常用材料基础知识

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1、常用材料基础知识一、内容提要主要介绍工程技术与计量,安装工程常用材料基础知识。二、重点、难点熟悉金属材料、非金属材料、复合材料、常用材料等的分类及各种材料性能。三、内容讲解大纲要求：1、熟悉通用材料的分类、基本性能及用途。2、熟悉型材、管材等常用材料的分类、性能及适用范围。第一章 基 础 知 识第一节 工程常用材料基础知识一、工程材料的分类    一般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。（一）金属材料    金属材料是最重要的工程材料，包括金属和以金属为基的合金。工业上把金属和其合金分为两大部分：

2、    （1）黑色金属材料——铁和以铁为基的合金（钢、铸铁和铁合金）。    （2）有色金属材料——黑色金属以外的所有金属及其合金。    有色金属按照性能和特点可分为：轻金属、易熔金属、难熔金属、贵重金属、稀土金属和碱土金属。（二）非金属材料    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。    （1）耐火材料。耐火材料是指能承受高温下作用而不易损坏的材料。常用的耐火材料有耐火砌体材料、耐火水泥及耐火混凝土。    （2）耐火隔热材料。耐火隔热材料又称为耐热保温材料。常用的隔热材料有硅藻土、蛙石、玻璃

3、纤维（又称矿渣棉）、石棉以及它们的制品。    （3）耐蚀（酸）非金属材料。耐蚀（酸）非金属材料的组成主要是金属氧化物、氧化硅和硅酸盐等，在某些情况下它们是不锈钢和耐蚀合金的理想代用品。常用的非金属耐蚀材料有铸石、石墨、耐酸水泥、天然耐酸石材和玻璃等。    （4）陶瓷材料。（二）非金属材料    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。    （1）耐火材料。耐火材料是指能承受高温下作用而不易损坏的材料。常用的耐火材料有耐火砌体材料、耐火水泥及耐火混凝土。    （2）耐火隔热材料。耐火隔热材料又称为

4、耐热保温材料。常用的隔热材料有硅藻土、蛙石、玻璃纤维（又称矿渣棉）、石棉以及它们的制品。    （3）耐蚀（酸）非金属材料。耐蚀（酸）非金属材料的组成主要是金属氧化物、氧化硅和硅酸盐等，在某些情况下它们是不锈钢和耐蚀合金的理想代用品。常用的非金属耐蚀材料有铸石、石墨、耐酸水泥、天然耐酸石材和玻璃等。    （4）陶瓷材料。二、常用工程材料的性能和特点（一）金属材料    1、黑色金属    含碳量小于2．11％（重量）的合金称为钢，合碳量大于2．11％（重量）的合金称为生铁。    （1）钢及其合金的分类。    钢的力学性能决定于钢

5、的成分和金相组织。钢中碳的含量对钢的性质有决定性影响。    在工程中更通用的分类为：    l）按化学成分分类。可分为碳素钢、低合金钢和合金钢。    2）按主要质量等级分类：    ①普通碳素钢、优质碳素钢和特殊质量碳素钢；    ②普通低合金钢、优质低合金钢和特殊质量低合金钢；    ③普通合金钢、优质合金钢和特殊质量合金钢。    （2）钢牌号的表示方法。按照国家标准《钢铁产品牌号表示方法》规定，我国钢铁产品牌号采用汉语拼音字母、化学符号和阿拉伯数字相结合的表示方法，即：    l）牌号中化学元素采用国际化学元素表示。    

6、2）产品名称、用途、特性和工艺方法等，通常采用代表该产品汉字的汉语拼音的缩写字母表示。    3）钢铁产品中的主要化学元素含量（％）采用阿拉伯数字表示。    合金结构钢的牌号按下列规则编制。数字表示含碳量的平均值。合金结构钢和弹簧钢用二位数宇表示平均含碳量的万分之几，不锈耐酸钢和耐热钢含碳量用千分数表示。平均含碳量＜0.1％（用“0”表示；平均含碳量＜0.03％，用“00” 表示＝。合金工具钢平均含碳量＞1.00％时，不标合碳量，否则用千分数表示。高速工具钢和滚珠轴承钢不标含碳量，滚珠轴承钢标注用途符号“C”。平均合金含量＜1.5％

7、者，在牌号中只标出元素符号，不注其含量。例：在钢的分类中,优质钢是按照（ ）来分类的。A.化学成分 B.用途 C.冶炼质量 D.冶炼方法 答案:C（3）工程中常用钢及其合金的性能和特点。    l）碳素结构钢。    碳素结构钢生产工艺简单，有良好工艺性能（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。某些不太重要、要求韧性不高的机械零件也广泛选用。    2）低合金高强度结构钢。低合金高强度结构钢比碳素结构钢具有较高的韧性，同时有良好的焊接性能、

8、冷热压力加工性能和耐蚀性，部分钢种还具有较低的脆性转变温度。    3）合金结构钢。合金结构钢广泛用于制造各种要求韧性高的重要机械零件和构件。形状复杂或截面尺寸较大或要求韧性高的淬火零件，一般为合金结构钢。    4）不