机电工程常用材料
机电工程常用材料
生铁（碳的质量分数（wc）大于2%的铁碳合金） 铸铁（碳的质量分数（wc）超过2%（—般为2.5%?3.5%）的铁碳合金） 黑色金属材金属材料的类型及应用 特殊性能低合金高强度钢 钢材 有色金属
金属材料分为黑色金属和有色金属两大类。 黑色金属主要是铁和以铁为基的合金。
有色金属种类较多，常用的有铝及铝合金、铜及铜合金、钛及钛合金、镁及镁合金、镍及镍合金等。
一、黑色金属材料
黑色金属材料又称钢铁材料，它是机电工程中应用最广、用量最多的金属材料，它们都是以铁和碳为主要元素组成的合金。
铝、铜、钛、镁、镍及其合金 料 钢（按化学分和性能分） 碳素结构钢 合金结构钢 电气材料
绝缘材料
非金属材料
无机非金属材料 电线电缆
金属材料
有色金属 高分子材料 黑色金属
（一）生铁
碳的质量分数（wc）大于2%的铁碳合金称为生铁。 按用途分为：炼钢生铁、铸造生铁。 按化学成分分为：普通生铁、特种生铁。 （二）铸铁
碳的质量分数（wc）超过2%（—般为2.5%?3.5%）的铁碳合金称为铸铁。
（1）按断口颜色分为：灰铸铁、白口铸铁、麻口铸铁。例如，在火电站中，灰铸铁多用于制造低中参数汽轮机的低压缸和隔板。
灰铸铁的三种组织形态
（2）按生产方法和组织性能分为：普通灰铸铁、孕育铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、特殊性能铸铁。 （三）钢
碳的质量分数（wc）不大于2%的铁碳合金称为钢。 1．按化学成分和性能分类
按化学成分和性能分为：碳素结构钢、合金结构钢和特殊性能低合金高强度钢。 （1）碳素结构钢
按其含碳量（wc）的不同，可分为低碳钢（wc≤0.25%）、中碳钢（wc＞0.25%～0.6%）和高碳钢（wc＞0.6%）。
按照碳素钢屈服强度的下限值将其分级别，其对应的牌号为Q195、Q215、Q235、Q255和Q275等。其中Q代表屈服强度，数字为屈服强度的下限值。
例如，在机电工程中常见的各种型钢、钢筋、钢丝等都属于碳素结构钢， 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。
（2）合金结构钢
按其合金元素的总含量，可分为低合金结构钢、中合金结构钢、高合金结构钢。
在机电工程中，低合金结构钢最为常用。根据屈服强度划分，其共有Q345、Q390、Q420、Q460、Q500、Q550、Q620等强度等级。
例如：某600MW超临界电站锅炉汽包使用的就是Q460型钢；机电工程施工中使用的起重机就是Q345型钢制造的。因为该种钢韧度好，但是缺口敏感性较碳素结构钢大。（越大越好）
（3）特殊性能低合金高强度钢
特殊性能低合金高强度钢也称特殊钢，主要包括：耐候钢、耐海水腐蚀钢、表面处理钢材、汽车冲压钢板、石油及天然气管线钢、工程机械用钢与可焊接高强度钢、钢筋钢、低温用钢以及钢轨钢等。
（四）钢材
钢材就其使用可划分为：型材、板材、管材、线材和钢制品。 1.型材
在机电工程中，常用的型材主要有：圆钢、方钢、扁钢、H型钢、角钢、工字钢、T型钢、槽钢、钢轨等。
例如，电站锅炉钢架的立柱通常采用宽翼缘H型钢；为确保炉膛内压力波动时炉墙有一定的强度，在炉墙上设计有足够强度的刚性梁。一般每隔3m左右装设一层，其大部分采用强度足够的工字钢制成。
2．板材
在机电工程中，常用的板材主要有：
板材
钢带（带钢） 薄钢板（0.2～4mm） 中板（4～25mm） 厚板（25～60mm） 特厚板（ >60mm）
例如，碳素结构钢厚钢板广泛用于焊接、铆接、栓接结构，如桥梁、船舶、管线、车辆和机械。其中质量等级C、D属于优质碳素结构钢，主要用于对韧性和焊接性能要求较高的钢结构。
例如，电站锅炉中的汽包就是用钢板焊制成的圆筒形容器。其中，中、低压锅炉的汽包材料常为专用的锅炉碳素钢，高压锅炉的汽包材料常用低合金钢制造。
3.管材
机电工程中常用的管材有：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。（普通罗汉不高）
例如，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，但过热器和再热器使用的无缝钢管根据不同壁温，通常采用15CrMo或12Cr1MoV等钢材。
4.钢制品
机电工程中常用的钢制品主要有：焊条、管件、阀门等。
二、有色金属 （一）铝及铝合金
1.纯铝（高纯铝和工业纯铝）
（1）纯铝的密度只有2.7g/cm3，仅为铁的1/3。铝的导电性好，其磁化率极低，接近于非铁磁性材料。
2．铝合金 （变形铝合金和铸造铝合金） （1）铝合金热处理后可显著提高强度。
2019二建机电实务复习资料（第一部分） - 图文
