机电工程技术 1H411011 掌握机电工程项目常用金属材料.doc

机电工程技术1H410000机电工程技术1H411011掌握机电工程项目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1、工程常用的黑色金属分为碳素结构钢、低合金结构钢和特殊性能低合金高强度钢。2、碳素结构钢：又称为普碳钢，按照屈服强度的下限值分为四个级别（Ql95、Q215、Q235和Q275，其中Q代表屈服强度，数字为屈服强度的下限值）。碳素结构钢的特点是具有良好的塑性和韧性，易于成型和焊接；常以热轧态供货；一般不再进行热处理。常见的有各种型钢、钢筋、钢丝等都是由碳素结构钢制造的，优质的碳素钢还可以制成钢丝、钢绞线、圆钢、高强螺栓及预应力锚具等。3、低合金结构钢也称为低合金高强度钢，按屈服强度分为八个等级（Q345、Q390、Q420、Q460、Q500、Q550、Q620和Q690）；345*2=690低合金结构钢的特点是具有较好的综合力学性能。主要适用于锅炉汽包、压力容器、压力管道、桥梁、重轨和轻轨等的制造。例如：某600MW超超临界电站锅炉汽包使用的是Q460型钢；机电工程施工中使用的起重机使用的是Q345型钢。中低压锅炉汽包使用锅炉碳素钢。4、特殊性能低合金高强度钢也称特殊钢，它是在钢中加入少量的合金元素（如Cu、Cr、Ni、P等）制成的，加入合金元素以后，合金元素在金属基体表面上形成保护层，一为可以提高钢材的耐候性能，二来可以保持钢材具有的良好的焊接性能。特殊性能低合金高强度钢主要使用于桥梁、建筑等钢结构中。例1：碳素结构钢按照()的下限值将其分为Q195、Q215、Q235、Q275四个级别。A导电率 B屈服强度C可塑性 D耐磨性正确答案：B 解析：无论是碳素结构钢还是低合金结构钢，划分级别的依据都是钢的屈服强度的下限值。例2：机电工程施工中使用的起重机就是()型钢制造的。（考例子）AQ295BQ345CQ390DQ460正确答案：B解析：机电工程施工当中使用的起重机，它需要具有较好的力学性能，因此需要用低合金结构钢制造，至于具体使用什么材料，教材已给出了具体的实例，某600MW超超临界电站锅炉汽包使用Q460型钢；机电工程施工中使用的起重机就是Q345型钢制造。因此B选项正确。5、钢材的类型及应用钢材分为型钢、板材、管材、钢制品四类。常用型钢主要有圆钢、方钢、扁钢、H型钢、工字钢、T形钢、角钢、槽钢、钢轨等。比如说：电站锅炉钢架的立柱通常采用宽翼缘H型钢(HK300b)，刚性梁大部分采用足够强度的工字钢。板材如果按厚度分为厚板、中板、薄板；如果按轧制方式又分为热轧板和冷轧板，注意冷轧板只有薄板；如果按照材质进行分类的话，板材又分为普通碳素钢板、低合金结构钢板、不锈钢板、镀锌钢薄板等。管材在工程上常用的有普通无缝钢管、螺旋缝钢管、焊接钢管、无缝不锈钢管、高压无缝钢管等。比如说锅炉的水冷壁和省煤器使用的无缝钢管一般都采用优质碳素钢管或低合金钢管，而过热器和再热器使用的无缝钢管则根据不同壁温，通常采用15CrM0或12CrlMoV等钢材。钢制品常用的有焊材、管件、阀门等。例：锅炉的高压无缝钢管是用()制造的。（2006年）A普通碳素钢B优质碳素钢C普通低合金钢D低温合金钢E合金结构钢正确答案：BCE解析：由教材得知，锅炉水冷壁和省煤器使用的无缝钢管一般采用优质碳素钢管或低合金钢管，过热器和再热器使用的无缝钢管根据不同壁温，通常采用15CrM0或12CrlMoV等钢材。这就说明了锅炉的无缝钢管使用的或者优质碳素钢、或是低合金结构钢，因此BE正确，根据工程经验与材料的组成，可知15CrM0或12CrlMoV是普通结构钢，因此C项也符合题目要求，另外锅炉是一种高温设备，低温合金钢显然不符合要求，因此很容易排除D选项，而A选项显然不符合要求，因为锅炉是高压设备，需要较好的力学性能，用普通碳素钢显然不合适。二、有色金属的类型及应用1、有色金属分为重金属和轻金属。其中重金属包括铜、锌、镍；轻金属有铝、镁、钛。2、三种重金属对比铜纯铜导电性、导热性、焊接性、塑性强度不高，硬度较低铜合金较高的强度黄铜、青铜、白铜锌纯锌强度、耐腐蚀性锌合金变形锌合金、铸造锌合金、热镀锌合金镍纯镍强度较高，塑性好，极强的耐腐蚀性，耐海水腐蚀能力突出（形成钝化膜保护层）导热性差，电阻大镍合金加入铜、铬、钼，耐高温，耐酸碱腐蚀例：纯铜与纯镍的共同点是()。A导热性好B强度高C强度低D塑性好正确答案：D解析：铜具有良好的导电性、导热性、焊接性、塑性，较低的硬度、强度；镍具有良好的塑性、较高的强度，但是导热性差，电阻大，具有极强的耐腐蚀性,特别是耐海水腐蚀能力突出。比较二者的特点可知，二者的共同特点都具有较好的塑性，因此选D3、三种轻金属对比材料种类或应用铝纯铝导电性、导热性、塑性强度、硬度低，耐磨性差可进行各种冷、热加工铝合金变形、铸造铝合金镁纯镁强度不高，室温塑性低，耐腐蚀性差，易氧化用作还原剂镁合金变形、铸造镁合金；用于飞机、宇航结构件和高气密零部件钛纯钛比强度高（材料的抗拉强度与材料比重之比叫做比强度），塑性及低温韧性好，耐腐蚀性好强度低钛的纯度降低，强度升高，塑性大大降低钛合金强度、耐热性、耐腐蚀