dǎo)熱導(dǎo)電性好?阻尼減振?電磁屏蔽,且制造成本低等特點(diǎn)?【例-單選題】下列不屬于金屬層狀復(fù)合材料的特點(diǎn)的是()?A.阻尼減振B.耐腐蝕C.電磁屏蔽D.尺寸穩(wěn)定答案:D3)金屬與非金屬?gòu)?fù)合材料的特點(diǎn)及應(yīng)用特點(diǎn)用途鋼塑復(fù)合管既有鋼管的強(qiáng)度和剛度，又有塑料管的耐化學(xué)腐蝕，具有無(wú)污染、不混生細(xì)菌、內(nèi)壁光滑、不積垢、水阻小、施工方便、成本低等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于石油、化工、建筑、通信、電力和地下輸氣管道等領(lǐng)域。鋁塑復(fù)合管有與金屬管材相當(dāng)