造價(jià)工程師安裝基礎(chǔ)精講班講義

第7頁(yè)/共7頁(yè)建設(shè)工程技術(shù)與計(jì)量(安裝工程)復(fù)習(xí)導(dǎo)言教材知識(shí)體系簡(jiǎn)介2017年全國(guó)造價(jià)工程師執(zhí)業(yè)資格考試——建設(shè)工程技術(shù)與計(jì)量（安裝工程部分）所使用的教材為2017年版新編教材。2017年版教材同上一版（2013年版）教材相比，修改幅度不大，仍沿用了以往的整體格局以及絕大部分的知識(shí)內(nèi)容，只有某些細(xì)節(jié)知識(shí)點(diǎn)做了更新與修改。具體而言，教材知識(shí)內(nèi)容仍由兩部分組成：第一部分為通用知識(shí)，考生必須回答該試卷部分的所有題目；第二部分為專業(yè)選考知識(shí)，考生可以根據(jù)自己的專業(yè)背景或?qū)嶋H工作情況從此部分題目選擇回答。第一部分為通用知識(shí)包括第一章至第四章內(nèi)容。第一章安裝工程材料，包括四節(jié)，是從材料角度介紹的安裝工程的基礎(chǔ)知識(shí)；第二章安裝工程施工技術(shù)，也是四節(jié)，也是基礎(chǔ)知識(shí)，但是從施工技術(shù)角度介紹的；第三章安裝工程計(jì)量，是計(jì)價(jià)理論在安裝工程的應(yīng)用；第四章通用安裝工程，即無(wú)論什么專業(yè)，都常常涉及到的安裝工程，是前三章的綜合與應(yīng)用。這四章構(gòu)成了通用知識(shí)，也就是試卷中的必考部分，即無(wú)論什么專業(yè)，都必須掌握的知識(shí)。第五章與第六章構(gòu)成了專業(yè)知識(shí)，即管道與設(shè)備專業(yè)和電氣和自動(dòng)化控制專業(yè)，這是安裝工程兩大主要專業(yè)。各章節(jié)知識(shí)構(gòu)成詳見(jiàn)圖1所示。圖1安裝工程知識(shí)脈絡(luò)體系圖2017年考試趨勢(shì)分析2017年的考試采用新教材，但仍然沿用2013年版考試大綱，因此以往試題規(guī)律仍然有效。我們預(yù)計(jì)2017年考試趨勢(shì)如下。1.試題結(jié)構(gòu)。根據(jù)2013年版大綱以及前歷年真題分析，2017年試題仍由兩大部分組成：必考部分與選考部分。必考試題出自教材第一至第四章，總分為70分，分單選和多選兩部分，單選40題，每題1分，多選20題，每題1.5分。其中第四章是考核重點(diǎn)，預(yù)計(jì)出題分值應(yīng)在30分左右；第一章與第二章出題分值大體相當(dāng)，在17分左右；第三章出題分值應(yīng)最少，預(yù)計(jì)在6分左右。選考題出自第五章和第六章，每章出20題，每題1.5分，為混選題，即既有單選題又有多選題，考生從該40題中任選20題做答。2.考試難度。從2013年采用新版大綱起，本科目考試難度是逐漸下降的，2016年較2013年試題難度有較大下降。我們預(yù)計(jì)2017年試題難度與2016年試題難度相當(dāng)。但還是較2012年及以前試題難度有所增加。這是由以下三方面造成的：第一，選考專業(yè)由三個(gè)減少為兩個(gè)，可選題目由60個(gè)減為40個(gè)，這意味著以往只要會(huì)1/3（20題/60題）即可得選做部分的滿分（30分），今年得會(huì)做1/2（20題/40題）才能得到30分的滿分。第二，從第四章起至第六章，每章都增加了相應(yīng)部分的“計(jì)量規(guī)則”。雖然出題量不會(huì)太大（2016年第四章計(jì)量規(guī)則4題，5.5分；第五章計(jì)量規(guī)則4題，6分；第六章沒(méi)有出計(jì)量規(guī)則），但是“計(jì)量規(guī)則”沒(méi)重點(diǎn)，每條都一樣重要，理論上講都得會(huì)，這無(wú)疑增加了考試難度。第三，近年來(lái)多知識(shí)點(diǎn)集成的考題比重越來(lái)越大，且備選答案的正確與否的宜辨度越來(lái)越低。這些無(wú)疑增大了試題的難度。三、復(fù)習(xí)建議安裝工程科目的考試一直保持著持續(xù)的特征，即專業(yè)知識(shí)跨度大、知識(shí)點(diǎn)分布多且繁雜，不易記憶掌握，這是本科目考試不利之處。但是，同其它科目相比，本科目有一個(gè)十分有利的地方，就是選考內(nèi)容。所以復(fù)習(xí)方法是本科目考試成功的重要決定因素之一。鑒于此，我們根據(jù)多年輔導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)，提出以下復(fù)習(xí)建議，以供學(xué)員復(fù)習(xí)時(shí)參考：1.注意把握知識(shí)脈絡(luò)體系，盡量建立章與章之間、每一章中節(jié)與節(jié)之間知識(shí)的聯(lián)系。當(dāng)復(fù)習(xí)某一具體知識(shí)點(diǎn)時(shí)要清楚該知識(shí)點(diǎn)在本教材知識(shí)體系圖中的位置（哪一章、哪一節(jié)、哪一標(biāo)題下），注意平行知識(shí)點(diǎn)之間的比較、記憶。這樣復(fù)習(xí)不僅記憶清晰，達(dá)到事半功倍的效果，還可以應(yīng)付“相近知識(shí)點(diǎn)比較”的題型。2.在浩瀚的知識(shí)海洋中，注意重點(diǎn)地把握各知識(shí)要點(diǎn)。為了便于廣大學(xué)員復(fù)習(xí)，我們根據(jù)考綱的要求和以往的復(fù)習(xí)指導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)，將本科目的考核要點(diǎn)匯集于本精講班講義。3.復(fù)習(xí)重點(diǎn)放在第一至第四章，即必考的通用知識(shí)。原因有二：（1）前四章必考內(nèi)容考點(diǎn)更為密集，重點(diǎn)更為突出；（2）后兩章選考內(nèi)容篇幅較大，考點(diǎn)更為飄逸，尤其最近三年這一特點(diǎn)更為突出。4.選考部分的復(fù)習(xí)。雖然選考內(nèi)容同必考內(nèi)容相比，為非重點(diǎn)，但并非不復(fù)習(xí)，設(shè)置選考部分是本科目考試的一個(gè)特色，也是同其它科目相比的優(yōu)勢(shì)所在?？忌梢栽?0道選考題中，只選擇自己會(huì)的、容易答的20道題目作答，而不必一一作答。復(fù)習(xí)選考知識(shí)內(nèi)容時(shí)，考生根據(jù)自己的專業(yè)背景知識(shí)或?qū)嶋H工作經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)可選取這樣的復(fù)習(xí)戰(zhàn)略：第五、六兩章中任一章，重點(diǎn)復(fù)習(xí)，重點(diǎn)掌握；另一章可作為輔助復(fù)習(xí)，掌握一些簡(jiǎn)單易記的知識(shí)要點(diǎn)。5.在復(fù)習(xí)心態(tài)上，我們希望廣大考生抱著一顆平和的心態(tài)，孜孜不倦、鍥而不舍。由于本科目跨越十多個(gè)專業(yè)，所以大部分知識(shí)內(nèi)容可能是考生所不熟悉的，因此在復(fù)習(xí)時(shí)，考生不要期望復(fù)習(xí)一兩遍就能爛熟于心，要不斷反復(fù)地復(fù)習(xí)。一分耕耘，一分收獲；“過(guò)”與“不過(guò)”往往是一步之遙。6.最后，為了便于學(xué)員了解教材各章節(jié)內(nèi)容的考試分值的權(quán)重，我們匯總分析了最近三年本科目考試的試題知識(shí)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。學(xué)員可以對(duì)照相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，分配自己的時(shí)間和經(jīng)歷，進(jìn)行有效的復(fù)習(xí)。五、2014、2015、2016年考試各章節(jié)考核知識(shí)點(diǎn)分值分布統(tǒng)計(jì)（一）2014年考試各章節(jié)考核知識(shí)點(diǎn)分值分布統(tǒng)計(jì)1．必做部分：章節(jié)單選題數(shù)多選題數(shù)總題數(shù)分值分值所占比例（%）第一章第一節(jié)建設(shè)工程材料426710.0第二節(jié)安裝工程常用材料2133.55.0第三節(jié)安裝工程常用管件和附件3144.56.4第四節(jié)常用電氣和通信材料1122.53.6小計(jì)1051517.525.0第二章第一節(jié)切割與焊接4155.57.9第二節(jié)除銹、防腐蝕和絕熱工程2133.55.0第三節(jié)2133.55.0第四節(jié)輔助項(xiàng)目2133.55.0小計(jì)104141622.9第三章第一節(jié)建筑安裝編碼體系10111.4第二節(jié)安裝工程計(jì)量1345.57.9小計(jì)2356.59.3第四章第一節(jié)機(jī)械設(shè)備安裝426710.0第二節(jié)熱力設(shè)備安裝3144.56.4第三節(jié)靜置設(shè)備與工藝金屬結(jié)構(gòu)工程3144.56.4第四節(jié)消防工程426710.0第五節(jié)電氣照明及動(dòng)力設(shè)備安裝426710.0小計(jì)188263042.8合計(jì)402060701002.專業(yè)選做部分章節(jié)題數(shù)分值分值占本專業(yè)（%）第五章第一節(jié)給排水、采暖、燃?xì)夤こ贪惭b710.535第二節(jié)通風(fēng)空調(diào)工程安裝6930第三節(jié)工業(yè)管道工程710.535合計(jì)2030100第六章第一節(jié)電氣工程6930第二節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)57.525第三節(jié)通信設(shè)備及線路工程4620第四節(jié)樓宇智能化工程57.525合計(jì)2030100（二）2015年考試各章節(jié)考核知識(shí)點(diǎn)分值分布統(tǒng)計(jì)1．必做部分：章節(jié)單選題數(shù)多選題數(shù)總題數(shù)分值分值所占比例（%）第一章第一節(jié)建設(shè)工程材料426710.0第二節(jié)安裝工程常用材料2133.55.0第三節(jié)安裝工程常用管件和附件3144.56.4第四節(jié)常用電氣和通信材料1122.53.6小計(jì)1051517.525.0第二章第一節(jié)切割與焊接4155.57.9第二節(jié)除銹、防腐蝕和絕熱工程2133.55.0第三節(jié)2133.55.0第四節(jié)輔助項(xiàng)目2133.55.0小計(jì)104141622.9第三章第一節(jié)建筑安裝編碼體系00000第二節(jié)安裝工程計(jì)量2356.59.3小計(jì)2356.59.3第四章第一節(jié)機(jī)械設(shè)備安裝527811.4第二節(jié)熱力設(shè)備安裝3144.56.4第三節(jié)靜置設(shè)備與工藝金屬結(jié)構(gòu)工程2133.55第四節(jié)消防工程426710.0第五節(jié)電氣照明及動(dòng)力設(shè)備安裝426710.0小計(jì)188263042.8合計(jì)402060701002.專業(yè)選做部分章節(jié)題數(shù)分值分值占本專業(yè)（%）第五章第一節(jié)給排水、采暖、燃?xì)夤こ贪惭b710.535第二節(jié)通風(fēng)空調(diào)工程安裝710.535第三節(jié)工業(yè)管道工程6930合計(jì)2030100第六章第一節(jié)電氣工程6930第二節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)57.525第三節(jié)通信設(shè)備及線路工程4620第四節(jié)樓宇智能化工程57.525合計(jì)2030100（三）2016年考試各章節(jié)考核知識(shí)點(diǎn)分值分布統(tǒng)計(jì)1．必做部分：章節(jié)單選題數(shù)多選題數(shù)總題數(shù)分值分值所占比例（%）第一章第一節(jié)建設(shè)工程材料32568.6第二節(jié)安裝工程常用材料5166.59.3第三節(jié)安裝工程常用管件和附件1122.53.5第四節(jié)常用電氣和通信材料1122.53.6小計(jì)1051517.525.0第二章第一節(jié)切割與焊接4155.57.9第二節(jié)除銹、防腐蝕和絕熱工程2133.55.0第三節(jié)2133.55.0第四節(jié)輔助項(xiàng)目2133.55.0小計(jì)104141622.9第三章第一節(jié)建筑安裝編碼體系00000第二節(jié)安裝工程計(jì)量2356.59.3小計(jì)2356.59.3第四章第一節(jié)機(jī)械設(shè)備安裝426710.0第二節(jié)熱力設(shè)備安裝3144.56.4第三節(jié)靜置設(shè)備與工藝金屬結(jié)構(gòu)工程2133.55.0第四節(jié)消防工程426710.0第五節(jié)電氣照明及動(dòng)力設(shè)備安裝426710.0小計(jì)188263042.8合計(jì)402060701002.專業(yè)選做部分章節(jié)題數(shù)分值分值占本專業(yè)（%）第五章第一節(jié)給排水、采暖、燃?xì)夤こ贪惭b710.535第二節(jié)通風(fēng)空調(diào)工程安裝710.535第三節(jié)工業(yè)管道工程6930合計(jì)2030100第六章第一節(jié)電氣工程6930第二節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)57.525第三節(jié)通信設(shè)備及線路工程4620第四節(jié)樓宇智能化工程57.525合計(jì)2030100第一章安裝工程材料主要內(nèi)容建設(shè)工程材料安裝工程常用材料安裝工程常用管件和附件常用電氣和通信材料考綱要求工程材料的分類、性能和用途；型材、板材、管材和焊接常用材料的種類、性能和用途；防腐、絕熱和耐火主要材料的種類、性能和適用范圍；常用管件、法蘭、閥門及其他附件的種類、性能和適用范圍；常用電氣、有線通信材料及器材的種類、性能和用途。第一節(jié)建設(shè)工程材料工程材料種類繁多，應(yīng)用廣泛，有著多種不同的分類方法。一般將工程材料按化學(xué)成分劃分為金屬材料、非金屬材料和復(fù)合材料三大類，如表1.1.1所示。表1.1.1常用的工程材料分類金屬材料黑色金屬鐵、碳素鋼、合金鋼有色金屬鋁、鉛、銅、鎂和鎳等及其合金非金屬材料無(wú)機(jī)非金屬材料耐火材料耐火砌體材料、耐火水泥及耐火混凝土耐火隔熱材料硅藻土、蛭石、玻璃纖維（又稱礦渣棉）、石棉制品耐蝕（酸）非金屬材料鑄石、石墨、耐酸水泥、天然耐酸石材和玻璃等陶瓷材料電器絕緣陶瓷、化工陶瓷、結(jié)構(gòu)陶瓷和耐酸陶瓷等高分子材料橡膠天然橡膠、丁苯橡膠、氯丁橡膠、硅橡膠等塑料聚四氟乙烯、ABS、聚丙烯、聚砜和聚乙烯等合成纖維聚酯纖維和聚酰胺纖維等復(fù)合材料無(wú)機(jī)-有機(jī)材料玻璃纖維增強(qiáng)塑料、聚合物混凝土、瀝青混凝土等非金屬-金屬材料鋼筋混凝土、鋼絲網(wǎng)水泥、塑鋁復(fù)合管、鋁箔面油氈等其他復(fù)合材料水泥石棉制品、不銹鋼包覆鋼板等一、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)上把金屬及其合金分為黑色金屬材料和有色金屬材料兩大部分。（一）黑色金屬黑色金屬材料一般是指鐵和以鐵為基的合金，即鋼鐵材料。鋼鐵材料是工業(yè)中應(yīng)用最廣、用量最多的金屬材料。含碳量小于2.11%（重量）的鐵合金稱為鋼；而含碳量大于2.11%（重量）的鐵合金稱為生鐵。鋼和鑄鐵中除了含鐵、碳以外，還含有一些其他元素，其中一類是雜質(zhì)元素，如硫、磷、氧、氮等；另一類是根據(jù)使用性能和工藝性能的需要，在其生產(chǎn)過(guò)程中適量添加的合金元素，常見(jiàn)有鉻、鎳、錳和鈦等，鐵碳合金中加入這些合金元素就成為合金鋼或合金鑄鐵。1.鋼的分類和用途鋼中主要化學(xué)元素為鐵，另外還含有少量的碳、硅、錳、硫、磷、氧和氮等，這些少量元素對(duì)鋼的性質(zhì)影響很大。鋼中碳的含量對(duì)鋼的性質(zhì)有決定性影響，含碳量低的鋼材強(qiáng)度較低，但塑性大，延伸率和沖擊韌性高，質(zhì)地較軟，易于冷加工、切削和焊接；含碳量高的鋼材強(qiáng)度高（當(dāng)含碳量超過(guò)1.00%時(shí)，鋼材強(qiáng)度開(kāi)始下降）、塑性小、硬度大、脆性大和不易加工。硫、磷為鋼材中有害元素，含量較多就會(huì)嚴(yán)重影響鋼材的塑性和韌性，磷使鋼材顯著產(chǎn)生冷脆性，硫則使鋼材產(chǎn)生熱脆性。硅、錳等為有益元素，它們能使鋼材強(qiáng)度、硬度提高，而塑性、韌性不顯著降低。鋼材的力學(xué)性能（如抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、沖擊韌度和硬度等）取決于鋼材的成分和金相組織。鋼材的成分一定時(shí)，其金相組織主要取決于鋼材的熱處理，如退火、正火、淬火加回火等，其中淬火加回火的影響最大。例題1．鋼中含有的碳、硅、錳、硫、磷等元素對(duì)鋼材性能影響正確的為（）。A．當(dāng)含碳量超過(guò)1.00%時(shí)，鋼材強(qiáng)度下降，塑性大、硬度小、易加工B．硫、磷含量較高時(shí)，會(huì)使鋼材產(chǎn)生熱脆和冷脆性，但對(duì)其塑性、韌性影響不大C．硅、錳能夠在不顯著降低塑性、韌性的情況下，提高鋼材的強(qiáng)度和硬度D．錳能夠提高鋼材的強(qiáng)度和硬度，而硅則會(huì)使鋼材塑性、韌性顯著降低答案：C解析：鋼中碳的含量對(duì)鋼的性質(zhì)有決定性影響，含碳量低的鋼材強(qiáng)度較低，但塑性大，延伸率和沖擊韌性高，質(zhì)地較軟，易于冷加工、切削和焊接；含碳量高的鋼材強(qiáng)度高（當(dāng)含碳量超過(guò)1.00%時(shí)，鋼材強(qiáng)度開(kāi)始下降）、塑性小、硬度大、脆性大和不易加工。硫、磷為鋼材中有害元素，含量較多就會(huì)嚴(yán)重影響鋼材的塑性和韌性，磷使鋼材顯著產(chǎn)生冷脆性，硫則使鋼材產(chǎn)生熱脆性。硅、錳等為有益元素，它們能使鋼材強(qiáng)度、硬度提高，而塑性、韌性不顯著降低。例題2.鋼中碳的含量超過(guò)1.00%時(shí)，鋼材的性能表現(xiàn)為（）。A．塑性大B．強(qiáng)度下降C．硬度大D．易于加工【答案】B【解析】鋼中主要化學(xué)元素為鐵，另外還含有少量的碳、硅、錳、硫、磷、氧和氮等，這些少量元素對(duì)鋼的性質(zhì)影響很大。鋼中碳的含量對(duì)鋼的性質(zhì)有決定性影響，含碳量低的鋼材強(qiáng)度較低，但塑性大，延伸率和沖擊韌性高，質(zhì)地較軟，易于冷加工、切削和焊接；含碳量高的鋼材強(qiáng)度高（當(dāng)含碳量超過(guò)1.00%時(shí)，鋼材強(qiáng)度開(kāi)始下降）、塑性小、硬度大、脆性大和不易加工。硫、磷為鋼材中有害元素，含量較多就會(huì)嚴(yán)重影響鋼材的塑性和韌性，磷使鋼材顯著產(chǎn)生冷脆性，硫則使鋼材產(chǎn)生熱脆性。硅、錳等為有益元素，它們能使鋼材強(qiáng)度、硬度提高，而塑性、韌性不顯著降低。例題3.鋼的成分確定后，其力學(xué)性能主要取決于（）。A．鋼的沖擊韌性B．碳的含量C．有害元素含量D．鋼的金相組織答案：D．鋼的金相組織例題4.能夠使鋼材的強(qiáng)度、硬度提高，而塑性、韌性不顯著降低的化學(xué)元素為（）。A.碳B.硅C.磷D.硫答案：B.硅（1）鋼分類。（2）鋼牌號(hào)的表示方法?！朵撹F產(chǎn)品牌號(hào)表示方法》(GB/T211-2008)中規(guī)定：1）碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼。碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)通常由四部分組成：第一部分：前綴符號(hào)＋強(qiáng)度值（以N/mm2或MPa為單位），其中通用結(jié)構(gòu)鋼前綴符號(hào)為代表屈服強(qiáng)度的拼音字母“Q”，專用結(jié)構(gòu)鋼的前綴符號(hào)見(jiàn)表1.1.3；表1.1.3專用結(jié)構(gòu)鋼的前綴符號(hào)產(chǎn)品名稱采用的漢字及漢語(yǔ)拼音或英文單詞采用字母位置漢字漢語(yǔ)拼音英文單詞熱軋光圓鋼筋熱軋光圓鋼筋--HotRolledPlainBarsHPB牌號(hào)頭熱軋帶肋鋼筋熱軋帶肋鋼筋--HotRolledRibbedBarsHRB牌號(hào)頭細(xì)晶粒熱軋帶肋鋼筋熱軋帶肋鋼筋＋細(xì)--HotRolledRibbedBars＋FineHRBF牌號(hào)頭冷軋帶肋鋼筋冷軋帶肋鋼筋--ColdRolledRibbedBarsCRB牌號(hào)頭預(yù)應(yīng)力混凝土用螺紋鋼筋預(yù)應(yīng)力、螺紋、鋼筋--Prestressing、Screw、BarsPSB牌號(hào)頭焊接氣瓶用鋼焊瓶HANPING--HP牌號(hào)頭管線用鋼管線--LineL牌號(hào)頭船用錨鏈鋼船錨CHUANMAO--CM牌號(hào)頭煤機(jī)用鋼煤MEI--M牌號(hào)頭第二部分（必要時(shí)）：鋼的質(zhì)量等級(jí)，用英文字母A、B、C、D、E、F……表示；質(zhì)量等級(jí)英文字母由前往后，表示質(zhì)量由低到高。第三部分（必要時(shí)）：脫氧方式表示符號(hào)，即沸騰鋼（F）、鎮(zhèn)靜鋼（Z）、特殊鎮(zhèn)靜鋼（TZ）。鎮(zhèn)靜鋼、特殊鎮(zhèn)靜鋼表示符號(hào)通?？梢允÷?；第四部分（必要時(shí)）：產(chǎn)品用途、特性和工藝方法表示符號(hào)例如：Q235AF：表示最小屈服強(qiáng)度235N/mm2、質(zhì)量等級(jí)為A級(jí)的沸騰碳素鋼；Q345D：表示最小屈服強(qiáng)度345N/mm2、質(zhì)量等級(jí)為D級(jí)的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，專業(yè)用低合金高強(qiáng)度鋼，應(yīng)在鋼牌號(hào)最后標(biāo)明。例如16Mn鋼，用于橋梁的專用鋼種為“16MnQ”，汽車大梁的專用鋼種為“16MnL”，壓力容器的專用鋼種為“16MnR”；HRB335：屈服強(qiáng)度特征值335N/mm2的熱軋帶肋鋼筋；L415：最小規(guī)定總延伸強(qiáng)度415MPa的管線用鋼。2）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。3）合金結(jié)構(gòu)鋼。（3）工程中常用鋼及其合金的性能和特點(diǎn)。1）碳素結(jié)構(gòu)鋼①普通碳素結(jié)構(gòu)鋼。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T700-2006，以碳素結(jié)構(gòu)鋼屈服強(qiáng)度下限分為四個(gè)級(jí)別：Q195、Q215、Q235和Q275。普通碳素結(jié)構(gòu)鋼的碳、磷、硫及其他殘余元素的含量控制較寬，某些性能如低溫韌性和時(shí)效敏感性較差。普通碳素結(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。Q195鋼強(qiáng)度不高，塑性、韌性、加工性能與焊接性能較好，主要用于軋制薄板和盤(pán)條等；Q215鋼主要用于制作管坯、螺栓等；Q235鋼強(qiáng)度適中，有良好的承載性，又具有較好的塑性和韌性，可焊性和可加工性也好，是鋼結(jié)構(gòu)常用的牌號(hào)；Q235鋼大量制作成鋼筋、型鋼和鋼板用于建造房屋和橋梁等；Q275鋼強(qiáng)度和硬度較高，耐磨性較好，但塑性、沖擊韌性和可焊性差，主要用于制造軸類、農(nóng)具、耐磨零件和墊板等。②優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼是含碳小于0.8%的碳素鋼，這種鋼中所含的硫、磷及非金屬夾雜物比碳素結(jié)構(gòu)鋼少。與普通碳素結(jié)構(gòu)鋼相比，優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼塑性和韌性較高，并可通過(guò)熱處理強(qiáng)化，多用于較重要的零件，是廣泛應(yīng)用的機(jī)械制造用鋼。2）低合金結(jié)構(gòu)鋼①普通低合金鋼。普通低合金鋼比碳素結(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。②優(yōu)質(zhì)低合金鋼。優(yōu)質(zhì)低合金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。當(dāng)零件的形狀復(fù)雜，截面尺寸較大，要求韌性高時(shí)，采用優(yōu)質(zhì)低合金鋼可使復(fù)雜形狀零件的淬火變形和開(kāi)裂傾向降到最小。3）不銹耐酸鋼。①鐵素體型不銹鋼。鉻是鐵素體型不銹鋼中的主加元素，通常含鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥13.00%。某些鋼種還添加有鋁和鈦等。高鉻鋼（17.0%～30.0%Cr）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，另外0Cr13不銹鋼在弱腐蝕介質(zhì)中，如淡水中，也有良好的耐蝕性。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。②馬氏體型不銹鋼。此鋼具有較高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性。通常用于弱腐蝕性介質(zhì)環(huán)境中，如海水、淡水和水蒸氣中；以及使用溫度≤580℃的環(huán)境中，通常也可作為受力較大的零件和工具的制作材料。但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、鎳、鈦、鈮、鉬、氮和錳等。此鋼具有較高的韌性、良好的耐蝕性、高溫強(qiáng)度和較好的抗氧化性，以及良好的壓力加工和焊接性能。但是這類鋼的屈服強(qiáng)度低，且不能采用熱處理方法強(qiáng)化，而只能進(jìn)行冷變形強(qiáng)化。④鐵素體-奧氏體型不銹鋼。這類鋼其屈服強(qiáng)度約為奧氏體型不銹鋼的兩倍，可焊性良好，韌性較高，應(yīng)力腐蝕、晶間腐蝕及焊接時(shí)的熱裂傾向均小于奧氏體型不銹鋼。⑤沉淀硬化型不銹鋼。這類鋼的突出優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)沉淀硬化熱處理以后具有高的強(qiáng)度，耐蝕性優(yōu)于鐵素體型不銹鋼。它主要用于制造高強(qiáng)度和耐蝕的容器、結(jié)構(gòu)和零件，也可用作高溫零件。4）鑄鋼。例題1．普通碳素結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度、硬度較高，耐磨性較好，但塑性、沖擊韌性和可焊性差，此種鋼材為（）。A.Q235鋼B.Q255鋼C.Q275鋼D.Q295鋼【答案】C【解析】Q195鋼強(qiáng)度不高，塑性、韌性、加工性能與焊接性能較好，主要用于軋制薄板和盤(pán)條等；Q215鋼主要用于制作管坯、螺栓等；Q235鋼強(qiáng)度適中，有良好的承載性，又具有較好的塑性和韌性，可焊性和可加工性也好，是鋼結(jié)構(gòu)常用的牌號(hào)，鋼大量制作成鋼筋、型鋼和鋼板用于建造房屋和橋梁等；Q275鋼強(qiáng)度和硬度較高，耐磨性較好，但塑性、沖擊韌性和可焊性差，主要用于制造軸類、農(nóng)具、耐磨零件和墊板等。例題2．某不銹鋼的屈服強(qiáng)度低，且不能采用熱處理方法強(qiáng)化，只能進(jìn)行冷變形強(qiáng)化，此種不銹鋼為（）。A.馬氏體型不銹鋼B.奧氏體型不銹鋼C.鐵素體-奧氏體型不銹鋼D.沉淀硬化型不銹鋼【答案】B【解析】奧氏體型不銹鋼具有較高的韌性、良好的耐蝕性、高溫強(qiáng)度和較好的抗氧化性，以及良好的壓力加工和焊接性能。但是這類鋼的屈服強(qiáng)度低，且不能采用熱處理方法強(qiáng)化，而只能進(jìn)行冷變形強(qiáng)化。例題3．某種鋼材，其塑性和韌性較高，可通過(guò)熱處理強(qiáng)化，多用于制作較重要的、荷載較大的機(jī)械零件，是廣泛應(yīng)用的機(jī)械制造用鋼。此種鋼材為（）。A．普通碳素結(jié)構(gòu)鋼 B．優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼C．普通低合金鋼 D．奧氏體型不銹鋼答案：B解析：優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼是含碳小于0.8%的碳素鋼，這種鋼中所含的硫、磷及非金屬夾雜物比碳素結(jié)構(gòu)鋼少。與普通碳素結(jié)構(gòu)鋼相比，優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼塑性和韌性較高，并可通過(guò)熱處理強(qiáng)化，多用于較重要的零件，是廣泛應(yīng)用的機(jī)械制造用鋼。例題4.具有一定的機(jī)械強(qiáng)度和良好的承載性，又具有較好地塑性、韌性和可加工性，是鋼結(jié)構(gòu)常用的牌號(hào)為，此種碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)為（）。A．Q215B．Q235C．Q255D．Q275答案：B解析：本題考點(diǎn)是工程中常用鋼及其合金的性能和特點(diǎn)，具體考的是碳素結(jié)構(gòu)鋼。Q235鋼強(qiáng)度適中，有良好的承載性，又具有較好的塑性和韌性，可焊性和可加工性也好，是鋼結(jié)構(gòu)常用的牌號(hào)。例題5.為提高奧氏體型不銹鋼的屈服強(qiáng)度，應(yīng)采用的強(qiáng)化方法為（）。A．冷變形B．正火C．淬火D．酸洗與鈍化【答案】A【解析】鋼中主要合金元素為鉻、鎳、鈦、鈮、鉬、氮和錳等。此鋼具有較高的韌性、良好的耐蝕性、高溫強(qiáng)度和較好的抗氧化性，以及良好的壓力加工和焊接性能。但是這類鋼的屈服強(qiáng)度低，且不能采用熱處理方法強(qiáng)化，而只能進(jìn)行冷變形強(qiáng)化。例題6．與奧氏體型不銹鋼相比，馬氏體型不銹鋼的優(yōu)點(diǎn)是具有（）。A．較高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性 B．較高的韌性、良好的耐腐蝕性C．良好的耐腐蝕性和抗氧化性 D．良好的壓力加工和焊接性能答案：A解析：奧氏體型不銹鋼。鋼中主要合金元素為鉻、鎳、鈦、鈮、鉬、氮和錳等。此鋼具有較高的韌性、良好的耐蝕性、高溫強(qiáng)度和較好的抗氧化性，以及良好的壓力加工和焊接性能。但是這類鋼的屈服強(qiáng)度低，且不能采用熱處理方法強(qiáng)化，而只能進(jìn)行冷變形強(qiáng)化。馬氏體型不銹鋼。此鋼具有較高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性。通常用于弱腐蝕性介質(zhì)環(huán)境中，如海水、淡水和水蒸氣中；以及使用溫度≤580℃的環(huán)境中，通常也可作為受力較大的零件和工具的制作材料。但由于此鋼焊接性能不好，故一般不用作焊接件。例題7.與馬氏體型不銹鋼相比，奧氏體型不銹鋼的特點(diǎn)為()。A．具有較高的硬度和耐磨性B．屈服強(qiáng)度較高C．可采用熱處理方法提高強(qiáng)度D．具有良好的焊接性能答案：D解析：馬氏體型不銹鋼。此鋼具有較高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性。通常用于弱腐蝕性介質(zhì)環(huán)境中，如海水、淡水和水蒸氣中；以及使用溫度≤580℃的環(huán)境中，通常也可作為受力較大的零件和工具的制作材料。但由于此鋼焊接性能不好，故一般不用作焊接件。奧氏體型不銹鋼。鋼中主要合金元素為鉻、鎳、鈦、鈮、鉬、氮和錳等。此鋼具有較高的韌性、良好的耐蝕性、高溫強(qiáng)度和較好的抗氧化性，以及良好的壓力加工和焊接性能。但是這類鋼的屈服強(qiáng)度低，且不能采用熱處理方法強(qiáng)化，而只能進(jìn)行冷變形強(qiáng)化。例題8.與奧氏體不銹鋼相比，鐵素體一奧氏體不銹鋼的主要性能為（）。A.韌性較低B．屈服強(qiáng)度較高C.可焊性較差D.應(yīng)力腐蝕較大答案：B．屈服強(qiáng)度較高解析：鐵素體-奧氏體型不銹鋼。這類鋼其屈服強(qiáng)度約為奧氏體型不銹鋼的兩倍，可焊性良好，韌性較高，應(yīng)力腐蝕、晶間腐蝕及焊接時(shí)的熱裂傾向均小于奧氏體型不銹鋼。2.鑄鐵的分類和用途（1）鑄鐵的分類。鑄鐵與鋼相比，其成分特點(diǎn)是碳、硅含量高，雜質(zhì)含量也較高。但雜質(zhì)在鋼和鑄鐵中的作用完全不同，如磷在耐磨鑄鐵中是提高其耐磨性的主要合金元素，錳和硅都是鑄鐵中的重要元素，唯一有害的元素是硫。鑄鐵的組織特點(diǎn)是含有石墨，組織的其余部分相當(dāng)于碳含量＜0.80%鋼的組織。鑄鐵的韌性和塑性主要決定于石墨的數(shù)量、形狀、大小和分布，其中石墨形狀的影響最大。鑄鐵的其他性能也與石墨密切相關(guān)。基體組織是影響鑄鐵硬度、抗壓強(qiáng)度和耐磨性的主要因素。按碳存在的形式分類，鑄鐵可分為灰口鑄鐵、白口鑄鐵和麻口鑄鐵三大類?；铱阼T鐵中的碳除微量溶入鐵素體外，全部或大部以石墨形式存在，因斷口呈灰色，故名灰口鑄鐵；白口鑄鐵中的碳完全以滲碳體的形式存在，斷口呈亮白色。白口鑄鐵很難切削加工，主要作煉鋼原料使用。但由于它的硬度和耐磨性高，也可以鑄成表面為白口組織的鑄件，如軋輥、球磨機(jī)的磨球等。麻口鑄鐵中的碳以石墨和滲碳體的混合形式存在，斷口呈灰白色。這種鑄鐵有較大的脆性，工業(yè)上很少使用。按照石墨的形狀特征，灰口鑄鐵可分為普通灰鑄鐵（石墨呈片狀）、蠕墨鑄鐵（石墨呈蠕蟲(chóng)狀）、可鍛鑄鐵（石墨呈團(tuán)絮狀）和球墨鑄鐵（石墨呈球狀）四大類。普通灰鑄鐵蠕墨鑄鐵可鍛鑄鐵球墨鑄鐵（2）鑄鐵牌號(hào)的表示方法（3）工程中常用鑄鐵的性能和特點(diǎn)（共7種）2）球墨鑄鐵。球墨鑄鐵的抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)灰鑄鐵，而與鋼相當(dāng)。因此對(duì)于承受靜載的零件，使用球墨鑄鐵比鑄鋼還節(jié)省材料，而且重量更輕，并具有較好的耐疲勞強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)表明，球墨鑄鐵的扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度甚至超過(guò)45鋼。在實(shí)際工程中常用球墨鑄鐵來(lái)代替鋼制造某些重要零件，如曲軸、連桿和凸輪軸等，也可用于高層建筑室外進(jìn)入室內(nèi)給水的總管或室內(nèi)總干管。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)又有灰鑄鐵良好的鑄造性能和導(dǎo)熱性。蠕墨鑄鐵是在一定成分的鐵水中加入適量的蠕化劑經(jīng)處理而煉成的，其方法和程序與球墨鑄鐵基本相同。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。作為一種新的鑄鐵材料，它的發(fā)展前景是相當(dāng)樂(lè)觀的。例題1.石墨對(duì)鑄鐵的性能影響很大，影響鑄鐵韌性和塑性的最大因素是（）。A.石墨的數(shù)量B.石墨的大小C.石墨的分布D.石墨的形狀【答案】D【解析】鑄鐵的韌性和塑性主要決定于石墨的數(shù)量、形狀、大小和分布，其中石墨形狀的影響最大。例題2.雜質(zhì)在鑄鐵中的作用完全不同，能提高鑄鐵耐磨性的主要元素為()。A．硫B．磷C．鎳D．鋁答案：B解析：這道題的考點(diǎn)是鑄鐵的成分特點(diǎn)。鑄鐵是鐵碳合金的一種，與鋼相比，其成分特點(diǎn)是碳、硅含量高，雜質(zhì)含量也較高。但是，雜質(zhì)在鋼和鑄鐵中的作用完全不同，如磷在耐磨磷鑄鐵中是提高其耐磨性的主要合金元素，錳、硅都是鑄鐵中的重要元素，唯一有害的元素是硫。例題3.鑄鐵可以按照石墨的形狀特征分類，石墨呈片狀的鑄鐵是（）。A．普通灰鑄鐵B．蠕墨鑄鐵C．可鍛鑄鐵D．球墨鑄鐵答案：A解析：這道題的考點(diǎn)是鑄鐵的分類。按照石墨的形狀特征，灰口鑄鐵可分為普通灰鑄鐵（石墨呈片狀）、蠕墨鑄鐵（石墨呈蠕蟲(chóng)狀）、可鍛鑄鐵（石墨呈團(tuán)絮狀）和球墨鑄鐵（石墨呈球狀）四大類。（二）有色金屬材料有色金屬是指黑色金屬以外的所有金屬及其合金。1.有色金屬及其合金牌號(hào)表示方法2.工程中常用有色金屬的性能和特點(diǎn)（1）鋁及鋁合金。鋁及鋁合金在采用各種強(qiáng)化手段后可以達(dá)到與普通低合金鋼相近的強(qiáng)度，而且其比強(qiáng)度要比普通鋼高得多。（2）銅及銅合金。純銅呈紫紅色，常稱紫銅，主要用于制作電導(dǎo)體及配制合金。純銅的強(qiáng)度低，不宜用作結(jié)構(gòu)材料。（3）鎳及鎳合金。鎳及鎳合金是用于化學(xué)、石油、有色金屬冶煉、高溫、高壓、高濃度或混有不純物等各種苛刻腐蝕環(huán)境的比較理想的金屬材料。由于鎳的標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)大于鐵，可獲得耐蝕性優(yōu)異的鎳基耐蝕合金。鎳力學(xué)性能良好，尤其塑性、韌性優(yōu)良，能適應(yīng)多種腐蝕環(huán)境。多用于食品加工設(shè)備、化學(xué)品裝運(yùn)容器、電氣與電子部件、處理苛性堿設(shè)備、耐海水腐蝕設(shè)備和換熱器，如化工設(shè)備中的閥門、泵、軸、夾具和緊固件，也常用于制作接觸濃CaCl2溶液的冷凍機(jī)零件，以及發(fā)電廠給水加熱器的管子等。（4）鈦及鈦合金。鈦在高溫下化學(xué)活性極高，非常容易與氧、氮和碳等元素形成穩(wěn)定的化合物，所以在大氣中工作的鈦及鈦合金只在540℃以下使用；鈦具有良好的低溫性能，可做低溫材料；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）鉛及鉛合金。在鉛中加入銻、銅、錫和砷等元素可提高鉛的再結(jié)晶溫度、細(xì)化晶粒、提高硬度和強(qiáng)度等，并保持合金的良好耐蝕性。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。鉛與硫酸作用時(shí)，在其表面產(chǎn)生一層不溶解的硫酸鉛，它可保護(hù)內(nèi)部鉛不再被繼續(xù)腐蝕。鉛不耐硝酸的腐蝕，在鹽酸中也不穩(wěn)定。（6）鎂及鎂合金。鎂及鎂合金的主要特性是密度小、化學(xué)活性強(qiáng)、強(qiáng)度低。但純鎂一般不能用于結(jié)構(gòu)材料。雖然鎂合金相對(duì)密度小，且強(qiáng)度不高，但它的比強(qiáng)度和比剛度卻可以與合金結(jié)構(gòu)鋼相媲美，鎂合金能承受較大的沖擊、振動(dòng)荷載，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。鎂合金輪轂鎂合金壓鑄件例題1．鈦及鈦合金具有很多優(yōu)異的性能，其主要優(yōu)點(diǎn)有（）。A．高溫性能良好，可在540℃以上使用B．低溫性能良好，可作為低溫材料C．常溫下抗海水、抗大氣腐蝕D．常溫下抗硝酸和堿溶液腐蝕答案：BCD解析：鈦在高溫下化學(xué)活性極高，非常容易與氧、氮和碳等元素形成穩(wěn)定的化合物，所以在大氣中工作的鈦及鈦合金只在540℃以下使用；鈦具有良好的低溫性能，可做低溫材料；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。例題2.在石油、化工、有色金屬冶煉工業(yè)中，常用于高溫、高壓、高濃度或混有不純物等各種苛刻腐蝕環(huán)境的比較理想的金屬材料為（）。A.鋁及鋁合金B(yǎng)．銅及銅合金C．鎳及鎳合金D.鎂及鎂合金答案：C．鎳及鎳合金例題3.某合金元素力學(xué)性能良好，尤其塑性、韌性優(yōu)良，能適應(yīng)多種腐蝕環(huán)境，多用于制造化工容器、電氣與電子部件、苛性堿處理設(shè)備、耐海水腐蝕設(shè)備和換熱器等。此種合金元素為（）。A．錳B．鉻C．鎳D．釩答案：C解析：這道題的考點(diǎn)是常用有色金屬中的鎳的特性與用途。鎳及鎳合金是化學(xué)、石油、有色金屬冶煉、高溫、高壓、高濃度或混有不純物等各種苛刻腐蝕環(huán)境的比較理想的金屬材料。鎳力學(xué)性能良好，尤其塑、韌性優(yōu)良，能適應(yīng)多種腐蝕環(huán)境。多用于食品加工設(shè)備、化學(xué)品裝運(yùn)容器、電氣與電子部件、處理苛性堿設(shè)備、耐海水腐蝕設(shè)備和換熱器，如海船中的閥門、泵、軸、夾具和緊固件，也常用于制作接觸濃CaCl2溶液的冷凍機(jī)零件以及化學(xué)加工設(shè)備、石油煉制設(shè)備，以及發(fā)電廠給水加熱器的管子等。二、非金屬材料非金屬材料也是重要的工程材料。它包括無(wú)機(jī)非金屬材料和高分子材料。無(wú)機(jī)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；高分子材料包括橡膠、塑料和合成纖維等。（一）無(wú)機(jī)非金屬材料1.耐火材料按耐火材料的主要化學(xué)特性分為\o"酸性"酸性（硅磚和粘土磚為代表）、\o"中性"中性（以高鋁質(zhì)制品為代表，其主晶相是莫來(lái)石和剛玉）和\o"堿性"堿性（以\o"鎂"鎂質(zhì)制品為代表，它含\o"氧化鎂"氧化鎂80%～85%以上，以方鎂石為主晶相）。2.耐熱保溫和絕熱材料（1）耐熱保溫材料耐熱保溫材料又稱為耐火隔熱材料。它是各種工業(yè)用爐的重要筑爐材料。常用的隔熱材料有硅藻土、蛭石、玻璃纖維（又稱礦渣棉）、石棉，以及它們的制品如板、管、磚等。（2）絕熱材料絕熱材料一般是輕質(zhì)、疏松、多孔的纖維狀材料。它既包括保溫材料，也包括保冷材料。1）按其成分不同，可分為有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料兩大類。熱力設(shè)備及管道保溫用的材料多為無(wú)機(jī)絕熱材料，此類材料具有不腐爛、不燃燒、耐高溫等特點(diǎn)。如石棉、硅藻土、珍珠巖、玻璃纖維、泡沫混凝土和硅酸鈣等。低溫保冷工程多用有機(jī)絕熱材料，此類材料具有表觀密度小、導(dǎo)熱系數(shù)低、原料來(lái)源廣、不耐高溫、吸濕時(shí)易腐爛等特點(diǎn)，如軟木、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨基甲酸酯、牛毛氈和羊毛氈等。2）按照絕熱材料使用溫度，可分為高溫、中溫和低溫絕熱材料。高溫用絕熱材料，使用溫度可在700℃以上。這類纖維質(zhì)材料有硅酸鋁纖維和硅纖維等；多孔質(zhì)材料有硅藻土、蛭石加石棉和耐熱粘合劑等制品。中溫用絕熱材料，使用溫度在100～700℃之間。中溫用纖維質(zhì)材料有石棉、礦渣棉和玻璃纖維等；多孔質(zhì)材料有硅酸鈣、膨脹珍珠巖、蛭石和泡沫混凝土等。低溫用絕熱材料，使用溫度在100℃以下的保冷工程中。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。鑄石是以輝綠巖、玄武巖、頁(yè)巖等天然巖石為主要原料，經(jīng)熔化、澆注、結(jié)晶、退火而成的一種硅酸鹽結(jié)晶材料。鑄石具有極優(yōu)良的耐磨性、耐化學(xué)腐蝕性、絕緣性及較高的抗壓性能。其耐磨性能比鋼鐵高十幾倍至幾十倍。在各類酸堿設(shè)備中的應(yīng)用效果，高于不銹鋼、橡膠、塑性材料及其他有色金屬十倍到幾十倍；但脆性大、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，不但可節(jié)約金屬材料、降低成本，而且能有效地提高設(shè)備的使用壽命。（2）石墨。它不僅具有高度的化學(xué)穩(wěn)定性，還具有極高的導(dǎo)熱性能。石墨材料具有高熔點(diǎn)（3700℃），在高溫下有高的機(jī)械強(qiáng)度。當(dāng)溫度增加時(shí)，石墨的強(qiáng)度隨之提高。石墨在3000℃以下具有還原性，在中性介質(zhì)中有很好的熱穩(wěn)定性，在急劇改變溫度的條件下，石墨比其他結(jié)構(gòu)材料都穩(wěn)定，不會(huì)炸裂破壞。石墨的導(dǎo)熱系數(shù)比碳鋼大兩倍多，所以石墨材料常用來(lái)制造傳熱設(shè)備。石墨具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。人造石墨材料的耐腐蝕性能良好，除了強(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，甚至在熔融的堿中也很穩(wěn)定。（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。（4）天然耐蝕石料。天然耐蝕石料組成中含SiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于55.0%以上，其含量越高耐酸性能越好。含MgO、CaO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在50.0%以上的石料，有較好的或好的耐堿性能，但不耐酸侵蝕。而某些耐酸石料含SiO2雖然很高，由于結(jié)構(gòu)致密也能耐堿侵蝕。（5）水玻璃耐酸水泥。水玻璃耐酸水泥具有能抵抗大多數(shù)無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸腐蝕的能力，但不耐堿。4.陶瓷材料陶瓷材料主要是以粘土為主要成分的燒結(jié)制品，它具有結(jié)構(gòu)致密、表面平整光潔，耐酸性能良好等特點(diǎn)，工業(yè)中常用的有電器絕緣陶瓷、化工陶瓷、結(jié)構(gòu)陶瓷和耐酸陶瓷等。例題1.腐蝕（酸）非金屬材料的主要成分是金屬氧化物、氧化硅和硅酸鹽等。下面選項(xiàng)中屬于耐腐蝕（酸）非金屬材料的是（）。A.鑄石B.石墨C.玻璃D.陶瓷【答案】ABC【解析】常用的非金屬耐蝕（酸）材料有鑄石、石墨、耐酸水泥、天然耐酸石材和玻璃等。例題2.某鹽酸合成車間的換熱器，其材質(zhì)應(yīng)選用（）。A．高合金鋼B．鑄石C．石墨D．耐蝕陶瓷【答案】C【解析】石墨材料具有高熔點(diǎn)（3700℃），在高溫下有高的機(jī)械強(qiáng)度。當(dāng)溫度增加時(shí)，石墨的強(qiáng)度隨之提高。石墨在3000℃以下具有還原性，在中性介質(zhì)中有很好的熱穩(wěn)定性，在急劇改變溫度的條件下，石墨比其他結(jié)構(gòu)材料都穩(wěn)定，不會(huì)炸裂破壞。石墨的導(dǎo)熱系數(shù)比碳鋼大兩倍多，所以石墨材料常用來(lái)制造傳熱設(shè)備。例題3.在熔融的堿液中仍具有良好化學(xué)穩(wěn)定性的非金屬材料為( )。A.鑄石B.玻璃C.石墨 D.水玻璃型耐蝕石料答案：C解析：石墨具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。除了強(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，甚至在熔融的堿中也很穩(wěn)定。例題4.在非金屬材料中，具有較高的抗壓、耐酸堿腐蝕、耐磨性能，并適用于高溫條件，但其脆性大、承受沖擊荷載的能力低，此種材料為（）。A．石墨B．玻璃C．陶瓷D．鑄石答案：D解析：本題考點(diǎn)是非金屬材料的性能和特點(diǎn)，具體考的是鑄石。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。其耐磨性能比鋼鐵高十幾倍至幾十倍。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，不但可節(jié)約金屬材料、降低成本，而且能有效地提高設(shè)備的使用壽命。例題5.常用的隔熱材料中，除硅藻土、礦渣棉、石棉以及其制品外，還有（）。A．鑄石B．蛭石C．石墨D．玻璃答案：B解析：這道題的考點(diǎn)是非金屬的種類及其主要材料。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，以及它們的制品如板、管、磚等。例題6.使用溫度在700℃以上的高溫用絕熱材料包括（）。（06年）A.硅酸鋁纖維B.硅藻土C.蛭石D.膨脹珍珠巖【答案】A、B、C【思路】高溫用絕熱材料，使用溫度可在700℃以上。這類纖維質(zhì)材料有硅酸鋁纖維和硅纖維等；多孔質(zhì)材料有硅藻土、蛭石加石棉和耐熱粘合劑等制品。例題7.使用溫度在100~700℃之間的中溫永絕熱材料，其主要類別有（BCD）。（07年）A.硅藻土B.膨脹珍珠巖C.礦渣棉D(zhuǎn).蛭石例題8.某熱力管道的介質(zhì)工作溫度為800℃，為了節(jié)能及安全，其外設(shè)計(jì)有保溫層，該保溫層宜選用的材料有（）。（08年）A.硅藻土B．礦渣棉C.硅酸鋁纖維D.泡沫混凝土答案：AC解題思路：高溫用絕熱材料，使用溫度可在700℃以上。這類纖維質(zhì)材料有硅酸鋁纖維和硅纖維等；多孔質(zhì)材料有硅藻土、蛭石加石棉和耐熱粘合劑等制品。（二）高分子材料1.高分子材料的基本概念高分子材料一般分為天然和人工合成兩大類。天然高分子材料有蠶絲、羊毛、纖維素和橡膠以及存在于生物組織中的淀粉和蛋白質(zhì)等。工程上的高分子材料主要是人工合成的各種有機(jī)材料。通常根據(jù)機(jī)械性能和使用狀態(tài)將其分為塑料、橡膠和合成纖維三大類。2.高分子材料的基本性能及特點(diǎn)（1）質(zhì)輕。密度平均為1.45g/cm3，約為鋼的l/5，鋁的1/2；（2）比強(qiáng)度高。接近或超過(guò)鋼材，是一種優(yōu)良的輕質(zhì)高強(qiáng)材料；（3）有良好的韌性。高分子材料在斷裂前能吸收較大的能量；（4）減摩、耐磨性好。有些高分子材料在無(wú)潤(rùn)滑和少潤(rùn)滑的條件下，它們的耐磨、減摩性能是金屬材料無(wú)法比擬的；（5）電絕緣性好。電絕緣性可與陶瓷、橡膠媲美；（6）耐蝕性。化學(xué)穩(wěn)定性好，對(duì)一般的酸、堿、鹽及油脂有較好的耐腐蝕性；（7）導(dǎo)熱系數(shù)小。如泡沫塑料的導(dǎo)熱系數(shù)只有0.02～0.046W/（m·K），約為金屬的1/1500，是理想的絕熱材料；（8）易老化。高分子材料在光、空氣、熱及環(huán)境介質(zhì)的作用下，分子結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生逆變，機(jī)械性能變差，壽命縮短；（9）易燃。塑料不僅可燃，而且燃燒時(shí)發(fā)煙，產(chǎn)生有毒氣體；（10）耐熱性。高分子材料的耐熱性是指溫度升高時(shí)其性能明顯降低的抵抗能力。主要包括機(jī)械性能和化學(xué)性能兩方面，而一般多指前者，所以耐熱性實(shí)際常用高分子材料開(kāi)始軟化或變形的溫度來(lái)表示。（11）剛度小。如塑料彈性模量只有鋼材的1/10～1/20，且在長(zhǎng)期荷載作用下易產(chǎn)生蠕變。但在塑料中加入纖維增強(qiáng)材料，其強(qiáng)度可大大提高，甚至可超過(guò)鋼材。4.工程中常用高分子材料（1）塑料1）塑料的組成。常用的塑料制品都是以合成樹(shù)脂為基本材料，再按一定比例加入填料、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(shù)脂。樹(shù)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(shù)脂的性質(zhì)。②填料。填料又稱填充劑，填料常占塑料組成的40%～70%。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，并可提高塑料制品的耐磨性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性及阻燃性，改善加工性能。③增塑劑。增塑劑的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。顏料分為有機(jī)和無(wú)機(jī)兩種，與染料相比，其突出的特點(diǎn)是不溶于被著色介質(zhì)或水中。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。2）工程中常用塑料制品。①熱塑性塑料。a低密度聚乙烯（LDPE）。又稱為高壓聚乙烯。它是高純度乙烯在高壓（130～250MPa）、高溫（160～330℃）和引發(fā)劑存在下經(jīng)聚合而制得的。低密度聚乙烯具有質(zhì)輕、吸濕性小、電絕緣性好、延伸性和透明性強(qiáng)、耐寒性好和化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn)，但其強(qiáng)度低、耐老化性能較差。一般用作耐蝕材料、小荷載零件（齒輪、軸承）及電纜包皮等。低密度聚乙烯是可燃物，其粉塵在空氣中可燃燒、爆炸，故在儲(chǔ)存和運(yùn)輸中應(yīng)嚴(yán)防火種和高溫。b高密度聚乙烯（HDPE）。又稱為低壓聚乙烯。它是乙烯在催化劑存在下聚合制得。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)定性好。高密度聚乙烯主要用于制作單口瓶、運(yùn)輸箱、儲(chǔ)罐、電纜護(hù)套、壓力管道等。c聚丙烯（PP）。聚丙烯是由丙烯聚合而得的結(jié)晶型熱塑性塑料。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（可在100℃以上使用。若無(wú)外力作用，溫度達(dá)到150℃時(shí)不會(huì)發(fā)生變形），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、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，如法蘭、齒輪、風(fēng)扇葉輪、泵葉輪、接頭、各種化工容器、管道、閥門配件、泵殼等。使用溫度為-30～100℃。d聚氯乙烯（PVC）。聚氯乙烯剛度和強(qiáng)度比聚乙烯高，常見(jiàn)制品有硬、軟兩種。加入增塑劑的為軟聚氯乙烯，未加的為硬聚氯乙烯。后者密度小，抗拉強(qiáng)度較好，有良好的耐水性、耐油性和耐化學(xué)藥品侵蝕的性能。因此，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，以及常用于氣體、液體輸送管。另外，硬聚氯乙烯塑料板在常溫下容易加工，又有良好的熱成型性能，工業(yè)用途很廣。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(xiàn)-4）。聚四氟乙烯俗稱塑料王，它是由四氟乙烯用懸浮法或分散法聚合而成，具有非常優(yōu)良的耐高、低溫性能，可在-180～260℃的范圍內(nèi)長(zhǎng)期使用。幾乎耐所有的化學(xué)藥品，在侵蝕性極強(qiáng)的王水中煮沸也不起變化，摩擦系數(shù)極低，僅為0.04。聚四氟乙烯不吸水、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)。主要用于制作減摩密封零件、化工耐蝕零件、熱交換器、管、棒、板制品和各種零件，以及高頻或潮濕條件下的絕緣材料；分散法聚四氟乙烯可制成薄壁管、細(xì)棒、異型材、電線和電纜包覆層。f聚苯乙烯（PS）。聚苯乙烯具有較大的剛度。聚苯乙烯密度小，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，但可改性。可用以制造電子工業(yè)中的儀表零件、設(shè)備外殼；化工中的儲(chǔ)槽、管道、彎頭等。gABS。普通ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物。具有“硬、韌、剛”的混合特性，綜合機(jī)械性能良好。。丙烯腈的增加，可提高塑料的耐熱、耐蝕性和表面硬度；丁二烯可提高彈性和韌性；苯乙烯則可改善電性能和成型能力。h聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）。俗稱亞克力或有機(jī)玻璃，其透明度比無(wú)機(jī)玻璃還高，透光率達(dá)92%；密度只有后者的一半，為1.18g/cm3。機(jī)械性能比普通玻璃高得多（與溫度有關(guān)），拉伸強(qiáng)度為50~80MN/m2?？瓜∷帷⑾A、潤(rùn)滑油和碳?xì)淙剂系淖饔茫谧匀粭l件下老化發(fā)展緩慢。在80℃開(kāi)始軟化，在105~150℃間塑性良好，可以進(jìn)行成型加工。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。②熱固性塑料a酚醛樹(shù)脂（PF）b環(huán)氧樹(shù)脂（EP）c呋喃樹(shù)脂d不飽和聚酯樹(shù)脂了解以上各種塑料的主要特性。（2）橡膠1）天然橡膠（NR）2）丁基橡膠（IIR）3）氯丁橡膠（CR）4）氟硅橡膠（MFQ）了解以上各種橡膠的主要特性。（3）合成纖維合成纖維具有強(qiáng)度高、密度小、耐磨和不霉不腐等特點(diǎn)，廣泛用于制作衣料。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸及國(guó)防建設(shè)上也發(fā)揮了很大作用。例題1.聚苯乙烯屬于一種熱塑性塑料，其主要特點(diǎn)包括（）。A.具有較大的剛度和較高的密度B.具有優(yōu)良的耐蝕性，幾乎不吸水C.具有良好的隔熱、防振和高頻耐緣性能D.耐沖擊性差，不耐沸水，耐油性有限【答案】BCD【解析】聚苯乙烯具有較大的剛度，其密度小，常溫下透明，幾乎不吸水，具有優(yōu)良的耐蝕性，電阻高，是很好的隔熱、防振、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，但可改性。例題2.在高分子材料的特性中，比較突出的性能為（）。A．比強(qiáng)度低B．導(dǎo)熱系數(shù)大C．減摩、耐磨性好D．不易老化答案：C．減摩、耐磨性好解析：高分子材料的基本性能及特點(diǎn)（1）質(zhì)輕。密度平均為1.45g/cm3，約為鋼的l/5，鋁的1/2；（2）比強(qiáng)度高。接近或超過(guò)鋼材，是一種優(yōu)良的輕質(zhì)高強(qiáng)材料；（3）有良好的韌性。高分子材料在斷裂前能吸收較大的能量；（4）減摩、耐磨性好。有些高分子材料在無(wú)潤(rùn)滑和少潤(rùn)滑的條件下，它們的耐磨、減摩性能是金屬材料無(wú)法比擬的；（5）電絕緣性好。電絕緣性可與陶瓷、橡膠媲美；（6）耐蝕性?；瘜W(xué)穩(wěn)定性好，對(duì)一般的酸、堿、鹽及油脂有較好的耐腐蝕性；（7）導(dǎo)熱系數(shù)小。如泡沫塑料的導(dǎo)熱系數(shù)只有0.02～0.046W/（m·K），約為金屬的1/1500，是理想的絕熱材料；（8）易老化。高分子材料在光、空氣、熱及環(huán)境介質(zhì)的作用下，分子結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生逆變，機(jī)械性能變差，壽命縮短；（9）易燃。塑料不僅可燃，而且燃燒時(shí)發(fā)煙，產(chǎn)生有毒氣體；（10）耐熱性。高分子材料的耐熱性是指溫度升高時(shí)其性能明顯降低的抵抗能力。主要包括機(jī)械性能和化學(xué)性能兩方面，而一般多指前者，所以耐熱性實(shí)際常用高分子材料開(kāi)始軟化或變形的溫度來(lái)表示。（11）剛度小。如塑料彈性模量只有鋼材的1/10～1/20，且在長(zhǎng)期荷載作用下易產(chǎn)生蠕變。但在塑料中加入纖維增強(qiáng)材料，其強(qiáng)度可大大提高，甚至可超過(guò)鋼材。例題3.安裝工程中常用的聚苯乙烯（PS）材料，其使用特征有（）。A．具有較大的剛度B．不耐沸水C．耐油性好D．高頻絕緣性好【答案】ABD【解析】聚苯乙烯密度小，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，但可改性。例題4.在熱塑性工程塑料中，具有質(zhì)輕、不吸水，介電性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐熱性、力學(xué)性能優(yōu)良等特點(diǎn)，但是耐光性能差，易老化、低溫韌性和染色性能不好。此種塑料為（）。A．聚丙烯B．聚氯乙烯C．低密度聚乙烯D．高密度聚乙烯答案：A解析：這道題的考點(diǎn)是高分子材料中常用塑料的性能。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（可在100℃以上使用。若無(wú)外力作用，溫度達(dá)到150℃時(shí)也不會(huì)發(fā)生變形），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，如法蘭、齒輪、風(fēng)扇葉輪、泵葉輪、接頭、把手和汽車方向盤(pán)調(diào)節(jié)蓋、各種化工容器、管道、閥門配件、泵殼等。使用溫度為-30~100℃。三、復(fù)合材料（一）復(fù)合材料組成、分類和特點(diǎn)復(fù)合材料中至少包括基體相和增強(qiáng)相兩大類?；w相起粘結(jié)、保護(hù)增強(qiáng)相并把外加荷載造成的應(yīng)力傳遞到增強(qiáng)相上去的作用，基體相可以由金屬、樹(shù)脂和陶瓷等構(gòu)成，在承載中，基體相承受應(yīng)力作用的比例不大；增強(qiáng)相是主要承載相，并起著提高強(qiáng)度（或韌性）的作用，增強(qiáng)相的形態(tài)各異，有纖維狀、細(xì)粒狀和片狀等。與普通材料相比，復(fù)合材料具有許多特性，可改善或克服單一材料的弱點(diǎn)，充分發(fā)揮各材料的優(yōu)勢(shì)，并賦予材料新的性能；可按照構(gòu)件的結(jié)構(gòu)和受力要求，給出預(yù)定的分布合理的配套性能，進(jìn)行材料最佳性能設(shè)計(jì)等。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）較優(yōu)良的減摩性、耐磨性、自潤(rùn)滑性和耐蝕性。同時(shí)由于復(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。在制造復(fù)合材料的同時(shí)，也就獲得了制件，從而減少了零部件、緊固件和接頭的數(shù)目，并可節(jié)省原材料和工時(shí)。（二）復(fù)合材料基體（1）樹(shù)脂基體。樹(shù)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。（2）金屬基體。金屬基復(fù)合材料主要有三類：顆粒增強(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。（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。適用陶瓷基復(fù)合材料的基體材料主要有氧化物陶瓷基體（氧化鋁陶瓷基體和氧化鋯陶瓷基體等）。非氧化物陶瓷基體（氮化硅陶瓷基體、氮化鋁陶瓷基體、碳化硅陶瓷基體及石英玻璃）（三）復(fù)合材料增強(qiáng)體（1）纖維增強(qiáng)體。（2）顆粒增強(qiáng)體。（3）片狀增強(qiáng)體。（四）復(fù)合材料應(yīng)用第二節(jié)安裝工程常用材料一、型材﹑板材和管材（一）型材（二）板材1．鋼板2．鋁合金板延展性能好，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，所以鋁合金板常用于防爆的通風(fēng)系統(tǒng)。3．塑料復(fù)合鋼板（三）管材1．金屬鋼管（1）無(wú)縫鋼管。1）一般無(wú)縫鋼管。主要適用于高壓供熱系統(tǒng)和高層建筑的冷、熱水管和蒸汽管道以及各種機(jī)械零件的坯料，通常壓力在0.6MPa以上的管路都應(yīng)采用無(wú)縫鋼管。2）鍋爐及過(guò)熱器用無(wú)縫鋼管。其外徑和壁厚尺寸應(yīng)符合《低中壓鍋爐用無(wú)縫鋼管》（GB3087-2008）和《高壓鍋爐用無(wú)縫鋼管》（GB5310-2008）的規(guī)定。如用10或20優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼制造的無(wú)縫鋼管，工作溫度≤450℃，工作壓力≤2.5MPa，多用于過(guò)熱蒸汽和高溫高壓熱水管。熱軋無(wú)縫鋼管通常長(zhǎng)度為3.0～12.0m，冷拔無(wú)縫鋼管通常長(zhǎng)度為3.0～10.0m。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，也可用來(lái)輸送高溫、高壓汽、水等介質(zhì)或高溫高壓含氫介質(zhì)。3）不銹鋼無(wú)縫鋼管。它們主要用于化工、石油和機(jī)械用管道的防腐蝕部位，以及輸送強(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。鋼管的理論重量（鋼的密度為7.85g/cm3）按下式計(jì)算：W=0.0246615×（D－t）×t（1.2.1）式（1.2.1）中：W——鋼管的單位長(zhǎng)度理論重量，(kg/m）；D——鋼管的外徑，（mm）；t——鋼管的壁厚，（mm）。1）直縫電焊鋼管按材料狀態(tài)分為：軟狀態(tài)鋼管（R），低硬狀態(tài)鋼管（DY）。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。電線套管是用易焊接的軟鋼制造的，它是保護(hù)電線用的薄壁焊接鋼管。2）螺旋縫鋼管。螺旋縫鋼管按照生產(chǎn)方法可以分為單面螺旋縫焊管和雙面螺旋縫焊管兩種。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）雙層卷焊鋼管。是用優(yōu)質(zhì)冷軋鋼帶經(jīng)雙面鍍銅，縱剪分條、卷制纏繞后在還原氣氛中釬焊而成，它具有高的爆破強(qiáng)度和內(nèi)表面清潔度，有良好的耐疲勞抗震性能。雙層卷焊鋼管適于汽車和冷凍設(shè)備、電熱電器工業(yè)中的剎車管、燃料管、潤(rùn)滑油管、加熱或冷卻器等。（3）合金鋼管。合金鋼管用于各種鍋爐耐熱管道和過(guò)熱器管道等。合金鋼強(qiáng)度高，在同等條件下采用合金鋼管可達(dá)到節(jié)省鋼材的目的。（4）鑄鐵管。鑄鐵管分給水鑄鐵管和排水鑄鐵管兩種。其特點(diǎn)是經(jīng)久耐用，抗腐蝕性強(qiáng)、質(zhì)較脆，多用于耐腐蝕介質(zhì)及給排水工程。鑄鐵管的連接形式分為承插式和法蘭式兩種。給水承插鑄鐵管分為高壓管（P<1.0MPa）、普壓管（P<0.75MPa）和低壓管（P<0.45MPa）。排水承插鑄鐵管，適用于污水的排放，一般都是自流式，不承受壓力。雙盤(pán)法蘭鑄鐵管的特點(diǎn)是裝拆方便，工業(yè)上常用于輸送硫酸和堿類等介質(zhì)。（5）有色金屬管1）鉛及鉛合金管。鉛管在化工、醫(yī)藥等方面使用較多，其耐蝕性能強(qiáng)，用于輸送15%～65%的硫酸、二氧化硫、60%氫氟酸、濃度小于80%的醋酸，但不能輸送硝酸、次氯酸、高錳酸鉀和鹽酸。鉛管最高工作溫度為200℃，當(dāng)溫度高于140℃時(shí)，不宜在壓力下使用。鉛管的機(jī)械性能不高，但自重大，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。鋁管多用于耐腐蝕性介質(zhì)管道，食品衛(wèi)生管道及有特殊要求的管道。鋁管輸送的介質(zhì)操作溫度在200℃以下，當(dāng)溫度高于160℃時(shí)，不宜在壓力下使用。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，鋁管常用于輸送濃硝酸、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，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、耐腐蝕性強(qiáng)和耐低溫等特點(diǎn)，常被用于其它管材無(wú)法勝任的工藝部位。2．非金屬管材（1）混凝土管。混凝土管有預(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。一般都是承插接口。普通陶瓷管多用于建筑工程室外排水管道。耐酸陶瓷管用于化工和石油工業(yè)輸送酸性介質(zhì)的工藝管道，以及工業(yè)中蓄電池間酸性溶液的排水管道等。耐酸陶瓷管耐腐蝕，用于輸送除氫氟酸、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。玻璃管具有表面光滑，不易掛料，輸送流體時(shí)阻力小，耐磨且價(jià)格低廉，并具有保持產(chǎn)品高純度和便于觀察生產(chǎn)過(guò)程等特點(diǎn)。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、隔熱，耐腐蝕性好，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。石墨管熱穩(wěn)定性好，能導(dǎo)熱、線膨脹系數(shù)小，不污染介質(zhì)，能保證產(chǎn)品純度，抗腐蝕，具有良好的耐酸性和耐堿性，主要用于高溫耐腐蝕生產(chǎn)環(huán)境中。（6）鑄石管。鑄石管的特點(diǎn)是耐磨、耐腐蝕，具有很高的抗壓強(qiáng)度。多用于承受各種強(qiáng)烈磨損、強(qiáng)酸和堿腐蝕的地方。（7）橡膠管。橡膠具有較好的物理機(jī)械性能和耐腐蝕性能。（8）塑料管。1）硬聚氯乙烯（UPVC）管。硬聚氯乙烯管分輕型管和重型管兩種，其直徑范圍為8.0～200.0mm。硬聚氯乙烯管具有耐腐蝕性強(qiáng)、重量輕、絕熱、絕緣性能好和易加工安裝等特點(diǎn)?？奢斔投喾N酸、堿、鹽和有機(jī)溶劑。使用溫度范圍為-10～40℃，最高溫度不能超過(guò)60℃。使用的壓力范圍為輕型管在0.6MPa以下，重型管在1.0MPa以下，硬聚氯乙烯管使用壽命較短。硬聚氯乙烯管材的安裝采用承插、法蘭、絲扣和熱熔焊接等方法。2）氯化聚氯乙烯（CPVC）管。該管與其它塑料管材相比具有剛性高、耐腐蝕、阻燃性能好、導(dǎo)熱性能低、熱膨脹系數(shù)低及安裝方便等特點(diǎn)。3）聚乙烯管（PE管）。PE管材無(wú)毒、質(zhì)量輕、韌性好、可盤(pán)繞，耐腐蝕，在常溫下不溶于任何溶劑，低溫性能、抗沖擊性和耐久性均比聚氯乙烯好。目前PE管主要應(yīng)用于飲用水管、雨水管、氣體管道、工業(yè)耐腐蝕管道等領(lǐng)域。PE管強(qiáng)度較低，適宜于壓力較低的工作環(huán)境，且耐熱性能不好，不能作為熱水管使用。4）超高分子量聚乙烯（UHMWPE）是指分子量在150萬(wàn)以上的線型結(jié)構(gòu)PE（普通PE的分子量?jī)H為2~30萬(wàn)）。UHMWPE管的許多性能是普通塑料管無(wú)法相比的，耐磨性為塑料之冠，斷裂伸長(zhǎng)率可達(dá)410%~470%，管材柔性、抗沖擊性能優(yōu)良，低溫下能保持優(yōu)異的沖擊強(qiáng)度，抗凍性及抗振性好，摩擦系數(shù)小，具有自潤(rùn)滑性，耐化學(xué)腐蝕，熱性能優(yōu)異，可在-169~110℃下長(zhǎng)期使用，最適合于寒冷地區(qū)。UHMWPE管適用于冷熱水管道、化工管道、氣體管道等。5）交聯(lián)聚乙烯管（PEX管）。PEX管耐溫范圍廣（-70~110℃）、耐壓、化學(xué)性能穩(wěn)定、重量輕、流體阻力小、安裝簡(jiǎn)便、使用壽命長(zhǎng)，且無(wú)味、無(wú)毒。其連結(jié)方式有：夾緊式、卡環(huán)式、插入式三種。PEX管適用于建筑冷熱水管道、供暖管道、雨水管道、燃?xì)夤艿酪约肮I(yè)用的管道等。聚丙烯管（PP）。PP管材無(wú)毒，價(jià)廉，但抗沖擊強(qiáng)度差。通過(guò)共聚合的方法使聚丙烯改性，可提高管材的抗沖擊強(qiáng)度等性能。改性聚丙烯管有三種，即均聚共聚聚丙烯管（PP-H）、嵌段共聚聚丙烯管（PP-B）、無(wú)規(guī)共聚聚丙烯管（PP-R）。PP-R管是第三代改性聚丙烯管。PP-R管是最輕的熱塑性塑料管，相對(duì)聚氯乙烯管、聚乙烯管來(lái)說(shuō)，PP-R管具有較高的強(qiáng)度，較好的耐熱性，最高工作溫度可達(dá)95℃，在1.0MPa下長(zhǎng)期（50年）使用溫度可達(dá)70℃，另外PP-R管無(wú)毒、耐化學(xué)腐蝕，在常溫下無(wú)任何溶劑能溶解，目前它被廣泛地用在冷熱水供應(yīng)系統(tǒng)中。但其低溫脆化溫度僅為-15~0℃，在北方地區(qū)其應(yīng)用受到一定限制。7）聚丁烯（PB）管。聚丁烯管主要用于輸送生活用的冷熱水，該管具有很高的耐溫性、耐久性、化學(xué)穩(wěn)定性、無(wú)味、無(wú)毒、無(wú)嗅，溫度適用范圍是-30~100℃，具有耐寒、耐熱、耐壓、不結(jié)垢、壽命長(zhǎng)（可達(dá)50-100年），且能耐老化性能強(qiáng)。 工程塑料（ABS）管。ABS管是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三種單體共聚物組成的熱塑性塑料管，具有質(zhì)優(yōu)耐用的特性。其中丙烯腈具有耐熱性、抗老性、耐化學(xué)性；丁二烯具有耐撞擊性、高堅(jiān)韌性、低溫性能好的特點(diǎn)；苯乙烯具有施工容易及管面光滑之特性。工程塑料管用于輸送飲用水、生活用水、污水、雨水，以及化工、食品、醫(yī)藥工程中的各種介質(zhì)。目前還廣泛用于中央空調(diào)、純水制備和水處理系統(tǒng)中的各用水管道，但該管道對(duì)于流體介質(zhì)溫度一般要求＜60℃。8）耐酸酚醛塑料管。耐酸酚醛塑料是一種具有良好耐腐蝕性和熱穩(wěn)定性的非金屬材料，是用熱固性酚醛樹(shù)脂為粘合劑，耐酸材料如石棉、石墨等作填料制成。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、低濃度和中等濃度硫酸的腐蝕。3．復(fù)合材料管材（1）鋁塑復(fù)合管。鋁塑復(fù)合管按聚乙烯材料不同分為兩種：適用于熱水的交聯(lián)聚乙烯鋁塑復(fù)合管和適用于冷水的高密度聚乙烯鋁塑復(fù)合管。鋁塑復(fù)合管規(guī)格為Ф14～Ф32，采用夾緊式銅配件連結(jié)，主要用于建筑內(nèi)配水支管和熱水器管。（2）鋼塑復(fù)合管。管材規(guī)格為Φ15～Φ150，以銅配件絲扣連結(jié)，使用水溫為50℃以下，多用作建筑給水冷水管。（3）鋼骨架聚乙烯（PE）管。管徑為Φ50～Φ500，法蘭連結(jié)，主要用于市政和化工管網(wǎng)。（4）涂塑鋼管。它不但具有鋼管的高強(qiáng)度、易連接、耐水流沖擊等優(yōu)點(diǎn)，還克服了鋼管遇水易腐蝕、污染、結(jié)垢及塑料管強(qiáng)度不高、消防性能差等缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)壽命可達(dá)50年。主要缺點(diǎn)是安裝時(shí)不得進(jìn)行彎曲、熱加工和電焊切割等作業(yè)。（5）玻璃鋼管（FRP管）。采用合成樹(shù)脂與玻璃纖維材料,使用模具復(fù)合制造而成，耐酸堿氣體腐蝕，表面光滑，重量輕，強(qiáng)度大，堅(jiān)固耐用，制品表面經(jīng)加強(qiáng)硬度及防紫外線老化處理，適用于輸送潮濕和酸堿等腐蝕性氣體的通風(fēng)系統(tǒng)，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。（6）硬聚氯乙烯/玻璃鋼（UPVC/FRP）復(fù)合管。該復(fù)合管材和管件價(jià)格低廉，安裝維修方便，使用壽命長(zhǎng)，管道內(nèi)表面光滑，摩擦阻力小，耐腐蝕性、耐溫性、耐壓性、耐磨性好，可設(shè)計(jì)性、界面的粘結(jié)力強(qiáng)，抗沖擊性好，流體阻力小，無(wú)電化學(xué)腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。產(chǎn)品廣泛用于油田、化工、機(jī)械、冶金、輕工、電力等行業(yè)，該材料管道有化學(xué)介質(zhì)輸送管，氯堿工業(yè)工藝管，污水處理及輸送管道，化學(xué)較高要求介質(zhì)輸送管，熱能輸送管、海水輸送管，冶金工業(yè)化學(xué)介質(zhì)輸送管，水電站壓力水管、發(fā)電廠循環(huán)水管等。例題1．與其他塑料管材相比，某塑料管材具有剛性高、耐腐蝕、阻燃性能好、導(dǎo)熱性能低、熱膨脹系數(shù)低及安裝方便等特點(diǎn)，是現(xiàn)今新型的冷熱水輸送管道。此種管材為（）。A.交聯(lián)聚乙烯管B.超高分子量聚乙烯管C.氯化聚氯乙烯管D.無(wú)規(guī)共聚聚丙烯管【答案】C【解析】氯化聚氯乙烯冷熱水管道是現(xiàn)今新型的輸水管道。該管與其他塑料管材相比，具有剛性高、耐腐蝕、阻燃性能好、導(dǎo)熱性能低、熱膨脹系數(shù)低及安裝方便等特點(diǎn)。例題2．與聚乙烯管（PE管）相比，交聯(lián)聚乙烯管（PEX管）的主要優(yōu)點(diǎn)有（）。A．耐壓性能好 B．韌性好C．可用于冷、熱水管道 D．可用于供暖及燃?xì)夤艿来鸢福篈CD解析：PEX管耐溫范圍廣（-70~110℃）、耐壓、化學(xué)性能穩(wěn)定、重量輕、流體阻力小、安裝簡(jiǎn)便、使用壽命長(zhǎng)，且無(wú)味、無(wú)毒。其連結(jié)方式有：夾緊式、卡環(huán)式、插入式三種。PEX管適用于建筑冷熱水管道、供暖管道、雨水管道、燃?xì)夤艿酪约肮I(yè)用的管道等。例題3．雙盤(pán)法蘭鑄鐵管常應(yīng)用于（）。A．室外給水工程B．室外排水工程C．水處理廠輸送污水D．輸送硫酸及堿類介質(zhì)【答案】D【解析】雙盤(pán)法蘭鑄鐵管的特點(diǎn)是裝拆方便，工業(yè)上常用于輸送硫酸和堿類等介質(zhì)。例題4．某鋼管外徑為32mm，壁厚為2mm，長(zhǎng)度為2m，該鋼管的質(zhì)量應(yīng)為()。A．1．55kgB．2．82kgC．2．96kgD．3．11kg答案：C解析：這道題的考點(diǎn)是鋼管的每米理論質(zhì)量。鍍鋅鋼管的每米重量（鋼的密度為7.85g/cm3）按下式計(jì)算：W=0.0246615×（D-t）×t=0.0246615×（32-2）×2=1.48(kg/m）該鋼管的質(zhì)量=1.48×2=2.96kg例題5.當(dāng)高層建筑物內(nèi)的冷、熱水管和蒸汽管道，采用一般無(wú)縫鋼管時(shí)，其工作壓力的最低標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為（）。A．大于0.6MpaB．大于0.8MpaC．大于1.0MpaD．大于1.2Mpa答案：A解析：本題考點(diǎn)是管材的性能和用途，具體考的是一般無(wú)縫鋼管。一般無(wú)縫鋼管主要適用于高壓供熱系統(tǒng)和高層建筑的冷、熱水管和蒸汽管道以及各種機(jī)械零件的坯料，一般在0.6MPa氣壓以上的管路都應(yīng)采用無(wú)縫鋼管。例題6.鋁管多用于耐腐蝕性介質(zhì)管道、食品衛(wèi)生管道