第一章 安装工程材料

　　本章主要讲的是常用的工程材料以及安装工程（包括给排水、采暖、燃气、通风与空调以及电气的强电、弱点等等）常用的材料。2009年共考试8道单选、4道多选，共12道题，14分，占必做题部分70分的20%.属于第二重点梯队。

　　熟悉：工程材料及其分类

　　工程材料有各种不同的分类方法。一般都将工程材料按化学成分分为金属材料、非金属材料、高分子材料和复合材料四大类。

　　工业上把金属和其合金分为两大部分：黑色金属材料铁和以铁为基的合金（钢、铸铁和铁合金）和有色金属材料黑色金属以外的所有金属及其合金。

　　非金属材料包括耐火材料、耐火隔热材料、耐蚀（酸）非金属材料和陶瓷材料等。

　　高分子材料为有机合成材料，也称聚合物。它具有较高的强度、良好的塑性、较强的耐腐蚀性能，很好的绝缘性和重量轻等优良性能。工程上通常根据机械性能和使用状态将其分为塑料、橡胶和合成纤维三大类。

　　复合材料就是用两种或两种以上不同材料组合的材料。

　　关键知识点一：钢及其合金的特性、用途（注意对比区分）

　　钢是以铁为基的合金，钢中主要化学元素为铁，另外还含有少量的碳、硅、锰、硫、磷、氧和氮等，这些少量元素对钢材性质影响很大。

　　（1）含碳量小于2.11%（重量）的合金称为钢；而含碳量大于2.11%（重量）的合金称为生铁。钢中含碳量对钢的性质有决定性影响，含碳量低，钢的强度低、塑性大、延伸率和冲击韧性高，钢质较软，易于冷加工、切削和焊接；含碳量高，钢的强度高、塑性小、硬度大、性脆和不易加工。（以前考过）

　　（2）钢的力学性能（如抗拉强度、屈服强度、伸长率、冲击韧度和硬度等）决定于钢的成分和金相组织。钢的成分一定时，其金相组织主要决定于钢的热处理，如退火、正火、淬火加回火等，其中淬火加回火的影响最大。（以前考过）

　　（3）常用的碳素结构钢的种类及其特性。

　　碳素结构钢生产工艺简单，有良好的工艺性能（如焊接性能、压力加工性能等）、必要的韧性、良好的塑性以及价廉和易于大量供应，通常在热轧后使用。在桥梁、建筑、船舶上获得了极广泛的应用。（可不讲）

　　碳素结构钢“Q”——屈服点字母，屈服点数值共分为Q195、Q215、Q235、Q255和Q275N/m㎡五种。

　　Q195钢强度不高，塑性、韧性、加工性能与焊接性能较好，主要用于轧制薄板和盘条；

　　Q215钢大量用作管坯、螺栓；

　　Q235钢强度适中，具有良好的承载性，又具有较好的塑性、韧性、可焊性、加工性，是钢结构常用的牌号，大量用来制成钢筋、型钢和钢板；

　　2009年单选1．碳素结构钢中，具有良好的承载性，又具有较好的塑性、韧性、可焊性、加工性，大量用来制成钢筋、型钢和钢板，此种钢的牌号为（ ）
　　A．Q215
　　B．Q235
　　C．Q255
　　D．Q275

　　答案  B

　　Q255钢强度高、塑性和韧性稍差，不易冷弯加工，可焊性较差，主要用作铆接或栓接结构，以及钢筋混凝土的配筋；
　　Q275钢强度和硬度较高，耐磨性较好，但塑性、冲击韧性和可焊性差，主要用于制造轴类、农具、耐磨零件和垫板。 [NextPage]

　　（4）不锈（耐酸）钢。——重点

　　按不锈钢使用状态的金相组织，可分为铁素体、马氏体、奥氏体、铁素体加奥氏体和沉淀硬化型不锈钢五类。各类不锈钢的特点如下：

　　a.铁素体型不锈钢。铬是铁素体型不锈钢中的主要合金元素，通常含铬量的质量分数大于或等于13.00%，不含镍。

　　b.马氏体型不锈钢。铬是钢中的主要合金元素，钢在淬火-回火状态使用有较高屈服强度、硬度和耐磨度，常用在弱腐蚀性介质，如海水、淡水和水蒸气等中，使用温度小于或等于580℃，通常作为受力较大的零件和工具的制作材料，由于此钢焊接性能不好，故一般不用作焊接件。

　　c.奥氏体型不锈钢。钢中主要合金元素为铬和镍，其次是钛、铌、钼、氮和锰等。

　　此钢具有奥氏体组织，这类钢具有高的韧性、低的脆性转变温度、良好的耐蚀性和高温强度、较好的抗氧化性以及良好的压力加工和焊接性能。但是这类钢的屈服强度低，且不能采用热处理方法强化，而只能进行冷变形强化。

　　2009年单选2．与铁素体型不锈钢、马氏体型不锈钢相比，奥氏体型不锈钢的主要合金成分中增加的金属元素为（ ）。
　　A．锌
　　B．铝
　　C．钛
　　D．镍

　　答案 D

　　d.铁素体-奥氏体型不锈钢。这类钢是在奥氏体不锈钢基础上，添加更多的铬、钼和硅等有利于形成铁素体的元素，或降低钢的含碳量而获得的。其屈服强度约为奥氏体型不锈钢的2倍，可焊性良好，韧性较高，应力腐蚀、晶间腐蚀及焊接时的热裂倾向均小于奥氏体型不锈钢。

　　e.沉淀硬化型不锈钢。这类钢的突出优点是经沉淀硬化热处理以后具有高的强度，耐蚀性优于铁素体型不锈钢。它主要用于制造高强度和耐蚀的容器、结构和零件，也可用作高温零件，如汽轮机零件。（可不讲）

　　（5）优质碳素钢的牌号以两位数字表示，数字代表含碳量。

　　关键知识点二：耐蚀（酸）非金属材料及其特性 —— 其中的石墨是重点

　　石墨材料具有高熔点（3700℃），在高温下有高的机械强度。当温度增加时，石墨的强度随之提高。石墨在3000℃以下具有还原性，并且在中性介质中有很好的热稳定性。

　　在急剧改变温度的条件下，石墨比其他结构材料都稳定，不会炸裂破坏，石墨的导热系数比碳钢大2倍多，所以，石墨材料常用来制造传热设备。

　　石墨具有良好的化学稳定性。除了强氧化性的酸（如硝酸、铬酸、发烟硫酸和卤素）之外，在所有的化学介质中都很稳定，甚至在熔融的碱中也很稳定。

　　石墨按来源不同可分为天然石墨和人造石墨。人造石墨经过不透性处理，即通过浸渍（zi，音同“字”）、压型浇注等方法制得的新型结构材料称为不透性石墨，它不仅具有高度的化学稳定性，还具有极高的导热性能。

　　2009年单选题3.在熔融的碱液中仍具有良好化学稳定性的非金属材料为（ ）。
　　A．铸石
　　B．玻璃
　　C．石墨
　　D．水玻璃型耐蚀石料

　　答案 C